CN108678992B - 一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法，涉及燃油泵领域，所述用于电动燃油泵的叶轮的生产方法包括：叶芯、叶片和外壁；若干个叶片分布在叶芯上，两个叶片之间形成叶片槽，外壁套设于若干叶片上，使叶芯、叶片和外壁固定于一体；叶片两侧面为光滑圆弧；光滑圆弧为从外壁上的第一象限点到叶芯上的第二象限点的光滑连接线；本发明通过叶片特殊弧度的设计提高了叶轮的工作效率；通过在最外壁设置楔形槽的设计，增加了叶轮的稳定性，提高了燃油泵的整体效率，并且燃油泵的整体结构更加小巧精致。

Description

一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法

技术领域

本发明涉及燃油泵领域，尤其涉及一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法。

背景技术

汽车用电动燃油泵是现代汽车燃油控制系统的重要部件，其作用是将汽油从位于汽车后部的油箱中吸出，通过管路供给位于汽车前端的发动机，要求燃油泵输出的燃油能达到一定的压力和流量以满足供油需求。近年来，石油消耗和大气环境污染的双重危机，增加了对车辆节能减排的需求。

如美国专利US 6425733公开了一种涡轮燃油泵，其具有容纳电动机的外壳以及装在外壳上的壳体，所述壳体具有环形通道；在所述壳体内容纳有叶轮，该叶轮具有多个在外圆周上排列的叶片，所述叶轮具有直线部分和弯曲部分，其中直线部分的长度为整个叶轮长度的30％～70％。在JP-A8-100780中，所述叶轮的每个叶片都有一个沿叶轮的转动方向看向后弯曲的根部，并且头部从弯曲部分直线地向后倾斜并沿径向向外伸出。叶片的这种形状能使燃油从叶片凹槽平滑地流向通道，防止流速随转速降低，提高了低压性能和流速控制能力。但是，由于叶轮具有直线地向后倾斜的头部，燃油在后面的方向从叶片凹槽流出，不能给燃油较高的动能，产生降低泵效率的问题。

又如中国发明专利CN 103758779 B公开了一种采用正弦分布规律法则为基础的非等距叶轮设计方法，避免了进行大量的实验或模拟计算，即可较好地减小非等距叶片涡轮的压力脉动，又较好地保证了涡轮的静平衡。

但上述现有技术的燃油泵能效比低，且稳定性能差，并且燃油泵的整体体积较大。

发明内容

一、要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的问题，特提供一种能量密度大、能量损失小的燃油泵叶轮，以解决现有技术中燃油泵能效比低，稳定性差的问题。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法包括：叶芯、叶片和外壁；

若干个叶片分布在叶芯上，两个叶片之间形成叶片槽，外壁套设于若干叶片上，使叶芯、叶片和外壁固定于一体；

叶片两侧面为光滑圆弧，且叶片在轴向中间位置带有折弯；

光滑圆弧为从外壁上的第一象限点到叶芯上的第二象限点的光滑连接线；

第一象限点的确定方法为从叶轮中心线向第一侧旋转做第一线段，叶轮中心线和第一线段形成叶片偏移角θ，第一线段和外壁内径圆的交点为第一象限点；

第二象限点为叶轮中心线和叶芯外圆的交点。

其中，外壁上设有均匀分布的外壁楔形槽，外壁楔形槽的底面由深至浅，使外壁楔形槽的底面在外壁上形成斜面。

其中，外壁楔形槽在外壁上的分布数量为3至10个；

外壁楔形槽的弧度为20°至50°；

外壁楔形槽的最深处为0.3毫米至0.6毫米。

其中，叶芯上靠近轴心处设有第一平衡孔；第一平衡孔轴向贯穿叶芯，且第一平衡孔的数量为5个。

其中，叶芯靠近叶片处设有第二平衡孔，第二平衡孔轴向贯穿叶芯。

其中，第二平衡孔的第一端开设有第一楔形槽，第一楔形槽从一端开始由浅至深开设，且第一楔形槽的最深处与第二平衡孔的第一端连接。

其中，第二平衡孔的第二端开设有第二楔形槽，第二楔形槽从两端开始由浅至深开设，且第二楔形槽最深处与第二平衡孔的第二端连接。

其中，第二平衡孔的数量为5个。

其中，在第一象限点做垂直于第一线段的第二线段，第二线段向第一侧旋转做第三线段，第二线段和第三线段之间形成叶片出口角β；

在第二象限点做垂直于叶轮中心线的第四线段，第四线段向第二侧旋转做第五线段，第四线段和第五线段之间形成叶片进口角α；

光滑圆弧与第三线段和第五线段同时相切。

其中，叶片偏移角θ的角度大于0°小于10°；叶片出口角β和叶片进口角α的角度均大于0°小于90°。

三、有益效果

与现有技术相比，本发明通过叶片特殊弧度的设计提高了叶轮的工作效率；通过在最外壁设置楔形槽的设计，增加了叶轮的稳定性，提高了燃油泵的整体效率，并且燃油泵的整体结构更加小巧精致。

附图说明

图1为本发明用于电动燃油泵的叶轮的生产方法的叶片曲线示意图；

图2为本发明用于电动燃油泵的叶轮的生产方法正面示意图；

图3为本发明用于电动燃油泵的叶轮的生产方法背面示意图；

图4为传统燃油泵的压力/频率对照图；

图5为采用本发明叶轮的燃油泵的压力/频率对照图；

图6为本发明叶轮的燃油泵和传统燃油泵的能效对比图。

图中：1为叶芯；2为叶片；3为外壁；4为叶片槽；11为第一平衡孔；12为第二平衡孔；13为第一楔形槽；14为第二楔形槽；21为光滑圆弧；31为外壁楔形槽；51为叶轮中心线；52为第一线段；53为第二线段；54为第三线段；55为第四线段；56为第五线段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

燃油泵主要由泵体、永磁直流电动机和金属外壳三部分组成。其中，泵体主要由泵盖、泵室、叶轮、止推销、泵室轴承构成。永磁直流电动机主要由磁铁、转子铁芯、电刷、电枢、电枢轴、撑片、换向器、支架轴承、支架、止回阀等构成。电动机通电后带动叶轮旋转，燃油从油箱中经滤网吸入，后经叶轮与泵体环形通道内流体发生动量交换而增压，加压后的燃油从出油口泵出给燃油系统供油。燃油流经电动燃油泵永磁电动机内部，对其电枢有冷却作用，故这种燃油泵也称为湿式燃油泵。

如上所述，本发明实施例的用于电动燃油泵的叶轮的生产方法的结构如图1至图3所示包括：叶芯1、叶片2和外壁3；

若干个叶片2分布在叶芯1上，两个叶片2之间形成叶片槽4，外壁3套设于若干叶片2上，使叶芯1、叶片2和外壁3固定于一体；

叶片2两侧面为光滑圆弧21，且叶片2在轴向中间位置带有折弯；

光滑圆弧21为从外壁3上的第一象限点到叶芯1上的第二象限点的光滑连接线；

第一象限点的确定方法为从叶轮中心线51向第一侧旋转做第一线段52，叶轮中心线51和第一线段52形成叶片偏移角θ，第一线段52和外壁3内径圆的交点为第一象限点；

第二象限点为叶轮中心线51和叶芯1外圆的交点。

在第一象限点做垂直于第一线段52的第二线段53，第二线段53向第一侧旋转做第三线段54，第二线段53和第三线段54之间形成叶片出口角β；

在所述第二象限点做垂直于叶轮中心线51的第四线段55，第四线段55向第二侧旋转做第五线段56，第四线段55和第五线段之间形成叶片进口角α；

光滑圆弧21在以第一象限点为起点至第二象限点为结束点的同时还需要满足与第三线段54和第五线段56同时相切的条件。

叶片偏移角θ的角度大于0°小于10°；叶片出口角β和叶片进口角α的角度均大于0°小于90°；并且第三线段和第五线段之间夹角要满足大于90°小于180°。

外壁3上设有均匀分布的外壁楔形槽31，外壁楔形槽31的底面由深至浅，使外壁楔形槽31的底面在外壁3上形成斜面，通常外壁楔形槽31在外壁3上的分布数量为3至10个，本实施例优选8个；

外壁楔形槽31的弧度为20°至50°，本实施例优选30°；

外壁楔形槽31的最深处为0.3毫米至0.6毫米，本实施例优选0.4毫米。

叶芯1上靠近轴心处设有第一平衡孔11；第一平衡孔11轴向贯穿叶芯1，且第一平衡孔11的数量为5个。

叶芯1靠近叶片2处设有第二平衡孔12，第二平衡孔12轴向贯穿叶芯1，第二平衡孔12的数量跟第一平衡孔11的数量相同，并与第一平衡孔11之间呈现插空形式排列，第一平衡孔11略小于第二平衡孔12，本申请采用的第一平衡孔11的尺寸为1.5毫米，第二平衡孔12尺寸为2毫米。

第二平衡孔12的第一端开设有第一楔形槽13，第一楔形槽13从一端开始由浅至深开设，且第一楔形槽13的最深处与第二平衡孔12的第一端连接。

第二平衡孔12的第二端开设有第二楔形槽14，第二楔形槽14从两端开始由浅至深开设，且第二楔形槽14最深处与第二平衡孔12的第二端连接。

通过图4至图6实验对比图可看出，采用本发明叶轮的燃油泵相比传动燃油泵，具有更高的能效比和稳定性；并且由于具有更高的能效比，所以在相同需求的条件下可以将燃油泵的体积做的更加小巧。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于电动燃油泵的叶轮的生产方法，其特征在于，所述用于电动燃油泵的叶轮包括：叶芯(1)、叶片(2)和外壁(3)；

所述电动燃油泵的叶轮的生产方法为：将若干个所述叶片(2)分布在所述叶芯(1)上，使两个相邻的所述叶片(2)之间形成叶片槽(4)，将所述外壁(3)套设于该所述若干叶片(2)上，使所述叶芯(1)、所述叶片(2)和所述外壁(3)固定于一体；

所述叶片(2)两侧面为光滑圆弧(21)，且所述叶片(2)在轴向中间位置带有折弯；

所述光滑圆弧(21)的确定方法为：

以叶轮圆心为旋转点，将叶轮中心线(51)向第一侧旋转大于0°小于10°的角度做第一线段(52)，第一线段(52)和外壁内径圆的交点为第一象限点，确定第一象限点后；

在所述第一象限点做垂直于所述第一线段(52)的第二线段(53)，

以第一象限点为圆心，将第二线段(53)向第一侧旋转大于0°小于90°的角度做第三线段(54)；

以叶轮中心线(51)和所述叶芯(1)外圆的交点确定第二象限点，在所述第二象限点做垂直于所述叶轮中心线(51)的第四线段(55)，

以第二象限点为圆心，将第四线段(55)向第二侧旋转大于0°小于90°的角度做第五线段(56)；

从所述第一象限点出发做连接所述第二象限点光滑弧线，并同时与所述第三线段(54)和所述第五线段(56)相切，该光滑弧线即为光滑圆弧(21)；

所述外壁(3)设有3至10个均匀分布的外壁楔形槽(31)，所述外壁楔形槽(31)的底面由深至浅，使所述外壁楔形槽(31)的底面在所述外壁(3)上形成斜面；

所述外壁楔形槽(31)的弧度为20°至50°；

所述外壁楔形槽(31)的最深处为0.3毫米至0.6毫米。

2.如权利要求1所述的用于电动燃油泵的叶轮的生产方法，其特征在于：所述叶芯(1)上靠近轴心处设有第一平衡孔(11)；所述第一平衡孔(11)轴向贯穿所述叶芯(1)，且所述第一平衡孔(11)的数量为5个。

3.如权利要求1所述的用于电动燃油泵的叶轮的生产方法，其特征在于：所述叶芯(1)靠近所述叶片(2)处设有5个第二平衡孔(12)，所述第二平衡孔(12)轴向贯穿所述叶芯(1)；

所述第二平衡孔(12)的第一端开设有第一楔形槽(13)，所述第一楔形槽(13)从一端开始由浅至深开设，且所述第一楔形槽(13)的最深处与所述第二平衡孔(12)的第一端连接；

所述第二平衡孔(12)的第二端开设有第二楔形槽(14)，所述第二楔形槽(14)从两端开始由浅至深开设，且第二楔形槽(14)最深处与所述第二平衡孔(12)的第二端连接。

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