一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮制造技术

本实用新型专利技术提供了一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮，包括轮盘、轮毂、轮盖和多个叶片，所述轮毂与轮盘内侧一体成型，所述叶片为弧形状，并沿周向设置于轮盘和轮盖之间，叶片包括7～9个长叶片和7～9个短叶片，长叶片与短叶片间隔设置，所述长叶片包角为30°～50°，短叶片包角为10°～15°，轮盘上沿周向布置有4个平衡孔；本实用新型专利技术可以有效改善叶轮出口的射流——尾流结构，使流体在流道中的扩散更加均匀，增强了水泵的汽蚀性能。同时4个平衡孔可以起到平衡轴向力的作用，因此，在大流量、高扬程工况下的汽蚀性能优越，工作效率高，可满足不同大功率汽车发动机的冷却要求。

A cooling water pump of automobile engine composite impeller

The utility model provides a cooling water pump of automobile engine, including composite impeller, wheel hub, wheel cover and a plurality of blades, forming one of the hub and wheel inside, wherein the blade is arc shape, and is arranged along the circumference in roulette and cover between the blade comprises 7 to 9 long blades and 7 ~ 9 short leaves, long leaf and short blades arranged at intervals, the long blade angle is 30 DEG to 50 DEG, short blade angle is 10 degrees to 15 degrees, the wheel along the circumferential direction are arranged 4 balance holes; - jet wake flow structure of the utility model can effectively improve the outlet of impeller so, the fluid diffusion in the flow of more uniform, enhance the cavitation performance of the pump. At the same time, 4 balance hole can play the role of axial force balance, therefore, the cavitation performance in large flow and high lift condition is superior, high working efficiency, can meet the needs of different high power automobile engine cooling requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮
本技术涉及汽车配件
，尤其涉及一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮。
技术介绍
汽车水泵是发动机冷却系统的重要部件，其作用是提高冷却液的压力，使冷却液在发动机冷却系统内的冷却水道内循环，从而带走发动机工作时产生的热量。目前汽车发动机尤其是大马力发动机对冷却水泵的性能(如汽蚀性能、流量、扬程等)要求越来越高，使得冷却水泵转速很高，叶轮内液体受到的离心力和哥氏力较大，叶片进口易产生二次回流，叶片出口的吸力面和压力面速度梯度过大，易产生尾流和射流等，而且过多的叶片数则会增加叶片进口处的排挤。不仅如此，更为严重的是，冷却水泵在大流量工况时，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时使得冷却液的压力增大。而当抽送的冷却液的压力下降至当地温度的汽化压力以下时，冷却液会发生汽化产生气泡，当该气泡流动至高压处时会发生破裂，在破裂的同时液体质点将以高速冲击填充空穴，撞击叶片表面，水泵的振动噪声增大，长时间的冲击会在叶片表面形成麻点麻坑，易发生汽蚀，引起振动噪声增大，效率降低，严重影响发动机的正常工作，甚至对整机造成致命打击，这极大地限制了大功率汽车发动机的冷却要求。中国专利公开号CN201786735U公开了一种汽车水泵叶轮，其由叶片及轮盘组成，轮盘中心具有供转动轴穿过的连接孔，叶片为弧形叶片，其叶片环绕连接孔固连于轮盘同侧的端面上。上述汽车水泵叶轮，虽然加工方便，但抗汽蚀性能不好，尤其是叶片前缘叶根处容易发生汽蚀，且叶根与叶顶的流动特性存在差异，水泵内部容易产生回流或漩涡，导致叶轮效率较低。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本技术提供了一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮。本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮，包括轮盘、轮毂、轮盖和多个叶片，所述轮毂与轮盘内侧一体成型，所述叶片沿周向设置于轮盘和轮盖之间，所述叶片的一端与轮盘连为一体，另一端与轮盖连为一体；所述叶片为弧形状，叶片包括7～9个长叶片和7～9个短叶片，长叶片与短叶片间隔设置，所述长叶片包角为30°～50°，短叶片包角为10°～15°，轮盘上沿周向布置有4个平衡孔。优选地，所述长叶片和短叶片沿周向等间距分布，其中长叶片和短叶片的数量均为8个。优选地，所述长叶片型线为双曲率圆弧，所述短叶片型线为单曲率圆弧。优选地，所述长叶片包角为40°，短叶片包角为12°。优选地，所述短叶片进口直径D2与长叶片进口直径D1之间的关系是为：D2＝1.5D1。本技术的有益效果：1)本技术采用长叶片和短叶片相结合的方式，降低了来流在叶轮进口处的排挤，增大了进口面积，减小了液体的流速，从而提高了叶轮进口处来流的压力，大大增强了水泵的抗汽蚀性能。2)本技术中的短叶片可以使得流体在流道中的扩散更加均匀，因此，流体在从叶轮出口流出后流动紊乱度减小，大大改善了尾流——射流的结构，降低了振动和噪声，提高了工作效率，可以满足不同大功率发动机在大流量、高扬程工况下的冷却要求。3)本技术加工简单、方便，制造成本低，可满足大功率汽车发动机的冷却要求。附图说明图1为本技术所述一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮的结构示意图。图2为本技术所述一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮的轴面投影图。图3为本技术所述叶片木模图。其中：1.轮盘；2.长叶片；3.短叶片；4.轮毂；5.轮盖；6.平衡孔。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本技术所述的一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮，包括轮盘1、轮毂4、轮盖3、多个叶片。如图2所示，所述轮毂4与轮盘1内侧一体成型，所述叶片沿圆周方向于轮盘1和轮盖3之间，叶片的一端与轮盘1连为一体，另一端与轮盖3连为一体，叶片包括7～9个长叶片2和7～9短叶片3，长叶片2与短叶片3间隔设置。如图3所示，所述长叶片2型线为双曲率圆弧，所述短叶片3型线为单曲率圆弧，所述长叶片2包角为30°～50°，短叶片3包角为10°～15°，所述短叶片3进口直径D2与长叶片2进口直径D1之间的关系是为：D2＝1.5D1。轮盘1上沿周向布置有4个平衡孔6，可以起到平衡轴向力的作用。上述实施例仅为本专利较佳的实施方式，例如采用8个长叶片和8个短叶片时叶轮的汽蚀性能最佳，长叶片包角为40°，短叶片包角为12°时叶轮的效率最高。防止汽蚀发生的根本在于使得叶轮进口处冷却液的压力大于在当地温度下的汽化压力，压力P＝nRTA/Q，其中P为来流在进口处的压力，n为物质的量，R为摩尔气体常数，T为开尔文温度，A为叶片进口处的面积，Q为流量，由此可知，增加进口处的面积，就可使来流压力增大。本复合叶轮采用长叶片和短叶片相结合的方式，降低了来流在叶轮进口处的排挤，增大了进口面积，减小了液体的流速，从而提高了叶轮进口处来流的压力，大大增强了水泵的抗汽蚀性能。同时，短叶片可以使得流体在流道中的扩散更加均匀，因此，流体在从叶轮出口流出后流动紊乱度减小，大大改善了尾流——射流的结构。所述实施例为本技术的优选的实施方式，但本技术并不限于上述实施方式，在不背离本技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮，包括轮盘(1)、轮毂(4)、轮盖(5)和多个叶片，所述轮毂(4)与轮盘(1)内侧一体成型，所述叶片沿周向设置于轮盘(1)和轮盖(5)之间，所述叶片的一端与轮盘(1)连为一体，另一端与轮盖(5)连为一体；其特征在于，所述叶片为弧形状，叶片包括7～9个长叶片(2)和7～9个短叶片(3)，长叶片(2)与短叶片(3)间隔设置，所述长叶片(2)包角为30°～50°，短叶片(3)包角为10°～15°，轮盘(1)上沿周向布置有4个平衡孔(6)。

【技术特征摘要】
1.一种汽车发动机冷却水泵复合叶轮，包括轮盘(1)、轮毂(4)、轮盖(5)和多个叶片，所述轮毂(4)与轮盘(1)内侧一体成型，所述叶片沿周向设置于轮盘(1)和轮盖(5)之间，所述叶片的一端与轮盘(1)连为一体，另一端与轮盖(5)连为一体；其特征在于，所述叶片为弧形状，叶片包括7～9个长叶片(2)和7～9个短叶片(3)，长叶片(2)与短叶片(3)间隔设置，所述长叶片(2)包角为30°～50°，短叶片(3)包角为10°～15°，轮盘(1)上沿周向布置有4个平衡孔(6)。2.根据权利要求1所述的汽车发动机冷却水泵复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗贺，施卫东，张德胜，张智伟，王川，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32