CN112031915A - 一种汽车发动机用冷却水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车发动机用冷却水泵，包括水泵壳体、油泵壳体、润滑油进入管、润滑油流出管、储油箱、皮带传动机构，所述油泵壳体固定连接在水泵壳体一侧，皮带传动机构由第一皮带轮、第二皮带轮构成，通过设置在水泵上第一皮带轮的转动带动设置在油泵上第二皮带轮的转动，通过第二皮带轮带动油泵叶轮高速转动，进而实现润滑油在储油箱、润滑油进入管、润滑油流出管之间的循环流动，在高速运转的轴承摩擦面能形成具有一定承载能力的气液两相膜进行油气润滑，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承进行润滑，可以与水泵轴承进行热交换，从而可以起到对水泵内部的散热作用，有效提高了水泵工作寿命。

Description

一种汽车发动机用冷却水泵

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机用冷却水泵，属于汽车配件领域。

背景技术

发动机冷却水泵是汽车发动机冷却系统的心脏，其作用是提高循环系统中冷却液的工作压力，维持发动机相关部件间的冷却液循环，防止发动机的运行温度过高，根据配套要求和工作条件的不同，发动机冷却水泵结构型式有离心泵、旋涡泵以及旋转容积泵等，由于受空间尺寸的限制，通常采用由入水室、叶轮和出水室组成的单级离心泵，该结构具有外形尺寸小、重量轻、供水量大、结构简单等特点，是应用最为广泛的一种结构型式，典型离心式冷却循环水泵主要由泵体、叶轮、轴承、水封和带轮等组成，现有技术中的汽车冷却水泵一般有两种，一种直接通过汽车电路对冷却水泵进行驱动，另一种通过皮带传动将汽车发动机的动力作为驱动来驱动冷却水泵运行，通过发动机传动的冷却水泵由于转速与发动机的转速呈正相关，在发动机高速转动时水泵内部由于得不到及时的散热冷却容易产生故障，同时现有的润滑油仅靠流体动压形成的单相流体膜润滑方式也不能满足水泵主轴与轴承之间的长时间高速转动的润滑要求，在长时间高速转动下容易产生轴承失效，降低水泵的工作寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种汽车发动机用冷却水泵，当润滑油通过润滑油进入管高速喷出时，会在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承进行润滑，降温后的润滑油进入水泵轴承处时，同时可以与水泵轴承进行热交换，从而可以起到对水泵轴承的散热作用，有效提高水泵轴承的使用寿命，减少故障率，有效提高了水泵工作寿命，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种汽车发动机用冷却水泵，包括水泵壳体、油泵壳体、润滑油进入管、润滑油流出管、储油箱、皮带传动机构，所述油泵壳体固定连接在水泵壳体一侧，皮带传动机构由第一皮带轮、第二皮带轮构成，通过设置在水泵上第一皮带轮的转动带动设置在油泵上第二皮带轮的转动，通过第二皮带轮带动油泵叶轮高速转动，进而实现润滑油在储油箱、润滑油进入管、润滑油流出管之间的循环流动，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承进行润滑，有效提高了水泵工作寿命。

进一步而言，所述第一皮带轮通过皮带传动连接第二皮带轮，所述第二皮带轮固定连接在油泵主轴上，所述油泵叶轮固定连接在油泵壳体内部的油泵主轴上，当第二皮带轮高速转动时可以带动油泵主轴高速转动，从而使油泵叶轮随油泵主轴高速转动产生负压，对润滑油进行泵入泵出循环。

进一步而言，所述水泵壳体上通过水泵轴承转动连接有水泵主轴，所述水泵主轴外侧套设有轴套，所述水泵主轴上固定连接有水泵叶轮，所述润滑油进入管、润滑油流出管设置在水泵壳体内部，所述润滑油流出管顶部设置有隔离滤网，润滑油从润滑油进入管进入轴承处对水泵轴承进行润滑，经过隔离滤网过滤后从润滑油流出管流出。

进一步而言，所述水泵壳体底部固定连接有底座，所述底座一端固定连接有水泵进水管道，所述水泵进水管道上设有水泵进水口，所述水泵叶轮与水泵壳体之间设有前端盖，所述第一皮带轮固定连接在水泵主轴上。

进一步而言，所述油泵壳体固定连接在水泵壳体侧面，所述油泵壳体内部转动连接有油泵主轴，所述油泵叶轮固定连接在油泵主轴上，所述储油箱固定连接在油泵壳体外侧，所述油泵壳体与油泵叶轮之间设置有吸油腔。

进一步而言，所述储油箱顶部通过加油管连接有密封盖，所述第二皮带轮固定连接在油泵主轴上，通过第二皮带轮的转动带动油泵主轴转动，从而带动油泵叶轮转动产生负压将储油箱内的润滑油抽入轴承处进行润滑。

进一步而言，所述储油箱通过润滑油回收管连接水泵壳体，所述油泵壳体通过润滑油喷出管连接油泵壳体，所述润滑油回收管联通润滑油流出管，所述润滑油喷出管联通润滑油进入管。

进一步而言，所述储油箱外侧设置有冷却夹层，在冷却夹层外侧设有散热翅片，在冷却夹层内侧设有冷却水管，所述储油箱内部设有循环箱，所述冷却水管两端分别连接有第二冷却管道、第一冷却管道。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、汽车发动机用冷却水泵通过第一皮带轮与发动机传动连接，通过汽车发动机带动冷却水泵的水泵叶轮高速转动，使冷却水在水箱与发动机之间循环，带走发动机运行过程中产生的热量，从而对发动机进行散热，在本发明中通过在与冷却水泵连接的第一皮带轮上皮带传动连接第二皮带轮，第二皮带轮用于带动油泵叶轮高速转动，在油泵叶轮外侧设置油泵壳体形成一个与冷却水泵同步转动的微型油泵，将储油箱内的润滑油进行不停的循环输送，当润滑油通过润滑油进入管高速喷出时，会在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜进行油气润滑，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承进行润滑，有效提高了水泵工作寿命；

2、由于油泵叶轮的转动速度是与水泵主轴的转动速度呈正相关的，即水泵主轴转动越快，油泵叶轮也转动越快，在这种情况下，当水泵主轴高速转动时，油泵叶轮高速转动使润滑油的循环速度更快，在储油箱的外侧设置有对润滑油进行散热的冷却管以及散热翅片，可以有效的对储油箱内润滑油进行热量交换，实现对润滑油的降温，当降温后的润滑油进入水泵轴承处时，同时可以与水泵轴承进行热交换，从而可以起到对水泵轴承的散热作用，有效提高水泵轴承的使用寿命，减少故障率，提高水泵的工作寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明一种汽车发动机用冷却水泵轴向剖视结构图。

图2是本发明一种汽车发动机用冷却水泵径向剖视结构图。

图3是本发明一种汽车发动机用冷却水泵主视图。

图4是本发明一种汽车发动机用冷却水泵左视图。

图5是本发明实施例2一种汽车发动机用冷却水泵主视图。

图6是本发明实施例2一种汽车发动机用冷却水泵储油箱内部结构图。

图中标号：1、水泵壳体；2、水泵主轴；3、水泵轴承；4、后端盖；5、水泵叶轮；6、轴套；7、润滑油进入管；8、润滑油流出管；9、隔离滤网；10、水泵进水管道；11、底座；12、水泵进水口；13、前端盖；14、第一皮带轮；15、油泵壳体；16、油泵主轴；17、第二皮带轮；18、加油口；19、润滑油回收管；20、润滑油喷出管；21、第一冷却管道；22、吸油腔；23、油泵叶轮；24、密封盖；25、循环箱；26、冷却管；27、第二冷却管道；28、散热翅片；29、储油箱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种汽车发动机用冷却水泵，包括水泵壳体1、油泵壳体15、润滑油进入管7、润滑油流出管8、储油箱29、皮带传动机构，所述油泵壳体15固定连接在水泵壳体1一侧，皮带传动机构由第一皮带轮14、第二皮带轮17构成，通过设置在水泵上第一皮带轮14的转动带动设置在油泵上第二皮带轮17的转动，通过第二皮带轮17带动油泵叶轮23高速转动，进而实现润滑油在储油箱29、润滑油进入管7、润滑油流出管8之间的循环流动，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承3进行润滑，有效提高了水泵工作寿命。

水泵叶轮23高速转动产生负压将发动机处换热后的热水泵入汽车水泵后输送至汽车的冷却水箱内，经过冷却水箱冷却后循环流入发动机附近对发动机进行热交换散热，水泵主轴2上的第一皮带轮14通过皮带传动连接汽车发动机的转轴，当汽车发动机转速越快时水泵叶轮23转动也越快，在发动机温度越高时的散热效果越好，可以有效的对发动机进行较好的散热冷却，而当汽车水泵随发动机高速转动时，汽车水泵内部发热会比较严重，尤其是轴承处，本发明中通过在与冷却水泵连接的第一皮带轮14上皮带传动连接第二皮带轮17，第二皮带轮17用于带动油泵叶轮23高速转动，在油泵叶轮23外侧设置油泵壳体15形成一个与冷却水泵同步转动的微型油泵，将储油箱29内的润滑油进行不停的循环输送，当润滑油通过润滑油进入管7高速喷出时，会在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承3进行润滑，有效提高了水泵工作寿命。

在本实施例中，所述第一皮带轮14通过皮带传动连接第二皮带轮17，所述第二皮带轮17固定连接在油泵主轴16上，所述油泵叶轮23固定连接在油泵壳体15内部的油泵主轴16上，当第二皮带轮17高速转动时可以带动油泵主轴16高速转动，从而使油泵叶轮23随油泵主轴16高速转动产生负压，对润滑油进行泵入泵出循环。

汽车水泵的转速越快，汽车水泵内部的发热就越严重，水泵主轴2与水泵轴承3的摩擦产热越厉害，油泵的转速也随之变快，此时润滑油从润滑油进入管7喷出时速度更快，可以在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜进行油气润滑，兼有流体动压和流体静压的双重作用，从而可以以油气润滑的方式对水泵轴承3进行润滑，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，轴承采用油气润滑，相对于采用其他润滑方式，油膜破裂形成于摩擦的几率降低，工作时轴承温升降低，由于外界环境污染造成的意外损坏几度降低，普遍情况下轴承寿命大幅提高，平均使用期限可以提高3—6倍。

在汽车水泵转速较慢时，即汽车以低速行驶时，油泵的抽油速率较慢，产生流动的润滑油对水泵轴承3进行较好的润滑。

在本实施例中，所述水泵壳体1上通过水泵轴承3转动连接有水泵主轴2，所述水泵主轴2外侧套设有轴套6，所述水泵主轴2上固定连接有水泵叶轮5，所述润滑油进入管7、润滑油流出管8设置在水泵壳体1内部，所述润滑油流出管8顶部设置有隔离滤网9，润滑油从润滑油进入管7进入轴承处对水泵轴承3进行润滑，经过隔离滤网9过滤后从润滑油流出管8流出。

在本实施例中，所述水泵壳体1底部固定连接有底座11，所述底座11一端固定连接有水泵进水管道10，所述水泵进水管道10上设有水泵进水口12，所述水泵叶轮5与水泵壳体1之间设有前端盖13，所述第一皮带轮14固定连接在水泵主轴2上。

在本实施例中，所述油泵壳体15固定连接在水泵壳体1侧面，所述油泵壳体15内部转动连接有油泵主轴16，所述油泵叶轮23固定连接在油泵主轴16上，所述储油箱29固定连接在油泵壳体15外侧，所述油泵壳体15与油泵叶轮23之间设置有吸油腔22。

在本实施例中，所述储油箱29顶部通过加油管18连接有密封盖24，所述第二皮带轮17固定连接在油泵主轴16上，通过第二皮带轮17的转动带动油泵主轴16转动，从而带动油泵叶轮23转动产生负压将储油箱29内的润滑油抽入轴承处进行润滑。

润滑油从储油箱29内部泵入油泵内部，通过润滑油喷出管20、润滑油进入管7进入水泵主轴2的工作腔内部，通过流动的润滑油或油气对轴承工作面进行润滑后，通过润滑油流出管8、润滑油回收管19将润滑油回收至储油箱29内部进行循环。

可以通过打开加油管18顶部的密封盖24对储油箱29内部进行添加润滑油，相比现有技术的需要将水泵拆开添加更加方便。

在本实施例中，所述储油箱29通过润滑油回收管19连接水泵壳体1，所述油泵壳体1通过润滑油喷出管20连接有油泵壳体15，所述润滑油回收管19联通润滑油流出管8，所述润滑油喷出管20联通润滑油进入管7。

通过采用上述技术方案：有效保证汽车水泵在工作过程中对水泵主轴2、水泵轴承3之间摩擦表面的有效润滑，在水泵轴承3高速转动时采用油气润滑的方式替代传统的液体润滑，提高水泵轴承3的工作寿命。

实施例2

如图1-2以及图4-6所示，一种汽车发动机用冷却水泵，包括水泵壳体1、油泵壳体15、润滑油进入管7、润滑油流出管8、储油箱29、皮带传动机构，所述油泵壳体15固定连接在水泵壳体1一侧，皮带传动机构由第一皮带轮14、第二皮带轮17构成，通过设置在水泵上第一皮带轮14的转动带动设置在油泵上第二皮带轮17的转动，通过第二皮带轮17带动油泵叶轮23高速转动，进而实现润滑油在储油箱29、润滑油进入管7、润滑油流出管8之间的循环流动，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承3进行润滑，有效提高了水泵工作寿命。

在本实施例中，所述水泵壳体1上通过水泵轴承3转动连接有水泵主轴2，所述水泵主轴2外侧套设有轴套6，所述水泵主轴2上固定连接有水泵叶轮5，所述润滑油进入管7、润滑油流出管8设置在水泵壳体1内部，所述润滑油流出管8顶部设置有隔离滤网9，润滑油从润滑油进入管7进入轴承处对水泵轴承3进行润滑，经过隔离滤网9过滤后从润滑油流出管8流出。

在水泵轴承3的工作密闭腔室内部可以不停的有润滑油进行流入流出，在水泵高速转动时可以带动油泵随之高速转动，从而可以更好的对汽车水泵内部进行润滑。

在本实施例中，所述储油箱29顶部通过加油管18连接有密封盖24，所述第二皮带轮17固定连接在油泵主轴16上，通过第二皮带轮17的转动带动油泵主轴16转动，从而带动油泵叶轮23转动产生负压将储油箱29内的润滑油抽入轴承处进行润滑。

在本实施例中，所述储油箱29通过润滑油回收管19连接水泵壳体1，所述油泵壳体1通过润滑油喷出管20连接水泵壳体1，所述润滑油回收管19联通润滑油流出管8，所述润滑油喷出管20联通润滑油进入管7。

在本实施例中，所述储油箱29外侧设置有冷却夹层，在冷却夹层外侧设有散热翅片28，在冷却夹层内侧设有冷却水管26，所述储油箱29内部设有循环箱25，所述冷却水管26两端分别连接有第二冷却管道27、第一冷却管道21。

第二冷却管道27连接另一端连接汽车的冷却水箱的出水口，将经过冷却水箱冷却后的水引入冷却水管26内，与循环箱25进行热交换，将循环箱25内部润滑油的热量带走，在润滑油从润滑油进入管7喷到水泵主轴2、水泵轴承3之间的摩擦表面时可以与水泵主轴2、水泵轴承3进行热交换，带走水泵主轴2、水泵轴承3高速转动过程中产生的部分热量，从而在对摩擦表面进行润滑的同时起到对汽车水泵内部的冷却，保证水泵主轴2与水泵轴承3在工作时保持一个合理的温度，提高水泵工作时的性能，有效提高水泵轴承的使用寿命，减少水泵因为过热产生的故障，提高水泵的工作寿命。

通过采用上述技术方案：可以在汽车水泵对汽车发动机进行冷却的同时对汽车水泵内部进行冷却，同时可以根据发动机的转速自适应调节水流循环的速度以及润滑油流动循环的速度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

汽车发动机用冷却水泵通过第一皮带轮14与发动机传动连接，通过汽车发动机带动冷却水泵的水泵叶轮5高速转动，使冷却水在水箱与发动机之间循环，带走发动机运行过程中产生的热量，从而对发动机进行散热，在本发明中通过在与冷却水泵连接的第一皮带轮14上皮带传动连接第二皮带轮17，第二皮带轮17用于带动油泵叶轮23高速转动，在油泵叶轮23外侧设置油泵壳体15形成一个与冷却水泵同步转动的微型油泵，将储油箱29内的润滑油进行不停的循环输送，当润滑油通过润滑油进入管7高速喷出时，会在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承3进行润滑，有效提高了水泵工作寿命；

由于油泵叶轮23的转动速度是与水泵主轴2的转动速度呈正相关的，即水泵主轴2转动越快，油泵叶轮23也转动越快，在这种情况下，当水泵主轴2高速转动时，油泵叶轮23高速转动使润滑油的循环速度更快，在储油箱29的外侧设置有对润滑油进行散热的冷却管26以及散热翅片28，可以有效的对储油箱29内润滑油进行热量交换，实现对润滑油的降温，当降温后的润滑油进入水泵轴承3处时，同时可以与水泵轴承3进行热交换，从而可以起到对水泵轴承3的散热作用，有效提高水泵轴承3的使用寿命，减少故障率，提高水泵的工作寿命。

以上为本发明较佳的实施方式，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化以及改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种汽车发动机用冷却水泵，包括水泵壳体（1）、油泵壳体（15）、润滑油进入管（7）、润滑油流出管（8）、储油箱（29）、皮带传动机构，其特征在于：所述油泵壳体（15）固定连接在水泵壳体（1）一侧，皮带传动机构由第一皮带轮（14）、第二皮带轮（17）构成，通过设置在水泵上第一皮带轮（14）的转动带动设置在油泵上第二皮带轮（17）的转动，通过第二皮带轮（17）带动油泵叶轮（23）高速转动，进而实现润滑油在储油箱（29）、润滑油进入管（7）、润滑油流出管（8）之间的循环流动，在高速运转的轴承摩擦面能有效形成具有一定承载能力的气液两相膜进行油气润滑，兼有流体动压和流体静压的双重作用，使摩擦表面始终处在良好的工作状态，从而更好的对水泵轴承（3）进行润滑。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述第一皮带轮（14）通过皮带传动连接第二皮带轮（17），所述第二皮带轮（17）固定连接在油泵主轴（16）上，所述油泵叶轮（23）固定连接在油泵壳体（15）内部的油泵主轴（16）上，当第二皮带轮（17）高速转动时可以带动油泵主轴（16）高速转动，从而使油泵叶轮（23）随油泵主轴（16）高速转动产生负压，对润滑油进行泵入泵出循环。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述水泵壳体（1）上通过水泵轴承（3）转动连接有水泵主轴（2），所述水泵主轴（2）外侧套设有轴套（6），所述水泵主轴（2）上固定连接有水泵叶轮（5），所述润滑油进入管（7）、润滑油流出管（8）设置在水泵壳体（1）内部，所述润滑油流出管（8）顶部设置有隔离滤网（9），润滑油从润滑油进入管（7）进入轴承处对水泵轴承（3）进行润滑，经过隔离滤网（9）过滤后从润滑油流出管（8）流出。

4.根据权利要求3所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述水泵壳体（1）底部固定连接有底座（11），所述底座（11）一端固定连接有水泵进水管道（10），所述水泵进水管道（10）上设有水泵进水口（12），所述水泵叶轮（5）与水泵壳体（1）之间设有前端盖（13），所述第一皮带轮（14）固定连接在水泵主轴（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述油泵壳体（15）固定连接在水泵壳体（1）侧面，所述油泵壳体（15）内部转动连接有油泵主轴（16），所述油泵叶轮（23）固定连接在油泵主轴（16）上，所述储油箱（29）固定连接在油泵壳体（15）外侧，所述油泵壳体（15）与油泵叶轮（23）之间设置有吸油腔（22）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述储油箱（29）顶部通过加油管（18）连接有密封盖（24），所述第二皮带轮（17）固定连接在油泵主轴（16）上，通过第二皮带轮（17）的转动带动油泵主轴（16）转动，从而带动油泵叶轮（23）转动产生负压将储油箱（29）内的润滑油抽入轴承处进行润滑。

7.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述储油箱（29）通过润滑油回收管（19）连接水泵壳体（1），所述油泵壳体（1）通过润滑油喷出管（20）连接油泵壳体（15），所述润滑油回收管（19）联通润滑油流出管（8），所述润滑油喷出管（20）联通润滑油进入管（7）。

8.根据权利要求1所述的一种汽车发动机用冷却水泵，其特征在于：所述储油箱（29）外侧设置有冷却夹层，在冷却夹层外侧设有散热翅片（28），在冷却夹层内侧设有冷却水管（26），所述储油箱（29）内部设有循环箱（25），所述冷却水管（26）两端分别连接有第二冷却管道（27）、第一冷却管道（21）。

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