CN104100565A - 用于柴油发动机的水泵总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于柴油发动机的水泵总成，其包括一皮带轮、一带轮轮毂、一水泵泵体、一水封及一与所述水泵泵体的涡壳匹配的叶轮，所述带轮轮毂设置于所述皮带轮内，并连同所述皮带轮固接于所述水泵本体的一端，所述水泵泵体的另一端内的一水泵轴承上固装有一水封，所述叶轮固定于所述水泵轴承与所述水封之间的轴上，所述水泵泵体的另一端由一泵盖封盖。本发明用于柴油发动机的水泵总成结构简单紧凑新颖，体积相对同级其他种类的水泵小，并且便于排布在各种紧凑的小型柴油发动机内。该水泵总成的重量轻、压力波动小、工作稳定、性能可靠且寿命长。

Description

用于柴油发动机的水泵总成
技术领域
本发明涉及一种水泵总成，特别是涉及一种用于柴油发动机的水泵总成。
背景技术
目前，用于柴油动力发动机的水泵总成对技术要求比较高，例如，需要在发动机转速700rpm-7200rpm条件下，实现水泵转速6680r/min，流量95L/min，扬程12m，温度92±2℃，传动比1:1.67，最大功率为0.8KW等等。因此以往在国内无企业自主设计，都是国外设计国内引进生产，而且这些设计往往体积较大，叶轮形状引起液体流阻较大，与涡壳配合间隙欠合理，造成水泵总成流量及噪音不稳等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中水泵总成体积大，液体流阻较大，与涡壳配合间隙的缺陷，提供一种用于柴油发动机的水泵总成。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种用于柴油发动机的水泵总成，其包括一皮带轮、一带轮轮毂、一水泵泵体、一水封及一与所述水泵泵体的涡壳匹配的叶轮，其特点在于：所述带轮轮毂设置于所述皮带轮内，并连同所述皮带轮固接于所述水泵本体的一端，所述水泵泵体的另一端内的一水泵轴承上固装有一水封，所述叶轮固定于所述水泵轴承与所述水封之间的轴上，所述水泵泵体的另一端由一泵盖封盖。
较佳地，所述皮带轮具有一用于安装所述带轮轮毂的轮毂腔，所述轮毂腔的外壁面上设有若干带轮轮槽，所述轮毂腔的底面开设有若干安装孔，所述带轮轮毂通过所述安装孔固定于所述轮毂腔内。
此水泵带轮外形新颖、结构工艺性好，传递平稳可靠，噪声低。在运转过程中，皮带不易打滑，达到水泵总成设计技术要求。另外，在带轮端盖上还对称布置了两个拆装工艺孔，可以方便维修。
较佳地，所述轮毂腔为一圆柱体，所述带轮轮槽至少为三个，每两个相邻所述带轮轮槽的间距为2.5mm。
较佳地，所述轮毂腔的底面为一圆周面，所述安装孔为四个，且每个所述安装孔的直径为6.5mm。
较佳地，所述皮带轮由3mm厚的钢板旋压而成。所述皮带轮通过一次旋压成型，无需后续加工，降低加工制造成本。
较佳地，所述带轮轮毂通过六角头螺栓与所述皮带轮及所述水泵泵体固接。此水泵总成的带轮轮毂，主要用来将发动机曲轴转动通过带轮传递给水泵轴承，以带动水泵旋转，需满足在发动机全转速范围内，实现水泵平稳、可靠运行。
较佳地，所述叶轮上设有5片扭曲形叶片，每一该叶片的包角为105°，每一该叶片的出口安放角为20°，所述叶轮的出口直径为52mm，出口高度为9mm。
所述叶轮形状设计与泵体内的涡壳结构、吸进出冷却液腔空间大小等间隙匹配性好，性能得以优化稳定。
较佳地，所述水泵泵体的另一端与所述泵盖之间设有一密封垫。
较佳地，所述泵盖通过若干个沉头螺钉固定于所述水泵泵体的另一端。
本发明的积极进步效果在于：本发明用于柴油发动机的水泵总成结构简单紧凑新颖，体积相对同级其他种类的水泵小，并且便于排布在各种紧凑的小型柴油发动机内。该水泵总成的重量轻、压力波动小、工作稳定、性能可靠且寿命长。
附图说明
图1为本发明用于柴油发动机的水泵总成较佳实施例的爆炸图。
图2为本发明用于柴油发动机的水泵总成较佳实施例中皮带轮的结构示意图。
图3为本发明用于柴油发动机的水泵总成较佳实施例中带轮轮毂的结构示意图。
图4为本发明用于柴油发动机的水泵总成较佳实施例中叶轮的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1-图4所示，本发明用于柴油发动机的水泵总成，其包括一皮带轮2、一带轮轮毂3、一水泵泵体4、一水封6及一与水泵泵体4的涡壳11匹配的叶轮7。其中，带轮轮毂3设置在皮带轮2内，并连同皮带轮2一起装入水泵本体4的一端。皮带轮2和带轮轮毂3通过六角头螺栓1固定到水泵本体4的一端上。水泵泵体4的另一端内具有一水泵轴承5，水封6固装在水泵轴承5上后再一起装入水泵泵体4的涡壳11内，叶轮7固装在水泵轴承5与水封6之间的轴上，并与涡壳11匹配。最后，水泵泵体4的另一端由一泵盖9封盖，尤其可以在水泵泵体4的另一端与泵盖9之间设有一密封垫8，再通过若干个沉头螺钉10将泵盖9和密封垫8固定在水泵泵体4的另一端。
如图2所示，皮带轮2具有一用于安装带轮轮毂3的轮毂腔21，在轮毂腔21的外壁面上设有若干带轮轮槽22，轮毂腔21的底面开设有若干安装孔23，这样带轮轮毂3通过安装孔23固定在轮毂腔21内。此水泵带轮外形新颖、结构工艺性好，传递平稳可靠，噪声低。在运转过程中，皮带不易打滑，达到水泵总成设计技术要求。另外，在带轮端盖上还对称布置了两个拆装工艺孔，可以方便维修。其中，轮毂腔21为一圆柱体，带轮轮槽22至少为3个，每两个相邻带轮轮槽22之间的间距A为2.5mm。另外，轮毂腔21的底面为一圆周面，安装孔23为四个，且每个安装孔23的直径为6.5mm。优选地，皮带轮2由3mm厚的钢板旋压而成，这种方式形成的皮带轮无需后续加工，降低了加工制造成本。
特别地，轮毂腔21的基准直径可设置为90mm，带轮宽度最大为33.5mm，在皮带轮2的圆周上均布四只直径为6.5mm的安装孔23，以安装固定带轮轮毂。同时，为了满足小型水泵总成安装需要，在外形结构上，设计体现小型化和紧凑性，满足了小型动力柴油发动机需要。当带轮与带轮轮毂安装固定后，皮带把发动机曲轴的旋转传递给带轮，带轮再把此转动传递给带轮轮毂，最后带轮轮毂带动水泵运转。
如图1和图3所示，带轮轮毂3通过六角头螺栓1与皮带轮2及水泵泵体4固接。此水泵总成的带轮轮毂，主要用来将发动机曲轴转动通过带轮传递给水泵轴承，以带动水泵旋转，需满足在发动机全转速范围内，实现水泵平稳、可靠运行。特别地，带轮轮毂3的直径可以设定为54mm，带轮轮毂3的轴孔直径可以设置为15.86mm，并在带轮轮毂3上的圆周上均布四只螺纹通孔31以安装固定带轮。这样既满足扭矩传递要求，又满足了小型水泵总成安装需要，在外形结构上，设计体现小型化和紧凑性，满足了小型动力柴油发动机需要。
此外，叶轮7上设有5片扭曲形叶片71，每一该叶片71的包角为105°，每一该叶片71的出口安放角为20°，叶轮7的出口直径为52mm，出口高度为9mm。所述叶片的出口与所述叶轮的后盖板垂直。现有设计中的叶轮采用圆柱形叶片，所示叶片的进口和出口之间平行且与所示叶轮的后盖板相垂直，其存在诸多问题。对此，本发明中采用的所述叶轮形状设计与泵体内的涡壳结构、吸进出冷却液腔空间大小等间隙匹配性好，性能得以优化稳定。
上述结构的水泵总成工作原理为：水泵通过皮带与发动机曲轴相连，当发动机启动时，随着曲轴的转动，皮带带动水泵的皮带轮旋转。皮带通过六角螺栓与带轮轮毂连接，带轮轮毂与水泵轴承刚性连接。皮带轮旋转带动水泵轴承及轴上的附件一起转动，叶轮在高速旋转时在冷却液进口处瞬间产生负压，在大气压力作用下冷却液被吸入叶轮并随叶轮一起高速旋转。在叶轮离心力作用下，将冷却液从泵体出口甩出，再经缸体的冷却通道进入发动机内循环，带走发动机的热量，从而对发动机进行冷却，周而复始。
综上所述，本发明用于柴油发动机的水泵总成提供了一种流量稳定、压力稳定、噪音小、体积小且重量轻的水泵，实现自主设计总成及其关键零部件结构的有效匹配，满足小型柴油动力发动机使用的需要。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于柴油发动机的水泵总成，其包括一皮带轮、一带轮轮毂、一水泵泵体、一水封及一与所述水泵泵体的涡壳匹配的叶轮，其特征在于：所述带轮轮毂设置于所述皮带轮内，并连同所述皮带轮固接于所述水泵本体的一端，所述水泵泵体的另一端内的一水泵轴承上固装有一水封，所述叶轮固定于所述水泵轴承与所述水封之间的轴上，所述水泵泵体的另一端由一泵盖封盖。
2.如权利要求1所述的水泵总成，其特征在于，所述皮带轮具有一用于安装所述带轮轮毂的轮毂腔，所述轮毂腔的外壁面上设有若干带轮轮槽，所述轮毂腔的底面开设有若干安装孔，所述带轮轮毂通过所述安装孔固定于所述轮毂腔内。
3.如权利要求2所述的水泵总成，其特征在于，所述轮毂腔为一圆柱体，所述带轮轮槽至少为三个，每两个相邻所述带轮轮槽的间距为2.5mm。
4.如权利要求3所述的水泵总成，其特征在于，所述轮毂腔的底面为一圆周面，所述安装孔为四个，且每个所述安装孔的直径为6.5mm。
5.如权利要求2所述的水泵总成，其特征在于，所述皮带轮由3mm厚的钢板旋压而成。
6.如权利要求1所述的水泵总成，其特征在于，所述带轮轮毂通过六角头螺栓与所述皮带轮及所述水泵泵体固接。
7.如权利要求1所述的水泵总成，其特征在于，所述叶轮上设有5片扭曲形叶片，每一该叶片的包角为105°，每一该叶片的出口安放角为20°，所述叶轮的出口直径为52mm，出口高度为9mm。
8.如权利要求1所述的水泵总成，其特征在于，所述水泵泵体的另一端与所述泵盖之间设有一密封垫。
9.如权利要求8所述的水泵总成，其特征在于，所述泵盖通过若干个沉头螺钉固定于所述水泵泵体的另一端。
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