洗衣机

背景

机械洗衣机出现在 1800 年代初期，尽管它们都是手动的。早期的模型通过摩擦来清洗衣服，而后来的模型通过在水中移动来清洗衣服。蒸汽驱动的商用洗衣机出现在 1850 年代，但家用洗衣机直到 1900 年代初仍完全由手动驱动，当时有几家公司开始制造电机。 Automatic Electric Washer Company 和 Hurley Machine Corporation 均于 1907 年开始销售电动洗衣机，而 Maytag 则于 1911 年提供电动绞干式洗衣机。 1947 年，Bendix 推出了第一台全自动洗衣机，到 1953 年甩干机超过了绞干机类型在人气中。

1990 年 6 月，Speed Queen 在威斯康星州 Ripon 的工厂生产了最后一台在美国制造的绞拧式洗衣机。今天美国的主要制造商是通用电气、Maytag（蒙哥马利沃德）、Speed Queen（Amana 和 Montgomery Ward）、惠而浦（Kenmore）和 White Consolidated（Frigidaire 和 Westinghouse）。

现在有许多具有许多不同功能的型号可供选择；但是，除了少数例外，只有控件不同。您家中的洗衣机与自助洗衣店中的顶装式洗衣机之间的唯一区别是结构的坚固性。

洗衣机由电机运行，电机通过称为传动装置的装置连接到搅拌器。电机和传动装置靠近机器底部，而搅拌器向上延伸穿过机器中部。变速箱类似于您汽车中的变速箱 因为它改变了搅拌器的速度和方向。在一个方向（搅拌），传动装置将搅拌器和旋转桶（带有小孔的内桶）的旋转改变为来回运动。当电机通过控制装置反转时（旋转），传动装置锁定，搅拌器、传动装置和旋转桶都作为一个整体旋转。在传动装置不改变速度或方向的情况下，该装置利用离心力尽可能多地去除衣物上的水分。电机还连接到泵。当电机沿旋转方向运动时，泵将水从浴缸中排出并通过排水管排出。

设计用于其他国家/地区的型号提供不同的功能。在英国（可能很快在欧洲其他地区）销售的所有型号都需要一个组件称为盖锁。通常，当盖子升起时，出于安全原因，洗衣机必须停止。然而，在英国，当洗衣机运行时，盖子必须锁定关闭。

原材料

洗衣机的许多部件都是用钢板制造的，通常涂有锌以提高防锈性。钢铁制造商以线圈的形式供应金属，这样可以将材料切割成一定尺寸且浪费最少的材料或自动送入成型过程。在 Speed Queen 制造的某些型号上，旋转桶由 不锈钢制成。 所有其他型号均使用专为瓷器设计的钢（称为搪瓷铁） 涂层。对于洗手盆， 大多数钣金零件，包括车身，都是由机器将一块钣金压在两个模具（模具）的一半。由于仅由一个模具成型的零件中的金属容易起皱、开裂或撕裂，因此通常使用多个模具来形成每个组件。
浴缸子组件是自动制造的。卷成鼓状后，焊接侧面。然后平滑焊缝，将滚筒放置在膨胀器上，将浴缸拉伸成最终形状。然后将底部焊接到滚筒上，并且该焊缝也被平滑。除非打开机柜，否则不可见，通常使用带有瓷涂层的搪瓷铁。 Whirlpool 是个例外，它的外洗盆使用塑料而不是搪瓷熨斗。

许多其他零件也是塑料的。制造商收到原料塑料，他们用这些原料制成小蚂蚁大小的零件，将它们用于不承重和/或需要极好的防锈性的机器部件。这些部件包括泵、桶护罩（防止您的衣服从旋转桶中扔到洗衣桶或橱柜区域）和搅拌器。

传动装置通常由铸铝制成，铸铝从制造商处以锭的形式供应——20 磅铝板。报废零件通常会重新熔化并重新使用。软管、控制器（定时器、开关等）和电机以预制形式从其他制造商处购买。

制造
过程

制造过程分为制造（制造零件）、子组装（将零件放在一起制成组件）和组装（将组件放在一起以形成最终产品）。制造过程包括几个不同的程序，每个程序都特定于特定类型的原材料——金属板、塑料或铝。一旦组成部分制成，它们就被组装起来；主要的子组件或组件包括传动装置、泵、旋转和洗涤桶、平衡环和喷漆部件。最后，将子组件放在洗衣机的外壳内，然后就完成了。

制作

• 1 大多数钣金零件是由称为压力机的机器形成的。这个名称非常具有描述性，因为机器实际上在称为模具的模具的两半之间压（或挤压）一块金属板。金属将采用模具两半之间的空间的形式。由于仅由一个模具成型的零件中的金属容易起皱、开裂或撕裂，因此通常使用多个模具来形成每个组件。在可能的情况下，金属直接从卷材送入压力机。如果这是不可能的，则将金属切割成一定长度并手动（或者，对于橱柜等较大的零件，自动）放入模具中。
• 2 塑料零件是在注塑机中成型的，注塑机是一种金属模具，具有一个或多个具有所需零件形状的腔体。在加热到其熔点后，塑料在高压下被压入模具中。接下来，水通过模具以冷却和固化零件。然后打开模具，用顶针将零件推出。当您查看塑料零件时，您经常会看到由这些销钉形成的小圆圈。
• 3 铝制传动部件在压铸机中成型为粗略形状，其工作原理与注塑模具非常相似，只是它不使用压力。这 大部分关键部件——传动装置、电机、破碎组件——都安装在搅拌器下方。平衡环是一个加重环，可防止垫圈在操作过程中四处移动。熔融金属被机械地浇注到模具中并冷却。然后通过各种机器给随后的粗铸件赋予其最终形状，这些机器钻孔、从关键表面刮掉多余的金属或从零件上切下金属。

子组件

• 4 变速器由工人手动组装，他们将几个轴和齿轮用螺栓、卡扣或压（紧配合）在一起。然后工人们加入一定量的油并将装置用螺栓固定在一起。
• 5 泵自动组装。机器人将叶轮和密封件放置在盖子和主体中，并密封泵。一些制造商使用热量和其他振动（产生热量）作为密封剂。
• 6 浴缸部件在压力机中制造，子组件是自动制造的。卷成鼓状后，焊接侧面。然后平滑焊缝并将鼓放置在称为 膨胀机的装置上， 它将浴缸拉伸成最终形状。然后将底部焊接到滚筒上，并且该焊缝也被平滑。如果浴缸是不锈钢的，它会被抛光，这样就不会勾住衣服。否则，将浴缸浸入称为 底涂层 的溶液中 并加热到大约 1600 度，直到该涂层变硬。如果浴缸不可见（洗衣桶），则该装置已完成。如果可以看到浴缸（旋转浴缸），则按照与底漆相同的程序涂抹面漆；这最后一层涂层使浴缸呈白色或蓝色。
• 7 平衡环是稳定垫圈的大重量。它的外部结构是塑料的，有一圈金属熔入塑料中以增强强度。水泥被精确地添加和平衡。这个重达 20 多磅的环可防止机器在使用时“行走”或四处走动。
• 8 家洗衣机制造商使用多种喷漆工艺中的任何一种。一家制造商使用由钢铁制造商预涂的钢材。虽然便宜，但这种类型的钢材不能提供最好的防锈保护，因为切割边缘没有涂漆。其他公司用各种化学品处理他们的零件，在涂 油漆之前对其进行清洁和准备。 在某些情况下，油漆呈粉末状，具有面粉般的稠度。粉末与空气混合并带电，然后喷洒在悬挂在高架传送带上并带有相反电荷的零件上，这样它和粉末就会相互吸引。喷涂后，传送带将零件移动到熔化油漆的烤箱中；当零件冷却时，喷漆过程就完成了。

组装

• 9 此过程从将传动装置安装在平衡环上开始。传动装置安装在一个轴承上，轴承用螺栓固定在洗衣桶上；洗衣盆坐在传送带上。另一个轴承（下轴承）、制动组件和驱动皮带轮安装在传动装置的末端。接下来，称为枢轴圆顶的枢轴机构 和腿用螺栓固定在组件上以将所有部件固定在一起。
• 10 使用液压操作机构，工人然后抬起这个组件，称为 模块， 到垫圈底座上。添加弹簧以将模块和底座固定在一起。添加了密封件，旋转桶用螺栓固定在洗涤桶内部的传动装置上，其塑料盖卡入到位。将搅拌器连接到传动装置的塑料轮毂用螺栓固定在传动轴的输出端。然后将搅拌器卡在轮毂上。
• 11 泵和安装支架现在用螺栓固定在电机上，然后装有防护罩以防止潜在的泄漏。该组件用螺栓固定在洗衣机的底座上，并通过皮带和软管连接到传动模块。
• 12 接下来，将盖子铰链连接到盖子和顶部。垫圈的顶部用铰链用螺栓固定在机柜上，便于维护。控制冷热混合的混合阀用螺栓固定在机柜背面。图形面板，提供文字和图片来解释控制，安装在控制面板上；控件本身从背面连接。作为一个单元连接的接线称为 线束。 线束一端夹在控制连接器上，另一端穿过顶部的孔安装到电机上。由于其体积大且重量大，机柜组件随后由机器人放置在洗衣机中。
• 13 机柜用螺栓固定在底座上，控制装置与模块和电机上的匹配连接器咬合在一起。排水软管穿过机柜和一个叫做鹅颈管的部分 被添加。这部分使软管具有钩形，以便固定在排水管中。经测试后，用螺栓固定前面板，并添加了信息和附件包。
• 14 成品单元自动装箱。一台机器打开用于运输的扁平纸板箱，并将其放在洗衣机上。顶部和底部翻盖同时折叠并粘合。然后机器在板条箱的顶部和底部施加压力以确保胶水正确凝固。胶水凝固后，机器会在板条箱顶部放置一条捆扎带，以增加叉车运输的强度（单元从顶部搬运以降低损坏风险）。

质量控制

从外部制造商购买的所有零件在使用前都经过抽查，大多数子组件也经过检查。例如，所有变速箱都会自动进行操作、噪音和振动测试。所有泵都使用空气进行泄漏测试，如果它们的组装是自动的则是自动的，如果是手动的则是手动的。对所有涂漆部件进行目视检查是否有缺陷。每天将样品放入洗涤剂、漂白剂和蒸汽浴中进行腐蚀测试。完全组装好后，将机器注满水并测试噪音、振动和视觉缺陷，以及正常运行的控制和机制。包装后，一些单元会通过严格的测试来模拟运输条件，以测试装箱过程。

副产品/废物

剩余的金属板废料被出售给金属回收中心，剩余的铝被重新熔化以供使用。剩余的塑料被磨成小块，并在不可见的部分重复使用，因为颜色无法保持一致。未使用的油漆（粉末形式）会自动回收和再利用。油漆等过程中产生的化学物质会反应成无害的废物形式并安全处置。

未来

随着电机变得更便宜和更耐用，提供由电机直接驱动而不是由皮带驱动的洗衣机将变得更经济，从而使洗衣机更通用且噪音更小。另一个可能的趋势是前载式洗衣机逐渐取代顶部式洗衣机，因为它们需要的水更少，满足政府对用水的限制。在日本，正在测试用泡沫而不是搅拌器清洁的洗衣机。这台机器使用计算机“感知”每件衣服的脏污程度，然后产生去除这些污垢所需的气泡活动。这被称为“模糊逻辑”，因为它比普通计算机更接近地模仿人类逻辑。如果成功，这些机器将在其他地方可用。此外，未来人们可能会使用使用超声波清洁的洗衣机——声波，其振动频率超过 虽然目前美国大部分家用洗衣机都是顶装的，但这些很可能会被逐渐取代前置式垫圈。由于需要较少的水，前置式洗衣机满足政府对用水的限制。此外，在日本，正在测试使用气泡而不是搅拌器清洁的洗衣机。这台机器使用计算机“感知”每件衣服的脏污程度，然后产生去除这些污垢所需的气泡活性。每秒 20,000 次循环，人耳无法分辨。