CN112377448B - 一种汽车电子水泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车电子水泵装置，包括前端盖、泵体、位于泵体内的叶轮、定子、转子、转轴和控制模块，前端盖固定设置在泵体的前端，定子固定设置在泵体内，定子与转子之间设置有隔水套，控制模块通过定子驱动转子转动，特点是转轴的后端与隔水套固定连接，叶轮与转子为一体成型，转子通过第一自润滑滑动轴承和第二自润滑滑动轴承转动套设在转轴上，第一自润滑滑动轴承的前端面均匀凹陷设置有至少两个第一径向引流槽，转轴的侧壁上轴向凹陷设置有U型槽，转子与隔水套的侧壁之间形成与U型槽连通的回流通道，回流通道与叶轮的出水口连通；优点是润滑和冷却效果较好、加工方便且使用寿命较长。

Description

一种汽车电子水泵装置

技术领域

本发明属于汽车水泵技术领域，尤其是涉及一种汽车电子水泵装置。

背景技术

汽车电子水泵的主要构成部件包括控制器、驱动电机和过流部件，驱动电机和过流部件组成汽车电子水泵的执行机构，控制器与驱动电机配合控制水泵，汽车电子水泵在传统汽车中可为发动机、涡轮增压器以及中冷器冷却回路提供动力输出，在新能源汽车中可为电机、电控、电池等主要发热零件冷却回路提供动力输出。

在汽车电子水泵全速运行时，转子转速可达5000RPM，转子与转轴之间通过轴承径向支持，工作时轴承围绕转轴并带动叶轮高速旋转使电子水泵内冷却液流动起来，从而将发热零件的热量及时带走。

目前业内常规的方式都是采用冷却液对轴承进行润滑和散热，但是还存在以下的技术问题：一方面，当电子水泵工作中产生轴向力时，轴承的转速非常快，其与转轴之间可能因润滑不充分而发生磨损，且磨损产生高温，从而导致轴承发生高温损坏，现有技术采用将转轴设计成中空结构，但是往往加工工艺复杂，设计成本较高，且加工准确度不高，加工时的轻微偏心度容易导致转子转动有轻微的不稳定，从而增加磨损；另一方面，水泵长时间工作无法排出杂质，将损坏靠近叶轮端的轴承、转轴和转子等零件，存在异物堵塞及非正常磨损卡死的问题，大大降低了汽车电子水泵的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种润滑和冷却效果较好、加工方便且使用寿命较长的汽车电子水泵装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车电子水泵装置，包括前端盖、泵体、位于所述的泵体内的叶轮、定子、转子、转轴和固定设置在所述的泵体的后部的控制模块，所述的前端盖固定设置在所述的泵体的前端，所述的定子固定设置在所述的泵体内，所述的定子与所述的转子之间设置有隔水套，所述的控制模块通过所述的定子驱动所述的转子转动，所述的转轴的后端与所述的隔水套固定连接，所述的叶轮与所述的转子为一体成型，所述的转子通过从前至后依次分布的第一自润滑滑动轴承和第二自润滑滑动轴承转动套设在所述的转轴上，所述的第一自润滑滑动轴承的前端面均匀凹陷设置有至少两个第一径向引流槽，均匀环绕所述的转轴的外侧沿轴向设置有至少两个与所述的第一径向引流槽连通的轴向引流通道，所述的轴向引流通道为轴向凹陷设置在所述的转轴的侧壁上的U型槽，所述的转子与所述的隔水套的侧壁之间形成与所述的U型槽连通的回流通道，所述的回流通道与所述的叶轮的出水口连通。

所述的前端盖的内侧固定设置有连接座，所述的连接座设置有中心座孔，所述的连接座的后端与所述的第一自润滑滑动轴承的前端之间设置有带有中心通孔的弹性缓冲机构，所述的转轴依次穿过所述的第一自润滑滑动轴承的轴承孔及所述的弹性缓冲机构的中心通孔并固定伸入所述的中心座孔内。弹性缓冲机构可以很好地缓冲水泵在高速旋转时第一自润滑滑动轴承与连接座之间发生的碰撞从而降低磨损并且提高转动稳定性，同时，连接座上的第二径向引流槽与U型槽相连通，可冲洗掉第一自润滑滑动轴承的前端面与弹性缓冲机构之间的异物并充分润滑第一自润滑滑动轴承的前端面，有效地改善异物堵塞，降低连接座、弹性缓冲机构、第一自润滑滑动轴承之间的磨损，增加了电子水泵的使用寿命。

所述的连接座的内端面均匀开设有至少两个第二径向引流槽，所述的第二径向引流槽与所述的U型槽相连通。冷却液在离心力的作用下向四周挤压扩散，连接座上的第二径向引流槽与U型槽相连通，可冲洗掉第一自润滑滑动轴承的端面与弹性止推垫片之间的异物并充分润滑第一自润滑滑动轴承的端面，有效地改善异物堵塞和连接座、弹性止推垫片、第一自润滑滑动轴承之间磨损的情况，降低了电子水泵的失效风险，从而有效提高电子水泵的使用寿命。

所述的弹性缓冲机构为弹性止推垫片，所述的弹性止推垫片包括顶推环和均匀环绕设置在所述的顶推环的后侧的至少两个弹性夹臂，所述的顶推环的中部形成所述的中心通孔，所述的连接座上设有与所述的弹性夹臂相配合的定位卡槽，所述的弹性夹臂穿过所述的定位卡槽并弹性夹紧于所述的连接座的侧壁上。结构简单，成本较低，安装方便。

所述的隔水套的后端向后延伸形成环形延伸段，所述的环形延伸段与所述的泵体之间设置有隔水密封圈，所述的环形延伸段的内部、所述的第二自润滑滑动轴承的后部及所述的泵体的后端内侧之间形成隔水后腔，所述的隔水套上位于所述的隔水后腔与所述的回流通道之间设置有通水孔。冷却液可以通过隔水套上的通水孔进入隔水后腔对位于泵体后部的控制模块产生的热量进行热交换冷却，而隔水后腔内的热量通过回流通道带走形成第二次热交换，由于冷却液的导热性能较好，因此能够对控制模块进行充分地冷却。

所述的第一自润滑滑动轴承的后端向后延伸设置有第一连接段，所述的第二自润滑滑动轴承的前端向前延伸设置有第二连接段，所述的第一连接段与所述的第二连接段之间通过中空连接柱固定连接，所述的中空连接柱的前端固定套设于所述的第一连接段上，所述的中空连接柱的后端固定套设于所述的第二连接段上。方便生产注塑时的定位。

所述的第一自润滑滑动轴承与所述的第一连接段之间设置有六边形限位台，所述的转子的内壁的对应位置处形成与所述的六边形限位台配合限位的六边形限位孔。防止第一自润滑滑动轴承与转子发生相对转动，从而减少磨损。

与现有技术相比，本发明的优点在于在第一自润滑滑动轴承的前端面均匀凹陷设置有至少两个第一径向引流槽，均匀环绕转轴的外侧沿轴向设置有至少两个与第一径向引流槽连通的轴向引流通道，轴向引流通道为轴向凹陷设置在转轴的侧壁上的U型槽，转子与隔水套的侧壁之间形成与U型槽连通的回流通道，回流通道与叶轮的出水口连通，当电子水泵工作时，叶轮高速旋转，一方面，前端盖上的进水口与叶轮的出水口形成一定压差，冷却液由进水口流经叶轮从出水口排出；另一方面，冷却液径向流经位于第一自润滑滑动轴承的前端面上的第一径向引流槽后,再沿轴向流经U型槽,并从回流通道流至叶轮的出水口排出，形成内循环回路，从而有效降低第一自润滑滑动轴承、转轴和转子在高速旋转时产生的磨损热量，且对电子水泵内部的轴承、转轴、转子进行充分润滑和冷却，可有效提高电子水泵的寿命；其中，将轴向引流通道加工为轴向凹陷设置在转轴的侧壁上的U型槽结构，冷却液流经U型槽内部不易向两侧溢出，导流效果较好，能够进一步提高冷却效率；

U型槽在转轴的外侧壁上进行加工成型，在加工时能够保证对转轴提供较为稳定的固定力，大大降低了加工难度，并且不易发生偏心现象，提高了成型后结构的加工准确度，从而保证转子转动时受力较为均匀从而稳定转动，且成本较低；其中，U型槽也可采用对称设置在转轴两侧的双扁位结构替代。

附图说明

图1为实施例一的结构剖视图；

图2为实施例一中第一自润滑滑动轴承的结构示意图；

图3为实施例一中转轴的结构示意图；

图4为实施例二的部分结构分解图；

图5为实施例四的结构剖视图；

图6为实施例五中第一自润滑滑动轴承的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图1～图3所示，一种汽车电子水泵装置，包括前端盖11、泵体12、位于泵体12内的叶轮13、定子14、转子15、转轴16和固定设置在泵体12的后部的控制模块17，前端盖11固定设置在泵体12的前端，定子14固定设置在泵体12内，定子14与转子15之间设置有隔水套18，控制模块17通过定子14驱动转子15转动，转轴16的后端与隔水套18固定连接，叶轮13与转子15为一体成型，转子15通过从前至后依次分布的第一自润滑滑动轴承21和第二自润滑滑动轴承22转动套设在转轴16上，第一自润滑滑动轴承21的前端面均匀凹陷设置有两个第一径向引流槽31，均匀环绕转轴16的外侧沿轴向设置有至少两个与第一径向引流槽31连通的轴向引流通道，轴向引流通道为轴向凹陷设置在转轴16的侧壁上的U型槽32，转子15与隔水套18的侧壁之间形成与U型槽32连通的回流通道33，回流通道33与叶轮13的出水口连通，第一自润滑滑动轴承21的后端向后延伸设置有第一连接段41，第二自润滑滑动轴承22的前端向前延伸设置有第二连接段42，第一连接段41与第二连接段42之间通过中空连接柱43固定连接，中空连接柱43的前端固定套设于第一连接段41上，中空连接柱43的后端固定套设于第二连接段42上。其中，将轴向引流通道加工为轴向凹陷设置在转轴16的侧壁上的U型槽32，冷却液流经U型槽32内部不易向两侧溢出，导流效果较好，有效提高冷却效率；U型槽32在转轴16的外侧壁上进行加工成型，在加工时能够保证对转轴16提供较为稳定的固定力，大大降低了加工难度，且不易发生偏心现象，从而保证转子15的稳定转动，且成本较低。

实施例二：如图4所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于前端盖11的内侧固定设置有连接座5，连接座5设置有中心座孔51，连接座5的后端与第一自润滑滑动轴承21的前端之间设置有带有中心通孔52的弹性缓冲机构，转轴16依次穿过第一自润滑滑动轴承21的轴承孔53及弹性缓冲机构的中心通孔52并固定伸入中心座孔51内，连接座5的内端面均匀开设有两个第二径向引流槽54，第二径向引流槽54与U型槽32相连通，弹性缓冲机构为弹性止推垫片，弹性止推垫片包括顶推环61和均匀环绕设置在顶推环61的后侧的两个弹性夹臂62，顶推环61的中部形成中心通孔52，连接座5上设有与弹性夹臂62相配合的定位卡槽55，弹性夹臂62穿过定位卡槽55并弹性夹紧于连接座5的侧壁上。

实施例三：其余部分与实施例二相同，其不同之处在于第一自润滑滑动轴承21的前端面均匀凹陷设置有三个第一径向引流槽31，连接座5的内端面均匀开设有三个第二径向引流槽54，顶推环61的后侧的均匀环绕设置有三个弹性夹臂62。

实施例四：如图5所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于隔水套18的后端向后延伸形成环形延伸段71，环形延伸段71与泵体12之间设置有隔水密封圈72，环形延伸段71的内部、第二自润滑滑动轴承22的后部及泵体12的后端内侧之间形成隔水后腔73，隔水套18上位于隔水后腔73与回流通道33之间设置有通水孔74。

实施例五：如图6所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于第一自润滑滑动轴承21与第一连接段41之间设置有六边形限位台8，转子15的内壁的对应位置处形成与六边形限位台8配合限位的六边形限位孔（图未显示）。

Claims (6)

1.一种汽车电子水泵装置，包括前端盖、泵体、位于所述的泵体内的叶轮、定子、转子、转轴和固定设置在所述的泵体的后部的控制模块，所述的前端盖固定设置在所述的泵体的前端，所述的定子固定设置在所述的泵体内，所述的定子与所述的转子之间设置有隔水套，所述的控制模块通过所述的定子驱动所述的转子转动，其特征在于所述的转轴的后端与所述的隔水套固定连接，所述的叶轮与所述的转子为一体成型，所述的转子通过从前至后依次分布的第一自润滑滑动轴承和第二自润滑滑动轴承转动套设在所述的转轴上，所述的第一自润滑滑动轴承的前端面均匀凹陷设置有至少两个第一径向引流槽，均匀环绕所述的转轴的外侧沿轴向设置有至少两个与所述的第一径向引流槽连通的轴向引流通道，所述的轴向引流通道为轴向凹陷设置在所述的转轴的侧壁上的U型槽，所述的转子与所述的隔水套的侧壁之间形成与所述的U型槽连通的回流通道，所述的回流通道与所述的叶轮的出水口连通，所述的隔水套的后端向后延伸形成环形延伸段，所述的环形延伸段与所述的泵体之间设置有隔水密封圈，所述的环形延伸段的内部、所述的第二自润滑滑动轴承的后部及所述的泵体的后端内侧之间形成隔水后腔，所述的隔水套上位于所述的隔水后腔与所述的回流通道之间设置有通水孔。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电子水泵装置，其特征在于所述的前端盖的内侧固定设置有连接座，所述的连接座设置有中心座孔，所述的连接座的后端与所述的第一自润滑滑动轴承的前端之间设置有带有中心通孔的弹性缓冲机构，所述的转轴依次穿过所述的第一自润滑滑动轴承的轴承孔及所述的弹性缓冲机构的中心通孔并固定伸入所述的中心座孔内。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电子水泵装置，其特征在于所述的连接座的内端面均匀开设有至少两个第二径向引流槽，所述的第二径向引流槽与所述的U型槽相连通。

4.根据权利要求2或3所述的一种汽车电子水泵装置，其特征在于所述的弹性缓冲机构为弹性止推垫片，所述的弹性止推垫片包括顶推环和均匀环绕设置在所述的顶推环的后侧的至少两个弹性夹臂，所述的顶推环的中部形成所述的中心通孔，所述的连接座上设有与所述的弹性夹臂相配合的定位卡槽，所述的弹性夹臂穿过所述的定位卡槽并弹性夹紧于所述的连接座的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车电子水泵装置，其特征在于所述的第一自润滑滑动轴承的后端向后延伸设置有第一连接段，所述的第二自润滑滑动轴承的前端向前延伸设置有第二连接段，所述的第一连接段与所述的第二连接段之间通过中空连接柱固定连接，所述的中空连接柱的前端固定套设于所述的第一连接段上，所述的中空连接柱的后端固定套设于所述的第二连接段上。

6.根据权利要求5所述的一种汽车电子水泵装置，其特征在于所述的第一自润滑滑动轴承与所述的第一连接段之间设置有六边形限位台，所述的转子的内壁的对应位置处形成与所述的六边形限位台配合限位的六边形限位孔。

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