CN107676307B - 电子水泵水循环结构以及电子水泵 - Google Patents

Abstract

一种电子水泵水循环结构以及电子水泵，包括端盖、隔离衬套和转子组件，端盖设置有进水口以及出水口，隔离衬套与端盖扣合形成流动腔，转轴安装在隔离衬套上，转子组件包括轴套，轴套套设在转轴外，轴套与转轴之间形成第一分流道，第一分流道连通进水口以及流动腔，转子组件运动产生离心力，能够使从进水口处进入的水在该离心力作用下从流动腔进入出水口。该电子水泵在工作过程中，少部分水从第一分流道流向流动腔再从出水口输出的过程中，水可以带走部分热量，起到冷却、散热的作用，即形成了自冷却系统；水在轴套与轴的缝隙之间还能起到一定的润滑作用，减小轴与轴套的摩擦，一定程度上提高水泵的工作效率。

Description

电子水泵水循环结构以及电子水泵

技术领域

本发明涉及水泵制造领域，具体而言，涉及一种电子水泵水循环结构以及电子水泵。

背景技术

现在很多新能源汽车、房车等特种车辆都用电子水泵作为水循环、冷却或车上供水系统。

由于永磁无刷电机技术的出现，现在这一技术也应用到了电子水泵上面。传统的有刷水泵有寿命短、噪音大、有电磁干扰、密封性差等缺点。

直流无刷电子水泵寿命长、噪音小、无电磁干扰、密封性好，而且使用控制器进行控制，增加了各种保护功能，增加了产品可靠性、减少产品的故障率。电子水泵工作过程中，转子带动叶轮转动，叶轮运动利用离心力将水从进水口输送至出水口，完成水的输送。

发明人在研究中发现，传统的电子水泵在工作过程中至少存在如下缺点：

传统的电子水泵工作时，轴套与转轴之间摩擦产生大量的热量，散热不便，影响电子水泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子水泵水循环结构，以改善传统的电子水泵工作时轴套与转轴的散热效率低、磨损大导致电子水泵的使用寿命短的问题。

本发明的目的在于提供一种电子水泵，以改善传统的电子水泵工作时轴套与转轴的散热效率低、磨损大导致电子水泵的使用寿命短的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本发明提供了一种电子水泵水循环结构，包括：

端盖，所述端盖设置有进水口以及出水口，

隔离衬套，所述隔离衬套与所述端盖扣合形成流动腔，所述流动腔连通所述进水口以及所述出水口，

转轴，所述转轴安装在所述隔离衬套上，以及

转子组件，所述转子组件包括轴套，所述轴套套设在所述转轴外，所述轴套与所述转轴之间形成至少一条第一分流道，所述第一分流道连通所述进水口以及所述流动腔，所述转子组件运动产生离心力，能够使从所述进水口处进入的水在该离心力作用下从所述流动腔进入所述出水口。

在本发明较佳的实施例中，所述轴套的内壁上设置有至少一个凹陷部，所述凹陷部的凹陷方向沿所述轴套的径向向外，所述凹陷部的长度方向沿所述轴套的中轴线方向延伸，且所述凹陷部的沿其长度方向的两端分别延伸至所述轴套的两个端面上，所述轴套套设在所述转轴后在所述凹陷部处形成所述第一分流道。

在本发明较佳的实施例中，所述凹陷部沿垂直于所述轴套的中轴线方向的截面为圆弧形。

在本发明较佳的实施例中，所述转子组件包括叶轮、后盖以及磁环，所述后盖包括安装筒以及安装盘，所述安装筒的一端口设置于所述安装盘上，所述安装盘上设置有与所述安装筒的筒腔连通的通孔，所述叶轮安装在所述安装盘的远离所述安装筒的第一盘面上，

所述磁环套设在所述安装筒外，所述安装筒插接在所述隔离衬套内，所述安装筒的外壁与所述隔离衬套的内壁具有间隙，所述安装筒套设在所述轴套外且与所述轴套同步转动，所述安装盘的远离所述叶轮的第二盘面与所述隔离衬套之间具有第二分流道，所述第一分流道通过所述第二分流道与所述流动腔连通。

在本发明较佳的实施例中，所述第二盘面上设置有至少一条弧形槽，所述弧形槽与所述隔离衬套配合形成所述第二分流道。

在本发明较佳的实施例中，所述转子组件还包括包覆层，所述包覆层套设在所述安装筒外且所述包覆层与所述安装筒之间形成环形的密封腔，所述磁环位于所述密封腔内，所述包覆层与所述隔离衬套之间具有间隙。

在本发明较佳的实施例中，所述安装筒的外周面设置有第一环形槽，所述磁环以及所述包覆层位于所述第一环形槽内。

在本发明较佳的实施例中，所述第一环形槽的槽底设置有第二环形槽，所述磁环位于所述第二环形槽内。

在本发明较佳的实施例中，所述第一环形槽包括沿所述安装筒的轴线方向间隔排布的两个槽侧壁，两个所述槽侧壁相对设置，每个所述槽侧壁上设置有第三环形槽，所述第三环形槽围绕所述安装筒的中轴线设置。

基于上述第二目的，本发明提供了一种电子水泵，包括所述的电子水泵水循环结构。

本发明实施例的有益效果是：

综上所述，本发明实施例提供了一种电子水泵水循环结构，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该电子水泵在工作过程中，从进水口处进入的水大部分从流动腔进入到出水口输出，少部分水从进水口流入到第一分流道，然后由第一分流道流动至流动腔，再从流道腔流入出水口后排出，水从第一分流道流向流动腔在从出水口输出的过程中，水可以带走部分热量，起到冷却、散热的作用，即形成了自冷却系统；水在轴套与轴的缝隙之间还能起到一定的润滑作用，减小轴与轴套的摩擦，一定程度上提高水泵的工作效率。

本实施例提供的电子水泵包括上述的电子水泵水循环结构，具有上述电子水泵水循环结构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例的电子水泵的俯视示意图；

图2为本发明实施例的电子水泵的剖视示意图；

图3为本发明实施例的电子水泵的隔离衬套的示意图；

图4为本发明实施例的电子水泵的隔离衬套的剖视示意图；

图5为本发明实施例的电子水泵的轴套的示意图；

图6为本发明实施例的电子水泵的磁环、包覆层与后盖的安装示意图；

图7为本发明实施例的电子水泵的后盖的示意图。

图标：100－端盖；110－进水口；120－出水口；130－流动腔；200－隔离衬套；210－环形盖板；220－安装套筒；230－凸耳；240－加强筋结构；241－筋条；242－斜面；250－安装凸起；251－插接孔；300－转轴；400－轴套；410－凹陷部；420－汇集槽；430－导流槽；500－转子组件；510－叶轮；520－后盖；521－安装筒；522－安装盘；523－第一盘面；524－第二盘面；525－弧形槽；526－第一环形槽；527－第二环形槽；528－第三环形槽；530－磁环；540－包覆层；600－定子组件；700－第一分流道；800－环形间隙；900－第二分流道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

请参阅图1－图7，本实施例提供了一种电子水泵水循环结构，其包括有端盖100、隔离衬套200、转轴300以及转子组件500。

端盖100大致呈圆形盖，端盖100的轴向设置有进水管，进水管具有进水口110，端盖100的周向设置有出水管，出水管具有出水口120。进水口110和出水口120垂直设置。

隔离衬套200包括有环形盖板210以及安装套筒220，需要说明的是，在实际加工时，环形盖板210与安装套筒220可以为一体加工成型，能够增加电子水泵隔离衬套200的整体结构强度，电子水泵隔离衬套200的密封性更好，在使用过程中不易出现漏水的情况，使用更加安全。

环形盖板210上设置有通孔，通孔为圆形孔，便于加工制造，也便于与其他部件的配合使用，进一步的，通孔位于环形盖板210的中部位置，通孔的中轴线与环形盖板210的中轴线共线。环形盖板210的外周面设置有多个凸耳230，多个凸耳230围绕着环形盖板210的中轴线间隔排布，每个凸耳230上设置有供螺栓穿过的安装孔11，安装孔11的轴线与环形盖板210的中轴线平行设置。可选的，凸耳230设置有六个，相邻凸耳230之间的圆心角为60度。

安装套筒220设置有筒腔以及位于该筒腔的一端口的筒口，安装套筒220为圆形筒，即安装套筒220的筒壁的垂直于其轴线方向的截面形状为圆环形，筒腔为圆形柱腔，筒口为圆形孔，筒口的直径与通孔的直径相同，安装套筒220的筒口所在的一端设置在环形盖板210上，筒口与通孔连通，筒口与通孔配合紧密，整体结构规整，使用安全可靠，安装套筒220的远离环形盖板210的端部封闭。需要说明的是，安装套筒220的筒壁为安装套筒220的周向设置的壁，此外，安装套筒220还包括有圆形的底壁，底壁安装在筒壁的远离筒口的一端，实现安装套筒220的远离筒口一端的封闭。

本实施例中，在安装套筒220的外筒壁上设置有加强筋结构240，加强筋结构240沿着安装套筒220的径向向外凸出安装套筒220的外筒壁。由于设置有加强筋结构240，增加了安装套筒220的强度，在安装套筒220加工过程中，可以适当减小安装套筒220的筒壁的厚度，进而增加了安装套筒220的筒腔的直径，磁环530的安装空间增加，定子和转子之间的气隙减小，能够提高水泵的工作效率。

可选的，加强筋结构240包括有多条筋条241，多根筋条241围绕安装套筒220的中轴线间隔排布。可选的，每根筋条241平行于安装套筒220的中轴线设置，相邻筋条241之间形成间隙。每根筋条241的沿其长度方向的两端分别延伸至环形盖板210的板面上以及安装套筒220的外底面上，每根筋条241的远离环形盖板210的端面设计为斜面242。筋条241的排布方式简单合理，在安装套筒220外套设有铁芯，筋条241的数量与铁芯的槽的数量相等，在安装铁芯过程中，每条筋条241卡接在对应的铁芯槽中，起到定位铁芯的作用，由于筋条241的端面为斜面242，具有导向作用，便于铁芯套设在安装套筒220外。

请参阅图4，进一步的，在筒腔中设置有安装凸起250，安装凸起250位于安装套筒220的底壁上，安装凸起250的靠近筒口的端面上设置有插接孔251，插接孔251用于插接转轴300。可选的，转轴300与隔离衬套注塑为一体。

请参阅图1、图5－图7，转子组件500包括轴套400、叶轮510、后盖520、磁环530、包覆层540。

请参阅图1和图5，轴套400套设在转轴300外，轴套400用于套设在电子水泵的转轴300外，转子组件500相对于转轴300转动，叶轮510转动将液体从进水口110引导进入出水口120，从出水口120流出。

本实施例中，轴套400设置有用于与转轴300配合的柱形孔，柱形孔为圆柱形孔，柱形孔的中轴线与轴套400的中轴线共线，即柱形孔位于轴套400的中部位置，轴套400绕转轴300转动时更加平稳。轴套400包括有圆柱形面的内壁以及圆柱形面的外壁，圆柱形的内壁围成了柱形孔，轴套400还包括有位于其中轴线方向的两个环形端面，每个环形端面为圆环面。在内壁上设置有至少一条凹陷部410，凹陷部410的长度方向沿轴套400的中轴线方向延伸，凹陷部410的长度方向的两个端口分别延伸至两个环形端面上。

需要说明的是，凹陷部410为设置在轴套400的内壁上的凹陷部410，凹陷部410的凹陷方向沿轴套400的径向向外，凹陷部410的沿其长度方向的两端分别延伸至轴套400的两个端面上，可选的，凹陷部410沿垂直于轴套400的中轴线方向的截面为圆弧形。

可选的，凹陷部410设置有多条，例如凹陷部410设置有两条、三条或者四条等，多条凹陷部410围绕轴套400的中轴线间隔排布，进一步的，多条凹陷部410围绕轴套400的中轴线均匀间隔排布。

需要说明的是，凹陷部410沿轴套400的中轴线方向呈直线延伸，便于加工制造。

需要说明的是，在轴套400的内壁上设置有耐磨层，耐磨层与转轴300接触，增强轴套400的耐磨性，轴套400的使用寿命延长。耐磨层可以采用耐磨材料制成。

本实施例中，可选的，在轴套400的每个环形端面上设置有汇集槽420以及导流槽430，汇集槽420为圆形槽，汇集槽420与柱形孔连通，汇集槽420为圆形槽，汇集槽420的中轴线与柱形孔的中轴线共线，导流槽430设置有至少一个，导流槽430的数量与凹陷部410的数量相等，即导流槽430与凹陷部410一一对应设置，每个导流槽430与汇集槽420连通。例如，凹陷部410设置三个时，导流槽430设置有三个，每个导流槽430将液体引导至对应的凹陷部410处。

后盖520包括安装筒521以及安装盘522，安装筒521的一端口设置于安装盘522上，安装筒521和安装盘522同轴设置，安装盘522上设置有与安装筒521的筒腔连通的通孔，安装盘522为圆盘，安装盘522包括相对的第一盘面523和第二盘面524，第一盘面523上设置有弧形流道，第二盘面524与隔离衬套200之间具有第二分流道900，第一分流道700通过第二分流道900与流动腔130连通，叶轮510安装在第一盘面523上。磁环530套设在安装筒521外，安装筒521插接在隔离衬套200内，安装筒521的外壁与隔离衬套200的内壁具有间隙，安装筒521套设在轴套400外且与轴套400同步转动。

可选的，第二盘面524上设置有至少一条弧形槽525，弧形槽525与隔离衬套200配合形成第二分流道900，弧形槽525设置有至少两条，至少两条弧形槽525围绕安装盘522的中轴线排布，弧形槽525的弯曲方向与叶轮510的叶片的旋向同向。

本实施例中可选的，安装筒521的外周壁设置有第一环形槽526，第一环形槽526沿安装筒521的中轴线方向具有两个相对设置的圆环形的槽侧壁，以及位于槽侧壁之间的呈圆柱形面的槽底壁，在槽底壁上设置有第二环形槽527，第二环形槽527和第一环形槽526为同轴设置，在每个槽侧壁上设置有第三环形槽528，第三环形槽528围绕安装筒521的中轴线设置，第三环形槽528为圆形槽。

磁环530为两端开口的空心结构，对应的，磁环530为圆筒状，磁环530套设在安装筒521外，磁环530的内周壁被安装筒521的外周壁遮挡住，磁环530的内周壁不与外界直接接触。

包覆层540为塑料层，包覆层540包裹在磁环530外，包覆层540遮挡住磁环530的外周壁以及磁环530的沿其轴线方向的两个环形端面，至此，磁环530的暴露在外部的部分均被包覆层540覆盖住，包覆层540与后盖520共同作用，实现了磁环530的包裹。

本实施例提供的转子组件500，磁环530套设在安装筒521外，磁环530位于第二环形槽527所在的位置，磁环530的厚度大于第二环形槽527的槽深，其中，磁环530的厚度和第二环形槽527的槽深方向均沿安装筒521的径向，包覆层540填充第一环形槽526与磁环530形成的空间以及第三环形槽528形成的空间，包覆层540的外周面与安装筒521的外周面位于同一圆柱面上，包覆层540与后盖520的结合牢固可靠，后盖520、磁环530和包覆层540构成的整体结构紧密牢固，磁环530没有外露的部分，磁环530不直接与外部环境接触，磁环530不易生锈，磁环530的使用寿命长，整个电子水泵的使用寿命长，使用安全可靠。

需要说明的是，叶轮510、后盖520、磁环530和包覆层540注塑为一体，整体结构紧凑，便于安装，且磁环530与后盖520之间、包覆层540与磁环530之间、包覆层540与后盖520之间的间隙小，能够更好的覆盖磁环530，且整体的结构更加牢固可靠。

本实施例提供的电子水泵循环结构，转轴300外套设有轴套400，轴套400的内壁设置有至少一个凹陷部410，凹陷部410与转轴300之间形成了第一分流道700，后盖520套设在轴套400外，后盖520与轴套400一起绕着转轴300转动，进而带动安装在后盖520上的叶轮510一起转动。后盖520的安装筒521插接在隔离衬套200的安装套筒220内，安装筒521的外壁与安装套筒220的内壁之间形成环形间隙，安装筒521的底部与安装套筒220的底部之间具有与环形间隙连通的间隙，同时，安装盘522的第二盘面524与环形盖板210的板面配合，由于第二盘面524上设置有弧形槽525，第二盘面524与环形盖板210之间形成了第二分流道900，端盖100盖设在隔离衬套200的环形盖板210上，端盖100与隔离衬套200之间形成了流动腔130，叶轮510位于流动腔130内。电子水泵工作过程中，叶轮510在流动腔130内转动产生离心力，从进水口110进入的水在该离心力的作用下在从流动腔130进入到出水口120，在该过程中，大部分水直接从流动腔130进入到出水口120，少部分水从第一分流道700沿着转轴300的轴向流向隔离衬套200的封闭端，从隔离衬套200的封闭端进入到隔离衬套200与后盖520之间的间隙之间，再由隔离衬套200的封闭端向隔离衬套200的环形盖板210所在的位置流动，从隔离衬套200与后盖520之间的第二分流道900流入到流动腔130，从流动腔130进入出水口120输出，水从第一分流道700流向第二分流道900，再流动至流动腔130后从出水口120输出的过程中，水可以带走部分热量，起到冷却、散热的作用，即形成了自冷却系统；水在轴套400与轴的缝隙之间还能起到一定的润滑作用，减小轴与轴套400的摩擦，一定程度上提高水泵的工作效率。同时，由于套设在后盖520外的磁环530通过包覆层540包裹起来，磁环530没有外露的部分，不直接与外部的空气和水接触，不易生锈，电子水泵的使用寿命长。

本实施例提供的水循环结构，形成两个流通路径，第一流通路径包括进水口、流动腔和出水口，水泵工作时，大部分水从进水口进入到流动腔，从出水口排出；第二流通路径包括进水口、第一分流道、第二分流道、流动腔和出水口，少部分水从进水口进入后，流动到第一分流道，然后流经第二分流道后流入流动腔，从出水口排出。

实施例2

请参阅图1，本实施例提供了一种电子水泵，包括定子组件600和上述实施例提供的电子水泵水循环结构，定子组件600安装在隔离衬套200的安装套筒220外，定子组件600包括绝缘骨架、安装在绝缘骨架上的铁芯和绕设在绝缘骨架上的绕组。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电子水泵水循环结构，其特征在于，包括：

端盖，所述端盖设置有进水口以及出水口，

隔离衬套，所述隔离衬套与所述端盖扣合形成流动腔，所述流动腔连通所述进水口以及所述出水口，

转轴，所述转轴安装在所述隔离衬套上，以及

转子组件，所述转子组件包括轴套，所述轴套套设在所述转轴外，所述轴套与所述转轴之间形成至少一条第一分流道，所述第一分流道连通所述进水口以及所述流动腔，所述转子组件运动产生离心力，能够使从所述进水口处进入的水在该离心力作用下从所述流动腔进入所述出水口；

所述转子组件还包括叶轮、后盖以及磁环，所述后盖包括安装筒以及安装盘，所述安装筒的一端口设置于所述安装盘上，所述安装盘上设置有与所述安装筒的筒腔连通的通孔，所述叶轮安装在所述安装盘的远离所述安装筒的第一盘面上，

所述磁环套设在所述安装筒外，所述安装筒插接在所述隔离衬套内，所述安装筒的外壁与所述隔离衬套的内壁具有间隙，所述安装筒套设在所述轴套外且与所述轴套同步转动，所述安装盘的远离所述叶轮的第二盘面与所述隔离衬套之间具有第二分流道，所述第一分流道通过所述第二分流道与所述流动腔连通；所述第二盘面上设置有至少一条弧形槽，所述弧形槽与所述隔离衬套配合形成所述第二分流道；

所述转子组件还包括包覆层，所述包覆层套设在所述安装筒外且所述包覆层与所述安装筒之间形成环形的密封腔，所述磁环位于所述密封腔内，所述包覆层与所述隔离衬套之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的电子水泵水循环结构，其特征在于，所述轴套的内壁上设置有至少一个凹陷部，所述凹陷部的凹陷方向沿所述轴套的径向向外，所述凹陷部的长度方向沿所述轴套的中轴线方向延伸，且所述凹陷部的沿其长度方向的两端分别延伸至所述轴套的两个端面上，所述轴套套设在所述转轴后在所述凹陷部处形成所述第一分流道。

3.根据权利要求2所述的电子水泵水循环结构，其特征在于，所述凹陷部沿垂直于所述轴套的中轴线方向的截面为圆弧形。

4.根据权利要求3所述的电子水泵水循环结构，其特征在于，所述安装筒的外周面设置有第一环形槽，所述磁环以及所述包覆层位于所述第一环形槽内。

5.根据权利要求4所述的电子水泵水循环结构，其特征在于，所述第一环形槽的槽底设置有第二环形槽，所述磁环位于所述第二环形槽内。

6.根据权利要求5所述的电子水泵水循环结构，其特征在于，所述第一环形槽包括沿所述安装筒的轴线方向间隔排布的两个槽侧壁，两个所述槽侧壁相对设置，每个所述槽侧壁上设置有第三环形槽，所述第三环形槽围绕所述安装筒的中轴线设置。

7.一种电子水泵，其特征在于，包括根据权利要求1-6任一项所述的电子水泵水循环结构。