CN102588069A - 调速水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够根据发动机水温情况控制叶轮具有不同转速的水泵。本发明调速水泵，包括皮带轮、水泵壳体和水泵轴，所述水泵轴为轴连轴承，皮带轮通过轴承安装在水泵轴的前端轴上，皮带轮的外圆周前端面处通过螺栓固定连接有散热盘，散热盘内铸设有软铁，所述水泵轴的前端轴端面上通过压紧螺栓固定连接磁铁固定盘，磁铁固定盘上与所述软铁的对应位置处设有若干永磁铁，磁铁固定盘后端面上通过弹簧片支撑连接有吸合盘，吸合盘位于靠近皮带轮的前端面处，在靠近皮带轮的后端面处设有与吸合盘位置相对应的线圈组件，所述线圈组件位于皮带轮外圆周面内腔并套装在水泵壳体上，所述线圈组件与设于发动机出水管上的温控开关电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机水冷却系统，特别是涉及一种利用电磁离合器控制叶轮具有不同转速的调速水泵。
背景技术
现有水泵的工作原理是：发动机通过皮带轮带动水泵轴承及叶轮转动，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，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出，叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。然而，发动机具有一个最佳工作温度区间，因而不需要一直对发动机进行冷却降温，当水温升高到一定温度，或者从高温状态进行冷却直至降低到一定温度，达到发动机的最佳工作温度，才能保证发动机的最佳工作状态，减少发动机的冷状态下的磨损或热状态下的拉缸毁坏现象。
目前市场上的水泵大部分是皮带轮与水泵叶轮轴固定安装，直接由发动机带动皮带轮进而带动水泵叶轮旋转，因而这种结构的水泵叶轮自发动机工作时起就一直处于与皮带轮同速旋转的工作状态，在发动机水温尚未达到最佳工作温度或者水温降低至最佳工作温度以下时，叶轮仍然与皮带轮同速旋转，导致发动机温度不能处于最佳工作温度区间，加速了发动机冷状态下的磨损，降低了发动机的使用寿命，而且由于水泵叶轮始终处于高速旋转工作状态，因而也加剧了水泵各部件的磨损及老化，水泵的工作效率较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够根据发动机水温情况控制叶轮具有不同转速、工作效率较高的调速水泵。
本发明调速水泵，包括皮带轮、水泵壳体和水泵轴，所述水泵轴为轴连轴承，皮带轮通过轴承安装在水泵轴的前端轴上，皮带轮的外圆周前端面处通过螺栓固定连接有散热盘，散热盘内铸设有软铁，所述水泵轴的前端轴端面上通过压紧螺栓固定连接磁铁固定盘，磁铁固定盘上与所述软铁的对应位置处设有若干永磁铁，磁铁固定盘后端面上通过弹簧片支撑连接有吸合盘，吸合盘位于靠近皮带轮的前端面处，在靠近皮带轮的后端面处设有与吸合盘位置相对应的线圈组件，所述线圈组件位于皮带轮外圆周面内腔并套装在水泵壳体上，所述线圈组件与设于发动机出水管上的温控开关电连接。
本发明调速水泵，其中在所述吸合盘与线圈组件之间的皮带轮端面上开设有若干隔磁槽，在吸合盘上开设有若干隔磁槽。通过在皮带轮与吸合盘的相应端面分别开设若干隔磁槽的结构，使得线圈组件得电后产生的磁场很容易形成回路，对吸合盘的磁性吸合力较强，将吸合盘与传动盘吸合在一起，吸合效果较好，从而使得皮带轮对吸合盘的传动效果较好。
本发明调速水泵，其中所述轴承通过轴套安装在水泵轴上，所述轴套前端依次通过所述磁铁固定盘、压紧螺栓压紧固定，所述皮带轮的中心安装孔为台阶孔，所述轴承的轴承内圈和外圈的前端面分别与所述轴套和皮带轮台阶孔内的台阶端面紧密贴合，所述轴承的轴承内圈和外圈的后端分别与内、外弹性挡圈紧密贴合，所述内、外弹性挡圈分别固定在所述轴套和皮带轮上。采用轴套和内、外弹性挡圈配合皮带轮的后侧端面将轴承安装固定，并通过压紧螺栓将轴套前端压紧，使得轴承在轴向方向上不会发生窜动，安装稳定可靠，皮带轮固定牢固，传动效果好。
本发明调速水泵，当发动机水温等于或大于接通温度时，所述温控开关控制将线圈组件的电源接通；当发动机水温等于或小于断开温度时，所述温控开关控制将线圈组件的电源切断，所述接通温度大于所述断开温度。采用上述控制温度区间的温控开关，使得发动机能够始终保持在断开温度至接通温度之间的温度区间内工作，这种水泵工作效率较高，使用寿命较长。
本发明与现有技术不同之处在于：本发明调速水泵在现有水泵的基础上增加了电磁调速装置，通过温控开关控制线圈组件得电或失电，进而控制固连在水泵轴上的磁铁固定盘与皮带轮的结合与分离，同时利用固连在皮带轮上的散热盘通过磁涡流带动磁铁固定盘差速旋转，最终达到根据发动机水温情况，控制水泵叶轮具有不同转速，使得水泵的工作效率较高，并最终使得发动机始终保持在最佳工作温度区间，延长了发动机的使用寿命。
下面结合附图对本发明的调速水泵作进一步说明。
附图说明
图1为本发明调速水泵的结构示意图；
图2为本发明调速水泵中的皮带轮的立体图；
图3为本发明调速水泵中的吸合盘的立体图；
图4为本发明调速水泵中的环形磁铁固定板的立体图。
具体实施方式
如图1所示，本发明调速水泵，包括皮带轮1、水泵壳体(包括前壳体10和后壳体13，水泵后壳体13通过螺栓与水泵前壳体10固定安装成水泵壳体整体)、水泵轴9和叶轮12，水泵轴9为轴连轴承，皮带轮1通过轴承15安装在水泵轴9的前端轴上，叶轮12通过过盈配合方式安装在水泵轴9的后端轴上，皮带轮1的外圆周前端面处通过螺栓固定连接由铝质材料制成的散热盘2，散热盘2内铸设有环形软铁嵌件2a，水泵轴9的前端轴端面上通过压紧螺栓5固定连接磁铁固定盘4，磁铁固定盘4上与软铁2a的对应位置处设有若干永磁铁4a，散热盘2用于通过其上的软铁2a与磁铁固定盘4上的永磁铁4a之间产生的磁涡流带动磁铁固定盘4旋转，磁铁固定盘4后端面上通过弹簧片6支撑连接吸合盘7，吸合盘7靠近皮带轮1的前端面处，在靠近皮带轮1的后端面处设有与吸合盘7位置相对应的线圈组件8，线圈组件8位于皮带轮1外圆周面内腔并套装在水泵壳体10上，线圈组件8与温控开关电连接。温控开关安装在发动机的出水管上，感应发动机的水温来控制线圈组件8的离、合，从而控制水泵叶轮12的转速，使发动机保持在最佳温度区间，延长发动机与水泵的使用寿命。
结合图1、图2所示，在吸合盘7与线圈组件8之间的皮带轮1端面上开设有若干隔磁槽17，结合图1、图3所示，在吸合盘7上开设有若干隔磁槽18。
结合图1、图4所示，还包括环形磁铁固定板22，若干永磁铁4a呈圆周向分布并固定镶嵌在环形磁铁固定板22上，环形磁铁固定板22固定在磁铁固定盘4的前端面上。采用在磁铁固定板上圆周向镶嵌若干永磁铁，并将磁铁固定板固定在磁铁固定盘上的结构，安装拆卸方便，使用效果好。
如图1所示，轴承15通过轴套19安装在水泵轴9上，轴套19前端依次通过磁铁固定盘4、压紧螺栓5压紧固定，皮带轮1的中心安装孔为台阶孔23，轴承15的轴承内圈和外圈的前端面分别与轴套19和皮带轮1台阶孔23内的台阶端面紧密贴合，轴承15的轴承内圈和外圈的后端分别与内、外弹性挡圈20、21紧密贴合，内、外弹性挡圈20、21分别固定在轴套19和皮带轮1上。
散热盘由铝质材料制成，铝质材料质量较轻，被水泵轴带动时消耗功率较少；散热盘用于通过磁涡流带动磁铁固定盘旋转。
本发明的调速水泵在工作时，当发动机水温等于或大于80℃(接通温度)时，温控开关控制将线圈组件8的电源接通，叶轮跟随发动机同步运转，达到降温的目的；当发动机水温等于或小于70℃(断开温度)时，温控开关控制将线圈组件8的电源切断，这时叶轮处于跟转状态，不再对发动机进行强降温，使发动机始终保持在70℃～80℃的最佳温度范围内工作。
如图1所示，本发明的调速水泵的具体工作过程如下：发动机启动，带动皮带轮1旋转，当发动机水温升高到80℃时，温控开关闭合，电路导通，线圈组件8产生磁场，通过磁场将吸合盘7牢固吸合至皮带轮1的前端面上，使得皮带轮1能够通过吸合盘7、磁铁固定盘4带动水泵轴9全速旋转，从而使得固定安装在水泵轴9后端轴上的叶轮12与皮带轮1同速旋转，以迅速对发动机降温；当发动机水温降低至70℃时，温控开关控制断开线圈组件8的电源，吸合盘7在弹簧片6的弹力作用下与皮带轮1分离，此时，皮带轮1带动散热盘2旋转，散热盘2上的软铁2a通过磁涡流带动磁铁固定盘4上的若干永磁铁4a旋转，此情况下磁铁固定盘4的转速可以达到皮带轮1转速的30％～40％，磁铁固定盘4通过水泵轴9带动叶轮12旋转，叶轮12转速即为皮带轮1转速的30％～40％，从而使得发动机的水温始终控制在70℃-80℃之间，使发动机始终处于该温度区间，保持最佳工作状态，同时，水泵叶轮轴12的工作效率较高，从而发动机和水泵的使用寿命均得以延长。
当然，温控开关的接通温度和断开温度不限于80℃和70℃，具体温度可以根据客户的需求来设定。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种调速水泵，包括皮带轮(1)、水泵壳体(10、13)和水泵轴(9)，所述水泵轴(9)为轴连轴承，其特征在于：皮带轮(1)通过轴承(15)安装在水泵轴(9)的前端轴上，皮带轮(1)的外圆周前端面处通过螺栓固定连接有散热盘(2)，散热盘(2)内铸设有软铁(2a)，所述水泵轴(9)的前端轴端面上通过压紧螺栓(5)固定连接磁铁固定盘(4)，磁铁固定盘(4)上与所述软铁(2a)的对应位置处设有若干永磁铁(4a)，磁铁固定盘(4)后端面上通过弹簧片(6)支撑连接有吸合盘(7)，吸合盘(7)位于靠近皮带轮(1)的前端面处，在靠近皮带轮(1)的后端面处设有与吸合盘(7)位置相对应的线圈组件(8)，所述线圈组件(8)位于皮带轮(1)外圆周面内腔并套装在水泵壳体(10)上，所述线圈组件(8)与设于发动机出水管上的温控开关电连接。
2.根据权利要求1所述的调速水泵，其特征在于：在所述吸合盘(7)与线圈组件(8)之间的皮带轮(1)端面上开设有若干隔磁槽(17)，在吸合盘(7)上开设有若干隔磁槽(18)。
3.根据权利要求2所述的调速水泵，其特征在于：还包括环形磁铁固定板(22)，所述若干永磁铁(4a)呈圆周向分布并固定镶嵌在所述环形磁铁固定板(22)上，所述环形磁铁固定板(22)固定在所述磁铁固定盘(4)的前端面上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的调速水泵，其特征在于：所述轴承(15)通过轴套(19)安装在水泵轴(9)上，所述轴套(19)前端依次通过所述磁铁固定盘(4)、压紧螺栓(5)压紧固定，所述皮带轮(1)的中心安装孔为台阶孔(23)，所述轴承(15)的轴承内圈和外圈的前端面分别与所述轴套(19)和皮带轮(1)台阶孔(23)内的台阶端面紧密贴合，所述轴承(15)的轴承内圈和外圈的后端面分别与内、外弹性挡圈(20、21)紧密贴合，所述内、外弹性挡圈(20、21)分别固定在所述轴套(19)和皮带轮(1)上。
5.根据权利要求4所述的调速水泵，其特征在于：当发动机水温等于或大于接通温度时，所述温控开关控制将线圈组件(8)的电源接通；当发动机水温等于或小于断开温度时，所述温控开关控制将线圈组件(8)的电源切断，所述接通温度大于所述断开温度。
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