發動機冷卻循環系統用離心式水泵技術方案

本實用新型專利技術公開了一種發動機冷卻循環系統用離心式水泵，包括碳纖維制的殼體、用于支撐殼體的金屬材質的底座，所述底座與殼體一體固連，在殼體內設有由空心軸帶動旋轉以進行泵水的葉輪機構，在殼體的頂端設有與空心軸固連的由外部動力機構帶動旋轉的皮帶輪。本實用新型專利技術質量輕、體積小、強度高，能夠保證水泵的工作效率。本實用新型專利技術適用于各類汽車發動機的冷卻循環系統使用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種在汽車發動機冷卻系統中應用的水泵，尤其涉及一種發動機冷卻循環系統用離心式水泵。
技術介紹
在汽車發動機工作過程中，會產生大量的熱量，為避免發動機過熱造成發動機不能正常工作，需要冷卻系統對其進行適當的冷卻。水泵是發動機冷卻系統中的關鍵零部件，其作用是使發動機內的冷卻液在冷卻系統中進行強制循環流動，對熱負荷較高的零部件進行適當的冷卻，使發動機整個工作過程處于一個比較理想的溫度范圍內，同時可防止進氣溫度過高，而導致發動機的功率下降。目前的水泵大多為鑄鐵制、鑄鋁合金或塑料的水泵殼體、水泵底座，水泵底座和水泵殼體通過注塑和吹塑工藝固定連接。上述材質制造的水泵體積和重量都很大，在安裝使用時，由于水泵結構的限制，導致水泵工作效率低，油耗以及C02排放超標，難以滿足現代發動機的排放法規要求。殼體內的葉輪多采用鑄鐵或鑄鋁鑄造，同樣存在成本高的缺點，同時由于殼體和葉輪長期浸泡在水中容易銹蝕，影響使用壽命，降低水泵的工作效率。此外，現有技術中水泵的葉片大多為圓柱形葉片，低速時容易出現駝峰和氣蝕現象，駝峰現象使得泵內流速高，沖擊損失值大；氣蝕現象使得泵殼及葉輪表面斑痕及裂縫，發出噪聲，進而使泵體震動，密封性差，最終造成水泵工作效率低，發動機散熱性能差，發動機整體效率不高，影響其性能。
技術實現思路
為解決現有技術中存在的不足，本技術提供了一種體積小、重量輕且保證工作效率的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其成本低，使用壽命長。為實現上述目的，本技術的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，包括碳纖維制的殼體、用于支撐殼體的金屬材質的底座，所述底座與殼體一體固連，在殼體內設有由空心軸帶動旋轉以進行泵水的葉輪機構，在殼體的頂端設有與空心軸固連的由外部動力機構帶動旋轉的皮帶輪。作為對上述方式的限定，所述殼體與底座注塑和吹塑固連。作為本技術的葉輪機構的一種結構，所述的葉輪機構包括固連在空心軸進水端的葉輪葉片，在空心軸上固定設有對進入殼體內的水進行螺旋輸送的螺旋葉片。作為對上述方式的限定，所述的螺旋葉片與空心軸軸線的螺旋夾角為70° —85。。作為對上述方式的限定，在葉輪葉片與螺旋葉片之間的空心軸固定設有用于增大水流流速與流量的隔板，所述隔板的寬度是葉輪進水口直徑的2/3。作為對上述方式的進一步限定，隔板朝向螺旋葉片的一側與空心軸軸線之間的夾角為 60。一75。。作為對本技術的限定，空心軸通過軸連軸承轉動的連接設置在殼體內。作為對上述方式的限定，在殼體與軸連軸承之間設有套裝在軸連軸承上的水封。采用如上技術方案，其效果如下(I)殼體與底座分層設置，同時殼體采用碳纖維材質的輕量化設計，能夠降低油耗，節約能源；底座采用鋼板或者鑄鋁合金制成，具有防震、耐磨損的特點，可以延長水泵整體的使用壽命；(2)螺旋葉片結構的設置，可降低水泵工作時傳遞到葉輪及殼體的沖擊波，減少駝峰和氣蝕現象的產生，提高水泵的工作效率；(3)設置隔板，可使水流從葉輪進入殼體時產生壓力，增大水流的流速與流量；(4)隔板內側成傾斜角，可使水流由葉輪進入殼體時起到導向作用，減緩水流對殼體的沖擊力，減少氣蝕現象的產生；綜上可見，本技術質量輕、體積小、強度高、變形量小，同時可以有效減少氣蝕現象的產生，延長泵體的使用壽命。以下結合附圖及具體實施方式對本技術作更進一步詳細說明附圖說明圖1是本技術的結構示意圖；圖2是本技術葉輪機構的結構示意圖；圖3是圖2的另一角度下的結構示意圖；圖4是本技術水封的結構示意圖；圖5是本技術軸連軸承的結構示意圖；圖6是本技術工作時的示意圖。圖中1、殼體；2、底座；3、皮帶輪；4、空心軸；5、軸連軸承；6、葉輪葉片；7、隔板；8、螺旋葉片；9、水封。具體實施方式本實施例涉及的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，由圖1所示,其整體結構包括殼體1、用于支撐殼體I的底座2，其中，為便于輕量化設計，殼體I采用碳纖維材質制成，底座2為鋼板或鑄鋁合金等金屬材質制成，二者之間通過注塑和吹塑工藝一體制成。在殼體I內部轉動設有空心軸4，空心軸4的一端由殼體I伸出后，固定連接有皮帶輪3，皮帶輪3通過外部動力機構帶動旋轉,進而帶動空心軸4旋轉,殼體I和空心軸4是通過軸連軸承5連接，空心軸4與殼體I的端口之間通過水封9密封。在空心軸4上固定設有葉輪機構，該葉輪機構實現了泵水效果，由圖2、圖3所示，本實施例的葉輪機構包括固連在空心軸4進水端的葉輪葉片6，在空心軸4上固定設有對進入殼體I內的水進行螺旋輸送的螺旋葉片8。其中，為保證正常的進水壓力，葉輪葉片6為六個至八個，本實施例中采用八個，各個葉輪葉片以空心軸4的軸線為中心均勻的旋轉分布在空心軸4上。螺旋葉片8厚1-1. 5mm,沿空心軸4向發動機缸體前端方向左旋設置，且螺旋葉片8和空心軸4的軸線的螺旋夾角為為70°至85°。在葉輪葉片6與螺旋葉片8之間的空心軸4固定設有用于增大水流流速與流量的隔板7，隔板7朝向螺旋葉片8的一側的端面與空心軸4軸線之間的夾角為60°至75。，該角度給水流從葉輪葉片6進入殼體I時起到導向作用，減緩液體對殼體I的沖擊力，減小氣蝕的產生。 此外，空心軸4通過軸連軸承5轉動的連接設置在殼體I內，軸連軸承5的結構如圖5所示，而為了實現空心軸4與殼體I之間的密封，在殼體I與軸連軸承5之間設有套裝在軸連軸承5上的水封9,水封9結構如圖4所示,水封9為整體式陶瓷石墨材質,可減少葉輪加工、方便裝配，有效的防止軸扯漏水和吸入空氣，提升了水泵的可靠性。本實施例在工作時如圖6所示，外部發動機通過帶動皮帶輪3的運行進而帶動葉輪葉片6轉動,冷卻液體就在葉輪葉片6的離心作用下依次通過隔板7、螺旋葉片8、流入到殼體I內，此過程中由于螺旋葉片8沿空心軸4(發動機缸體前端方向，即圖6中的A向)向左旋轉，同時螺旋葉片8與空心軸4的軸向的螺旋夾角a為70° — 85°，因此水流可以在螺旋葉片8的作用下既降低傳遞到葉輪及殼體I的沖擊波，減少駝峰和氣蝕現象的產生，保證水流以最小的損失集中至出口，提高水泵的工作效率，同時又避免產生渦流，使冷卻液順利分離，有效減少能量損失。本技術結構簡單，重量輕、體積小，能夠保證進水的水流量與流速，同時延長設備的使用壽命，降低運行的油耗。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其特征在于：包括碳纖維制的殼體（1）、用于支撐殼體（1）的金屬材質的底座（2），所述底座（2）與殼體（1）一體固連，在殼體（1）內設有由空心軸（4）帶動旋轉以進行泵水的葉輪機構，在殼體（1）的頂端設有與空心軸（4）固連的由外部動力機構帶動旋轉的皮帶輪（3）。

【技術特征摘要】
1.一種發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其特征在于包括碳纖維制的殼體(I)、用于支撐殼體(I)的金屬材質的底座(2 ),所述底座(2 )與殼體(I) 一體固連,在殼體(I)內設有由空心軸(4 )帶動旋轉以進行泵水的葉輪機構，在殼體(I)的頂端設有與空心軸(4 )固連的由外部動力機構帶動旋轉的皮帶輪(3)。2.根據權利要求1所述的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其特征在于所述殼體Cl)與底座(2)注塑或吹塑固連。3.根據權利要求1或2所述的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其特征在于所述的葉輪機構包括固連在空心軸(4 )進水端的葉輪葉片(6 )，在空心軸(4 )上固定設有對進入殼體(I)內的水進行螺旋輸送的螺旋葉片(8)。4.根據權利要求3所述的發動機冷卻循環系統用離心式水泵，其特征在于所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱泮橋，屈偉，邊鋒，胡洪濤，王鵬，
申請(專利權)人：長城汽車股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：