CN110566470A - 一种高效低噪汽车电子水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效低噪汽车电子水泵，涉及汽车冷却系统技术领域，包括：蜗壳、叶轮、主轴、后泵体、电机、控制器和密封端盖；控制器与电机电连接，后泵体的前部支撑板上开设有多个第一通孔，主轴内部轴向方向上开设有轴通孔，后端盖上开设有多个第二通孔，蜗壳内叶轮出口处的部分高压液体依次通过第一通孔、第二通孔、轴通孔和叶轮上的回流孔回流至叶轮进口处，叶轮的进口设置有大肚子形流道，蜗壳内隔舌倾斜设置，以克服现有技术中存在的效率低、噪声大和控制器易烧损等问题，本发明能够根据冷却需要实现智能调速，有利于提高运行效率和冷却效果，降低噪声且便于拆装。

Description

一种高效低噪汽车电子水泵

技术领域

本发明涉及汽车冷却系统技术领域，特别是涉及一种高效低噪汽车电子水泵。

背景技术

目前，传统汽车机械式水泵是由外部发动机作为动力源，用皮带轮、齿轮等作为传递动力的媒介，将动力传递至泵头主轴上，在叶轮和蜗壳等部件的作用下，推动冷却液在发动机冷却回路中循环，流量的大小由发动机转速决定。

但是，随着汽车朝智能化和环保节能的方向发展，现有结构逐渐凸显出以下几个方面的不足。由于传统的汽车水泵主要是由发动机在皮带轮的作用下来驱动泵头，泵头内叶轮的转速将随发动机转速的变化而成比例变化。一方面，现有的水泵往往只能在发动机中速适载的情况下才能正好满足发动机的冷却需求，而当发动机在高速大负荷工况下工作时，容易造成带动的叶轮转速过快，而使叶轮进口边压力过低引发空化现象，引发较大的噪声和振动。而当发动机在低速大负荷工况下工作时，又容易因带动的叶轮转速过低，造成抽取的冷却水量不足，难以满足散热的冷却需求。另一方面，由于现有的汽车水泵不具有单独的动力源，而是集成于发动机内的，拆装较为困难。当冷却系统故障时，往往需要连同发动机一起进行拆装检修，十分的不便。而且在维护和装配的过程中，容易因操作不当，造成机械密封损坏，致使冷却液外流，损坏整个冷却系统。汽车电子水泵能克服机械式水泵的不足，通过控制器控制电机调速来改变水泵流量以适应冷却系统的需要，现已逐渐推广应用，但因转速高以及结构空间限制，存在效率低、噪声大和控制器易烧损等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效低噪汽车电子水泵，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现自主调速，有利于提高汽车电子水泵的运行效率和冷却效果，提高空化性能和降低噪声且便于拆装。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种高效低噪汽车电子水泵，包括蜗壳、叶轮、主轴、后泵体、电机、控制器、密封端盖和控制器端盖；所述蜗壳的后端面与所述后泵体的前端面密封连接，所述叶轮设置在所述蜗壳内，所述叶轮与所述主轴固定连接，所述主轴前部穿过所述后泵体前部，所述主轴后部穿过所述后端盖，所述后泵体内部空腔，所述主轴上固定套设有电机的转子，所述电机的定子固定封装在所述后泵体内部，所述控制器固定设置在所述密封端盖外侧壁上，所述控制器与所述电机通过导线连接，所述密封端盖与所述后泵体的后端面密封连接，所述控制器端盖设置在所述后泵体外部，所述控制器端盖前端面与所述后泵体前部固定连接；所述后泵体的前部支撑板上开设有多个第一通孔，所述主轴内部轴向方向上开设有轴通孔，所述后端盖上开设有多个第二通孔，所述蜗壳内叶轮出口处的部分液体依次通过所述第一通孔、所述第二通孔、所述轴通孔和所述叶轮上的回流孔回流至所述叶轮进口处。

优选的，所述高效低噪汽车电子水泵还包括前口环，所述前口环设置在所述叶轮进口，所述前口环的长度为所述叶轮直径大小的1/15。

优选的，所述叶轮包括前盖板、扭曲叶片和后盖板，所述后盖板固定套设在所述主轴上，所述后盖板与所述扭曲叶片、前盖板整体制造而成，且所述后盖板转弯处为多圆弧设置。

优选的，靠近所述叶片进口的所述后盖板上开设有多个所述回流孔。

优选的，所述叶轮的进口段设置有大肚子形流道，所述大肚子形流道截面面积比所述叶轮进口截面积大10％。

优选的，所述蜗壳内隔舌倾斜设置。

优选的，所述蜗壳内隔舌相对于传统隔舌的设置位置向外突出的角度为15°。

优选的，所述高效低噪汽车电子水泵还包括进口管快接和出口管快接，所述进口管快接一端与所述叶轮的进口连通，所述出口管快接一端与所述蜗壳的出口连通，且所述出口管快接倾斜设置。

优选的，所述高效低噪汽车电子水泵还包括前置推力盘、前导轴承、后置推力盘和后导轴承，所述前置推力盘套设在所述主轴的前部，所述前置推力盘与所述前导轴承间隙配合，所述后置推力盘套设在所述主轴的后部，所述后置推力盘与所述后导轴承间隙配合。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种高效低噪汽车电子水泵，通过控制器与电机连接，实现电机转子转速的适时调节，避免叶轮的转速随汽车发动机转速变化而变化，汽车电子水泵独立于汽车发动机，便于拆卸和检修，电机内循环冷却回路设计，能达到提高抗空化性能和散热好的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明提供的高效低噪汽车电子水泵剖视图；

图2为本发明提供的高效低噪汽车电子水泵的蜗壳外形图；

图3为本发明提供的高效低噪汽车电子水泵的叶轮径向剖视图；

图4为本发明提供的高效低噪汽车电子水泵的蜗壳内部结构图。

其中：1-进口管快接；2-叶轮；3-前口环；4-回流孔；5-出口管快接；6-蜗壳；7-前泵体紧固螺钉；8-密封圈；9-后泵体；10-前置推力盘；11-前导轴承；12-第一通孔；13-主轴；14-定子；15-转子；16-后端盖；17-第二通孔；18-后端盖紧固螺钉；19-后导轴承；20-后置推力盘；21-通孔锁紧螺母；22-轴通孔；23-密封端盖；24-控制器；25-控制器端盖；26-隔舌；27-传统隔舌的设置位置。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。

本发明的目的是提供一种高效低噪汽车电子水泵，以解决现有技术存在的问题，能够实现智能调速，有利于提高汽车电子水泵的运行效率和冷却效果，降低运行噪声且便于拆装。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～4所示：本实施例提供了一种高效低噪汽车电子水泵，包括蜗壳6、叶轮2、主轴13、后泵体9、电机、控制器24、密封端盖23和控制器端盖25；蜗壳6的后端面通过前泵体紧固螺钉7和密封圈8与后泵体9的前端面密封连接，蜗壳6直接装在后泵体9上，缩短了整机轴距、节省空间、节能节材且结构紧凑；叶轮2设置在蜗壳6内，叶轮2与主轴13固定连接，主轴13的前部穿过后泵体9的前部，主轴13的后部穿过后端盖16，后泵体9内部空腔，主轴13上固定设置有电机的转子15，电机的定子14塑封且固定设置在后泵体9内部，控制器24固定设置在密封端盖23外侧壁上，控制器24与电机电连接，用于控制电机开启与否以及电机的转速，控制器24的设置从而能够实现独立于汽车发动机，单独控制叶轮2的转速，从而使叶轮2的转速能够不随汽车发动机转速的改变而改变，闭式叶轮离心泵的效率高，进而达到节能的效果；后端盖16、密封端盖23通过后端盖紧固螺钉18连接于后泵体9的后端面，控制器端盖25设置在密封端盖23外部；

后泵体9的前部开设有多个第一通孔12，主轴13内部轴向方向上开设有轴通孔22，后端盖16上开设有多个第二通孔17，蜗壳6内叶轮2出口的部分液体依次通过第一通孔12、第二通孔17、轴通孔22和叶轮2上的回流孔4回流至叶轮2进口，实现循环流动；叶轮2输送的流体大部分在离心力的作用下直接输送出去，少部分流体经叶轮2与后泵体9间的间隙通过第一通孔12流入带有转子15的腔体内用于冷却电机转子15，并通过后端盖16上的第二通孔17流出，流体再次经主轴13上的轴通孔22和叶轮2的回流孔流入到叶轮2的吸入口内，用于平衡轴向力并提高叶轮2的抗汽蚀能力。

此外，电机采用直流永磁无刷电机驱动方式，目的是减少泵组信号对汽车控制系统的干扰，特别是电磁传导干扰和电磁辐射干扰，同时永磁电机的效率较高，能达到节能的效果。

高效低噪汽车电子水泵还包括前口环3，前口环3设置在叶轮2进口，前口环3的长度为叶轮2直径大小的1/15，这样设置，能够减小泵的容积泄露损失，从而提高泵的效率。

叶轮2为闭式结构，包括前盖板、扭曲叶片和后盖板，三者整体制造而成。后盖板固定套设在主轴13上，且后盖板从轴向往径向转弯处为多圆弧设置，径向内端面优选为倾斜5°设置，这样设置，在不改变叶轮2外形尺寸的情况下，扩大了进口宽度，有利于扩大叶轮2进口处的流道的容积，进而有利于降低进入叶轮2前端流道内的液体的流速，进而保证叶轮2进口处不易出现空化的现象。

靠近叶片的进口的后盖板上开设有多个回流孔4，当叶片数为偶数时回流孔4的数量为叶片数的一半，当叶片数为奇数时，回流孔4的数量为叶片数的一半减一，回流孔4的入射角应保证沿回流孔4能够使得后盖板后部的高压水直接通过第一通孔12、第二通孔17、轴通孔22和回流孔4注入叶片的前端，有利于提高叶轮2进口处的压力，从而提高了叶轮2的抗空化能力，且有利于平衡叶轮2的轴向力。

叶轮2的进口设置有大肚子形流道，大肚子形流道截面面积较叶轮2进口截面积大10％，有利于扩大叶轮2进口处的流道的容积，进而有利于降低进入叶轮2前端流道内的液体的流速，并有利于提高叶轮2进口处的压力。

蜗壳6的出口设置在蜗壳6的侧壁上，相比传统的隔舌设置位置27，本发明的蜗壳6内隔舌26倾斜设置，蜗壳内隔舌26向外突出的角度为15°，这样设置，有助于降低叶轮2扫掠隔舌26产生的脉动噪声而不降低扬程。

高效低噪汽车电子水泵还包括进口管快接1和出口管快接5，进口管快接1一端与叶轮2的进口连通，出口管快接5一端与蜗壳6的出口连通，且出口管快接6倾斜设置，进口管快接1和出口管快接5与蜗壳6设计为一体，这样设置，便于将高效低噪汽车电子水泵连接到管路中。

高效低噪汽车电子水泵还包括前置推力盘10、前导轴承11、后导轴承19和后置推力盘20，前导轴承11套设在主轴13的前部，前置推力盘10与前导轴承11间隙配合，叶轮2设置在前置推力盘10的前方，后导轴承19套设在主轴13的后部，后置推力盘20与后导轴承19间隙配合，通孔锁紧螺母21螺纹连接于主轴13的后部，实现整个转子系统轴向和径向定位。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：包括蜗壳、叶轮、主轴、后泵体、电机、控制器、密封端盖和控制器端盖；所述蜗壳的后端面与所述后泵体的前端面密封连接，所述叶轮设置在所述蜗壳内，所述叶轮与所述主轴固定连接，所述主轴前部穿过所述后泵体前部，所述主轴后部穿过所述后端盖，所述后泵体内部空腔，所述主轴上固定套设有电机的转子，所述电机的定子固定设置在所述后泵体内，所述控制器固定设置在所述密封端盖外侧壁上，所述控制器与所述电机通过导线连接，所述密封端盖与所述后泵体的后端面、后端盖螺钉密封连接，所述控制器端盖设置在所述密封端盖外部；所述后泵体的前部支撑板上开设有多个第一通孔，所述主轴内部轴向方向上开设有轴通孔，所述后端盖上开设有多个第二通孔，所述蜗壳内叶轮出口处的部分高压液体依次通过所述第一通孔、所述第二通孔、所述轴通孔和所述叶轮上的回流孔回流至所述叶轮进口处。

2.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：还包括前口环，所述前口环设置在所述叶轮进口，所述前口环的长度为所述叶轮直径大小的1/15。

3.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：所述叶轮包括前盖板、扭曲叶片和后盖板，所述后盖板固定套设在所述主轴上，所述后盖板与所述扭曲叶片、前盖板整体制造而成，且所述后盖板从轴向往径向转弯处为多圆弧设置。

4.根据权利要求3所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：靠近所述叶片进口的所述后盖板上开设有多个所述回流孔。

5.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：所述叶轮的进口段设置有大肚子形流道，所述大肚子形流道截面面积比所述叶轮进口截面积大10％。

6.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：所述蜗壳内隔舌倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：所述蜗壳内隔舌相对于传统隔舌的设置位置向外突出的角度为15°。

8.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：还包括进口管快接和出口管快接，所述进口管快接一端与所述叶轮的进口连通，所述出口管快接一端与所述蜗壳的出口连通，且所述出口管快接倾斜设置。

9.根据权利要求1所述的高效低噪汽车电子水泵，其特征在于：还包括前置推力盘、前导轴承、后置推力盘和后导轴承，所述前置推力盘套设在所述主轴的前部，所述前置推力盘与所述前导轴承间隙配合，所述后置推力盘套设在所述主轴的后部，所述后置推力盘与所述后导轴承间隙配合。