一种汽车用可调速水泵制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车用可调速水泵，包括磁力传动机构和与之相连的可调速装置，其特征在于前者包括设置进、出水口的泵头壳、设于其内并由非金属隔离套隔开的内、外磁环套，内磁环套上固定叶轮；可调速装置包括与泵头壳固定的连接壳、设于连接壳内且前端与外磁环套固定的轴连轴承、经轴承装于连接壳外围的皮带轮和线圈组件；轴连轴承上固定磁铁固定盘，其上经平面弹簧连接摩擦盘，皮带轮上固定位于线圈组件和摩擦盘间的吸盘，磁铁固定盘上背向摩擦盘的一面固定有一圈永磁铁；皮带轮上还固定感应驱动盘，其内嵌装有与永磁铁感应的铁环。该水泵可根据冷却液的温度高低有效控制水泵叶轮的转速，做到节能，并且结构紧凑，可相对发动机独立设置。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用可调速水泵
本专利技术涉及一种汽车用可调速水泵。
技术介绍
汽车用电子水泵是目前新能源汽车、房车等特种车辆上作为水循环、冷却或车上供水系统的关键设备。主要由磁力传动机构和与之相连的无刷直流电机共同构成。目前市面上常见的汽车用电子水泵存在如下缺陷：1）外壳通常与发动机外壳一体装配，结构繁杂，无法独立设置转移。整体结构也不精简，外围直径较大。）水泵叶轮由无刷直流电机的输出轴带动保持高速运转，无法根据冷却液的温度高低，有效控制水泵叶轮的转速，故无法实现冷却液流量大小、流速快慢的分档循环，能源消耗大，不节能。此外，目前的水泵在运作时，冷却液也存在容易渗漏至后面的无刷直流电机中的问题，无法有效解决水泵电机部分易故障的问题。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供一种汽车用可调速水泵，其能够根据冷却液的温度高低有效控制水泵叶轮的转速，以实现冷却液流量大小、流速快慢的分档循环，做到节能，并且结构紧凑，可相对发动机独立设置。本专利技术的技术方案是：一种汽车用可调速水泵，包括磁力传动机构和与之相连的可调速装置，其特征在于磁力传动机构包括设置进、出水口的泵头壳、设于泵头壳内并经由非金属隔离套隔开设置的外磁环套和内磁环套，内磁环套上固定叶轮；可调速装置包括与泵头壳固定的连接壳、装配于连接壳内且前端与外磁环套固定的轴连轴承、通过轴承装于连接壳外围的皮带轮及嵌设于皮带轮内部的线圈组件；轴连轴承上固定有磁铁固定盘，磁铁固定盘上通过平面弹簧连接有摩擦盘，皮带轮上固定有位于线圈组件和摩擦盘之间的吸盘，而磁铁固定盘上背向摩擦盘的一面沿圆周固定有一圈永磁铁；还包括固定至皮带轮上的感应驱动盘，感应驱动盘内嵌装有与磁铁固定盘上的一圈永磁铁相互感应的铁环。进一步的，本专利技术中所述轴连轴承的外圈与连接壳的内周过盈配合，还包括连接法兰盘，该连接法兰盘具有中心孔，并通过该中心孔套于所述轴连轴承的轴上并与该轴过盈配合，所述磁铁固定盘通过螺钉固定至该连接法兰盘上。进一步的，本专利技术中所述线圈组件包括铁芯和电磁线圈，所述轴承被压入皮带轮内侧，同时皮带轮内侧设有用于容纳线圈组件的凹腔，且连接壳上设有外螺纹，同一锁紧螺母配合，该锁紧螺母将铁芯压紧至轴承上，电磁线圈用绝缘胶灌封在铁芯内；并且所述吸盘固定在皮带轮上并位于所述凹腔的口部。进一步的，本专利技术中所述泵头壳的进、出水口用于循环进出汽车发动机的冷却液，所述可调速装置还包括经同步带连接驱动皮带轮高速旋转的同步带电机，并且所述线圈组件与汽车的ECU电连接，而ECU与用于检测冷却液温度的温度检测器电连接。进一步的，本专利技术中所述外磁环套内周贴附有若干外永磁铁，而内磁环套外周贴附有若干内永磁铁；所述磁力传动机构还包括固定至非金属隔离套上的支撑轴，内磁环套采用多个沿轴向分布的陶瓷球轴承装配在支撑轴上，相邻的陶瓷球轴承之间通过垫圈相抵，其中最前端的陶瓷球轴承的外侧与成型于内磁环套上的一圈内凸缘相抵，而最末端的陶瓷球轴承的外侧则与装入内磁环套内的外螺纹螺母相抵，该外螺纹螺母与设于内磁环套上的内螺纹配合以从轴向上锁紧上述陶瓷球轴承；同时支撑轴上对应各陶瓷球轴承的内圈下方开设嵌槽嵌装有O型圈，O型圈与对应的陶瓷球轴承内圈柔性紧配。更进一步的，本专利技术中所述支撑轴上设有与所述最前端的陶瓷球轴承的内圈相抵的，用于消除各陶瓷球轴承轴向游隙的弹性抵紧机构。再进一步的，本专利技术中所述泵头壳内侧成型有轴定位支架，轴定位支架上设有定位孔供所述支撑轴前端伸入；所述弹性抵紧机构包括位于所述轴定位支架和所述最前端的陶瓷球轴承之间的多层波形弹簧、预压紧轴套和轴用弹性挡圈，其中轴用弹性挡圈嵌装于开设在支撑轴上的嵌装槽内，所述预压紧轴套一端与轴用弹性挡圈相抵，另一端经多层波形弹簧与所述最前端的陶瓷球轴承的内圈抵紧。更进一步的，本专利技术中所述非金属隔离套上成型有一圈供所述支撑轴插入的凹座，支撑轴插入凹座内并通过凹座底部轴向钉入的支撑轴定位螺钉固定；并且所述最末端的陶瓷球轴承的内圈与凹座的前端部抵紧。更进一步的，本专利技术中所述外永磁铁和所述内永磁铁均为钕铁硼材质的长方体永磁铁。更进一步的，本专利技术中所述非金属隔离套外周成型有伸入泵头壳和连接壳之间的连接环，连接环与泵头壳通过穿接连接壳连接螺钉一同锁紧固定至连接壳上，并且所述泵头壳和连接环之间设有密封圈。工作原理：本专利技术的汽车用可调速水泵作用是给发动机提供定量定压的冷却液。实际工作过程中该汽车用可调速水泵能够根据检测到的发动机冷却液水温的高低决定其叶轮是全速运转还是半速运转，具有节能的作用。低速运转状态：当检测到发动机的冷却液温度未达到ECU设定的温度时，线圈组件内的电磁线圈不通电，皮带轮由同步带电机带动高速旋转，从而感应驱动盘及其内的铁环也高速旋转。高速旋转的铁环切割设于磁铁固定盘上的一圈永磁铁的磁力线而产生涡电流，涡电流使铁环受到安培力作用，同时使得永磁铁受到安培力的反作用力而带动磁铁固定盘及轴连轴承做滞后的低速转动，转速约是皮带轮转速的30～50%。由于叶轮固定至内磁环套上，而内磁环套又与轴连轴承固定，故叶轮以皮带轮转速的30%-50%旋转运动，实现冷却液的低流量、低流速的循环冷却。高速运转状态：当检测到发动机的冷却液温度达到ECU设定的温度时，线圈组件内的电磁线圈通电，产生电磁吸力，使摩擦盘克服平面弹簧的弹力吸附至吸盘上，这样摩擦盘、平面弹簧、磁铁固定盘和轴连轴承一同随吸盘（也即皮带轮）高速运转，由于叶轮固定至内磁环套上，而内磁环套又与轴连轴承固定，故叶轮也高速旋转运动，实现冷却液高流量、高流速的循环冷却。本专利技术的优点是：1）本专利技术提供的这种汽车用可调速水泵，由于设计有可调速装置，故其能够根据冷却液的温度高低有效控制水泵叶轮的转速，以实现冷却液流量大小、流速快慢的分档循环，做到节能。）本专利技术区别于传统汽车冷却水泵，其并非与发动机外壳连体安装，而是可独立装配、布置，泛用性更好。并且磁力传动机构和与之相连的可调速装置两部分的内部结构布局紧凑，径向尺寸小，易于装配和运输。）本专利技术的汽车用可调速水泵，其磁力传动机构在支撑轴和内磁环套之间采用多陶瓷球轴承替代现有技术中一直沿用的滑动轴承，轴承与支撑轴的接触形式由整个圆面接触变成了多点接触，极大的降低了轴承内侧摩擦阻力，提升了轴承寿命，使得这种多陶瓷球轴承的支撑结构能够更稳定的支撑叶轮高速旋转，进而提高整个汽车用电子水泵的工作稳定性。）本专利技术的磁力传动机构中的内、外磁环套之间采用非金属隔离套隔开，有效杜绝冷却液渗漏的故障，大大提高后部的可调速装置的工作可靠性。并且由于陶瓷球轴承的绝缘性能，不会在需要严格绝缘的氢能源电池循环冷却液中析出导电离子。因此陶瓷球轴承完全可以浸没在冷却液里，且当陶瓷球轴承浸没在冷却液里时还能受到冷却液的润滑作用，使陶瓷球轴承阻力更小、更灵活，寿命更长。）本专利技术的磁力传动机构中，在支撑轴上设置嵌槽嵌装O型圈，且O型圈位于陶瓷球轴承内圈下方，支撑轴与陶瓷球轴承内圈是间隙配合，而O型圈与陶瓷球轴承内圈是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车用可调速水泵，包括磁力传动机构（A）和与之相连的可调速装置（B），其特征在于磁力传动机构（A）包括设置进、出水口的泵头壳（1）、设于泵头壳（1）内并经由非金属隔离套（2）隔开设置的外磁环套（3）和内磁环套（4），内磁环套（4）上固定叶轮（5）；可调速装置（B）包括与泵头壳（1）固定的连接壳（6）、装配于连接壳（6）内且前端与外磁环套（3）固定的轴连轴承（7）、通过轴承（8）装于连接壳（6）外围的皮带轮（9）及嵌设于皮带轮（9）内部的线圈组件；轴连轴承（7）上固定有磁铁固定盘（10），磁铁固定盘（10）上通过平面弹簧（11）连接有摩擦盘（12），皮带轮（9）上固定有位于线圈组件和摩擦盘（12）之间的吸盘（13），而磁铁固定盘（10）上背向摩擦盘（12）的一面沿圆周固定有一圈永磁铁（14）；还包括固定至皮带轮（9）上的感应驱动盘（15），感应驱动盘（15）内嵌装有与磁铁固定盘（10）上的一圈永磁铁（14）相互感应的铁环（16）。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车用可调速水泵，包括磁力传动机构（A）和与之相连的可调速装置（B），其特征在于磁力传动机构（A）包括设置进、出水口的泵头壳（1）、设于泵头壳（1）内并经由非金属隔离套（2）隔开设置的外磁环套（3）和内磁环套（4），内磁环套（4）上固定叶轮（5）；可调速装置（B）包括与泵头壳（1）固定的连接壳（6）、装配于连接壳（6）内且前端与外磁环套（3）固定的轴连轴承（7）、通过轴承（8）装于连接壳（6）外围的皮带轮（9）及嵌设于皮带轮（9）内部的线圈组件；轴连轴承（7）上固定有磁铁固定盘（10），磁铁固定盘（10）上通过平面弹簧（11）连接有摩擦盘（12），皮带轮（9）上固定有位于线圈组件和摩擦盘（12）之间的吸盘（13），而磁铁固定盘（10）上背向摩擦盘（12）的一面沿圆周固定有一圈永磁铁（14）；还包括固定至皮带轮（9）上的感应驱动盘（15），感应驱动盘（15）内嵌装有与磁铁固定盘（10）上的一圈永磁铁（14）相互感应的铁环（16）。


2.根据权利要求1所述的一种汽车用可调速水泵，其特征在于所述轴连轴承（7）的外圈与连接壳（6）的内周过盈配合，还包括连接法兰盘（17），该连接法兰盘（17）具有中心孔，并通过该中心孔套于所述轴连轴承（7）的轴上并与该轴过盈配合，所述磁铁固定盘（10）通过螺钉固定至该连接法兰盘（17）上。


3.根据权利要求1所述的一种汽车用可调速水泵，其特征在于所述线圈组件包括铁芯（18）和电磁线圈（19），所述轴承（8）被压入皮带轮（9）内侧，同时皮带轮（9）内侧设有用于容纳线圈组件的凹腔，且连接壳（6）上设有外螺纹，同一锁紧螺母（20）配合，该锁紧螺母（20）将铁芯（18）压紧至轴承（8）上，电磁线圈（19）用绝缘胶灌封在铁芯（18）内；并且所述吸盘（13）固定在皮带轮（9）上并位于所述凹腔的口部。


4.根据权利要求1或3所述的一种汽车用可调速水泵，其特征在于所述泵头壳（1）的进、出水口用于循环进出汽车发动机的冷却液，所述可调速装置（B）还包括经同步带连接驱动皮带轮（9）高速旋转的同步带电机，并且所述线圈组件与汽车的ECU电连接，而ECU与用于检测冷却液温度的温度检测器电连接。


5.根据权利要求1所述的一种汽车用可调速水泵，其特征在于所述外磁环套（3）内周贴附有若干外永磁铁（21），而内磁环套（4）外周贴附有若干内永磁铁（22）；所述磁力传动机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄政爱，杨海波，丁玉璋，
申请(专利权)人：昆山隆中麦士格瑞汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32