摘要：屑盘是烤箱内收集食物在烘烤过程中跌落的食物碎料的盘子，方便人们使用烤箱后，清理烤箱底部，其锁口和弹出功能是屑盘使用的关键。基于此，本文首先分析了家用烤箱的结构，其次对锁紧弹出装置的设计进行了具体的研究。以期通过锁紧弹出装置设计，使用户可以快速取出屑盘进行清洗，烤箱的使用感得到提升，让烤箱使用客户获得更便捷的使用。
关键词：家用烤箱，屑盘，锁口装置，弹出装置
引言：我国经济的发展，让国民生活水平大幅提高，使得我国居民转变生活理念，更加重视生活品质，家用烤箱的普及就是人们更重视生活品质的具体体现，为提高用户的使用感受，优化家用烤箱的设计十分必要。因此研究屑盘锁紧弹出装置对于优化功能设计，提高人们使用感具有重要价值。
一、家用烤箱结构分析
烤箱是一种使用电热元件发热烘烤食物的电器，主要包括箱门、箱体、烤架、屑盘以及电热元件构成。家用烤箱一般使用薄钢板作为箱体，是一种双层材料。箱门位置上安装耐高温的钢化玻璃，为观察烘烤状态提供帮助，并有助于保持箱体温度。电热元件是外部敷涂红外辐射材料的金属，家用烤箱常安装两只电热元件，部分烤箱在箱侧增加一到两只。家用烤箱根据不同的使用要求，可以在50℃~250℃范围内调节。墙体包括外层、中层和内胆三个层次，阻断空气，为箱内温度恒定提供条件。
家用烤箱内部设计可取出的盘子，称作屑盘，屑盘可以收集落在底部的食物，方便用户进行清理。屑盘设计成锁口和弹出功能。屑盘包括盘体和手把两个部分。为了让屑盘锁扣和弹出设计得以实现，在底座增加了锁扣机构和弹出机构[1]。通过锁扣机构，在使用烤箱时将屑盘固定在烤箱中，承接烘烤时掉落的食物碎片。而弹出机构则通过按钮，可以自动弹出屑盘，方便用户将屑盘上的残物和油迹等清理干净，保证烤箱内部整洁。
二、家用烤箱屑盘锁紧弹出装置的设计
（一）锁扣弹出装置的作用
家用烤箱一般情况下，内部最高温度可以达到230℃，为了让在高温状态下，烤箱仍然能够锁紧，对弹出机构可靠性提出了更高的要求，锁紧和弹出机构要使用金属或者PA66添加30%纤维的材料，这样则可提高弹出机构的耐高温性能。屑盘组件主要包括锁紧和弹出两个部分，其中一部分是弹出器，按动按钮，在压簧作用下顶杆弹出屑盘；另一部分为锁口装置。弹出结构包括顶杆设备、限位片、顶杆弹簧以及自攻螺钉等部件，始终保持在顶出的状态中。底座两侧每边都含有平衡屑盘的位置，让屑盘的两端保持和底座的平齐，并顶出屑盘。锁紧锁扣和弹出屑盘都要依赖于锁口装置完成。
（二）锁扣原理
锁口装置包括压簧、滑槽、滚珠、弹片、滑块、盖板、左夹头、右夹头等八个部分构成，在滑槽上包含滚珠导轨，滚珠导轨上安装门坎用于组织滚珠滚动。滑块上的沟槽可以安装弹片和滚珠，滑块前端有两个轴用于安装夹头，要求能够围绕轴进行闭合和打开。如果锁扣处于锁紧状态，滑块位于滑槽后部区域，滚珠仍然停留在滑槽门槛位置，左右两个夹头将榫头夹住，屑盘被锁扣锁住，这样无法拉动屑盘。需要弹出屑盘时，按动按钮，推动屑盘中部，锁扣滚珠就会翻越门坎，滚动到图一位置，左右夹头将榫头松开，屑盘在弹出位置上，和锁扣压簧共同作用，弹出一定距离，用户可以将屑盘取出进行杂物清理。清理杂物后重新放回屑盘，将屑盘用力推动，屑盘榫头和滑块接触后，会带动滑块的移动，滚珠再次滚动，翻越门坎，左右两个夹头跟随滑块发生移动。滑槽槽宽作用，是将屑盘榫头收紧。屑盘推动到底，将屑盘松开，滑块受到锁口压簧作用朝向反向移动，这样滑块受到门槛阻挡会滚动到门槛位置。滚珠被滑槽阻挡没有办法继续滚动，滑块停止移动后，左右两个夹头会将屑盘锁住。
图一 锁扣运行原理
（三）设计要点
1.滑块
要求滑槽内滑块可以实现自由滑动，保证滑槽一侧留出0.05mm的距离。滑块上安装带有弹片的沟槽，槽深相当于滚珠直径加四倍弹片的厚度，槽宽比滚珠直径多0.05mm~0.1mm。为了让锁口压簧更加方便安装和可靠使用，滑块尾部安装压簧固定柱，压簧可以在压簧固定柱上套住。滑块前放置左右两个夹头，轴不超过夹头孔，保证夹头可以实现灵活转动。
2.滑槽
滑槽导轨的宽度设计为1.5倍的滚珠球径，深度相当于球径一半，导轨长度根据滑块整体形成决定，导轨门坎距离相当于滚珠球径。导轨两个角度连线夹角为60°。门坎的高度和导轨深度一致，相当于滚珠球径一半。为了锁口压簧的安装，滑槽上安装压簧位置需要增设卡簧槽。滑槽上放置滑块的深度需要超出滑块高度的0.05mm~0.1mm距离。
图二 滑槽设计
3.弹片
弹片设计为V字型，上半部由于和滚珠接触，要求宽度比滑块弹片槽更窄，每侧窄0.3mm。上半部的收窄位置需要在弹片折弯圆弧结束位置。由于上半部长度设计，需要比弹片槽更短，短出0.3倍滚珠球径，才能保证弹片上半部不会受到槽壁的影响，失去弹性的性能[2]。弹片下半部要紧密卡在滑块槽，折弯位置宽度和下部宽度一致，可以避免弹片在槽子内部出现倾斜，造成弹片丧失弹性，材料可以使用厚度为0.2mm~0.25mm的磷青铜片。
4.左右夹头
根据实际情况进行左右夹头的设计，设计成单夹头的挂钩，安装在滑块上，保持单夹头可以灵活转动。
5.锁口压簧
锁头压簧设计要使用稍大一些，很多情况可以使用锁口压簧直接顶出设计，压簧压缩量需要超过滑块实际行程。
6.盖板
盖板使用镀锌板材质制作。
（四）注意事项
设计时，要注意滑块可以在滑槽内自由滑动，且滑块不能超出滑槽槽子。在滑块沟槽上安装弹片要注意不能装反弹片，保证滚珠翻跃门坎时，滚珠可以完全进入滑块沟槽中，如果弹片装反，滚珠不能完全进入沟槽，将无法完全发挥锁口的功能。
结论：综上所述，本文通过研究家用烤箱的结构，强调了屑盘对于使用烤箱的重要帮助。通过科学设计滑块、滑槽、弹片、左右夹头、锁口压簧以及盖板的尺寸和角度，让屑盘锁紧弹出功能得以实现。人们只需要简单的操作就能弹出和放回屑盘，更方便地进行烤箱使用后的清洁工作，让人们使用感受得到大大提升。
参考文献：
[1]陶敏,吴亮宏,鲍鑫.家用烤箱温度分布特性研究进展[J].家电科技,2018(12):20-23.
[2]姜钊,关玉明,邱子桢等.锂离子电池真空烘烤箱内通气管道结构优化设计[J].真空科学与技术学报,2018,38(05):353-357.
论文作者:胡演兵
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：烤箱论文; 弹出论文; 滑槽论文; 滚珠论文; 弹片论文; 夹头论文; 滑块论文; 《电力设备》2019年第8期论文;