CN114941638A - 一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其包括水泵本体和底座，水泵本体底部两侧均转动连接有第一竖直向减振机构，第一竖直向减振机构的另一端滑动连接于底座上，底座中央设有第二竖直向减振机构与水泵本体底部中央处活动相连，水泵本体两侧设有径向气缸减振机构，水泵本体两端安装有轴向气缸减振机构，第一竖直向减振机构通过滑动推动相连的压缩杆压缩气体进入与底座内压缩腔连通的第二竖直向减振机构、轴向气缸减振机构和径向气缸减振机构进行三向复合式减振。本发明能够解决电子水泵在高速运转和非稳定工况下运行过程中面临复杂随机振动引起的三向复合振动问题，从而提高电子水泵的运行稳定性、使用寿命和NVH体验性。

Description

一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置

技术领域

本发明涉及水泵相关技术领域，具体说是一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置。

背景技术

电子水泵作为汽车冷却系统的关键零部件，水泵的运行稳定性直接影响汽车运行的可靠性和用户的乘坐舒适体验性，而现有的电子水泵安装方式一般通过螺栓刚性连接在车体上，进而导致电子水泵在工作过程中不可避免存在振动。

从电子水泵运行及安装角度考虑，电子水泵振源一方面来源于自身高速运转过程中产生的振动，另一方面来源于外部激励引起的受迫振动。振动会通过车底安装架传递到车身及驾驶仓，进而引起异响和噪声，振动不仅会导致水泵断裂失效，进而降低电子水泵零部件的寿命，而且还会降低乘客对产品的NVH体验，因此非常有必要采取减振或吸振的措施来减小电子水泵的振动，提高电子水泵的运行稳定性和舒适性。

现有的公开发明技术方案中大多提出改变安装支架结构或在电子水泵固定处增设减振橡胶和弹簧装置，如专利CN112297808A公开了一种减振用的安装结构，其主要发明点将固定支架、隔振垫和螺栓组合而成；如专利CN206377013U公开了一减振支架，其主要发明点通过在减振支架内和底部增设减振垫；如专利CN209278222U公开了一种减振降噪装置，其主要发明通过将弹簧、橡胶垫和螺栓复合而成。上述技术方案都是通过改变安装支架或增设橡胶垫的方式来达到减小电子水泵振动的目的，虽然在一定程度上减小了电子水泵的竖直向振动，但对于电子水泵运行在非稳定性工况下，即外部激励引起的受迫振动或晃动(如坑洼路况)时，这时的电子水泵处于复合式三向(轴向、竖直向和径向)振动状态，上述专利提出的一般减振方式就难以满足要求。因此，提出一种行之有效的技术方案，既能减小或消除电子水泵在高速运转和处于复杂的非稳定性运行工况下产生的三向复合式振动，又能提高电子水泵的运行稳定性和使用寿命是当务之急。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够解决电子水泵在高速运转和非稳定工况下运行过程中面临复杂随机振动引起的三向复合振动问题，并提高电子水泵的运行稳定性、使用寿命和NVH体验性的抗电子水泵振动的三向复合式减振装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，包括水泵本体和底座，所述水泵本体底部两侧均转动连接有第一竖直向减振机构，所述第一竖直向减振机构的另一端滑动连接于底座上，所述底座中央设有第二竖直向减振机构与水泵本体底部中央处活动相连，所述水泵本体两侧设有径向气缸减振机构，所述水泵本体两端安装有轴向气缸减振机构，所述径向气缸减振机构另一端和轴向气缸减振机构另一端均与底座周设的对应侧板相卡接，所述第一竖直向减振机构通过滑动推动相连的压缩杆压缩气体进入与底座内压缩腔连通的第二竖直向减振机构、轴向气缸减振机构和径向气缸减振机构进行三向复合式减振。

作为优选，所述第一竖直向减振机构包括第一减振支柱和第一竖直向弹簧，所述第一减振支柱通过转动接头与水泵本体相连，所述第一竖向弹簧设于第一减振支柱顶端且套设于转动接头上，所述第一减振支柱底端固接有四个沿圆周均布的支杆，每一所述支杆另一端均与滑块相连，所述底座上以第一减振支柱为中心点沿径向和轴向均设有一组相对的滑轨，所述滑块滑动连接于滑轨上，每一所述滑块均通过滑动带动相连的压缩杆沿滑轨方向推动柱塞在对应的径向或轴向压缩腔内运动。

作为优选，所述第二竖直向减振机构包括第二竖直向活塞杆、第二竖直向弹簧和设于底座上的第二减振支柱，所述第二竖直向活塞杆顶端与水泵本体底部活动相抵接，所述竖直向活塞杆底端伸入第二减振支柱内的第一气腔，所述第一气腔与底座内靠近第一气腔一端的径向压缩腔连通，所述第二竖直向弹簧套接于第二竖直向活塞杆上，且所述第二竖直向弹簧一端与第二减振支柱顶部相抵接，所述第二竖直向弹簧另一端与第二竖直向活塞杆顶端相抵接。

作为优选，所述第二竖直向活塞杆顶端设有减振垫。

作为优选，所述径向气缸减振机构和轴向气缸减振机构均包括气缸本体、气缸活塞杆和气缸减振弹簧，所述气缸活塞杆一端与水泵本体活动相抵接，所述气缸活塞杆另一端伸入气缸内与气缸减振弹簧一端相抵接，所述气缸减振弹簧另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁相抵接，气缸活塞杆另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁间形成第二气腔，所述径向气缸减振机构的第二气腔和轴向气缸减振机构的第二气腔分别连通对应的径向和轴向压缩腔。

作为优选，每一所述气缸活塞杆一端均设有减振块。

作为优选，所述水泵本体两侧的径向减振机构均设有两组，且两侧的径向减振机构呈对称设置。

作为优选，所述水泵本体两端的轴向减振机构均设有两组，且两端的轴向减振机构呈对称设置。

作为优选，所述底座侧板卡接气缸本体处的两侧均设有定位块。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过有效利用三向复合减振机构组合减振的方式，能够减小或消除电子水泵在高速运转和非稳定工况下运行过程中面临复杂随机振动引起的轴向、径向和竖直向三向复合振动问题，并提高电子水泵的运行稳定性、使用寿命和NVH体验性；

2、本发明利用第一竖直向振动结构和第二竖直向振动结构多次竖直向减振机构的设计来抗竖直向的振动，一方面，第一减振支柱与水泵本体通过转动接头连接，且转动接头上设有第一竖直向弹簧，能起到初步减小电子水泵竖直向振动，另一方便，该第一减振支柱上的支杆与滑块相连，并通过滑块在滑轨上的滑动来推动压缩杆，进而不断压缩减小压缩腔内气体，充分利用气体可压缩性，从而进一步减小电子水泵竖直向振动，更进一步地，当支杆滑块结构部分在径向滑轨上滑动时，径向压缩腔内的气体被压入第二减振支柱的第一气腔内，第一气腔内气压增大，进而产生一个反向竖直力，推动第二竖直向活塞杆向上运动接触电子水泵底部，同时第二竖直向活塞杆顶端设有减振垫，从而再一次减小电子水泵竖直向振动；

3、本发明中抗轴向和径向气缸减振机构主要由设计的气缸组成，该气缸一端连通底座内的压缩腔，当支杆滑块在滑轨上推动压缩腔内气体时，气体通过压缩腔进入径向和轴向气缸减振机构的气缸内，进而推动气缸内的气缸活塞杆一端的减振块接触电子水泵本身，利用气缸活塞杆产生的反作用力和减振块的减振作用，从而起到反向地抗电子水泵轴向和径向振动，进而减小电子水泵的径向和轴向振动；

4、本发明中气缸本体卡接底座侧板进行初步固定，再通过定位块进一步限位，从而确保径向和轴向气缸减振机构与底座稳定连接，进一步增强减振效果。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是图2中沿A-A的剖视图；

图4是图2中沿C-C的剖视图。

具体实施方式

下面将结合图1-4详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其包括水泵本体1和底座2，水泵本体底部两侧均转动连接有第一竖直向减振机构6，所述第一竖直向减振机构的另一端滑动连接于底座上，所述底座中央设有第二竖直向减振机构9与水泵本体底部中央处活动相连，水泵本体两侧对称径向气缸减振机构4，且水泵本体两侧的径向减振机构均设有两组，水泵本体两端对称安装有轴向气缸减振机构5，且水泵本体两端的轴向减振机构均设有两组，径向气缸减振机构另一端和轴向气缸减振机构另一端均与底座周设的对应侧板3相卡接，第一竖直向减振机构通过滑动推动相连的压缩杆19压缩气体进入与底座内压缩腔18连通的第二竖直向减振机构、轴向气缸减振机构和径向气缸减振机构进行三向复合式减振。

具体地，第一竖直向减振机构包括第一减振支柱12和第一竖直向弹簧10，所述第一减振支柱通过转动接头11与水泵本体相连，所述第一竖向弹簧设于第一减振支柱顶端且套设于转动接头上，第一减振支柱底端固接有四个沿圆周均布的支杆13，每一所述支杆另一端均与滑块7相连，底座上以第一减振支柱为中心点沿径向和轴向均设有一组相对的滑轨14，滑块滑动连接于滑轨上，每一滑块均通过滑动带动相连的压缩杆沿滑轨方向推动柱塞20在对应的径向或轴向压缩腔内运动。

具体地，第二竖直向减振机构包括第二竖直向活塞杆21、第二竖直向弹簧23和设于底座上的第二减振支柱28，第二竖直向活塞杆顶端设有减振垫，并与水泵本体底部活动相抵接，竖直向活塞杆底端伸入第二减振支柱内的第一气腔22，第一气腔与底座内靠近第一气腔一端的径向压缩腔连通，第二竖直向弹簧套接于第二竖直向活塞杆上，且第二竖直向弹簧一端与第二减振支柱顶部相抵接，第二竖直向弹簧另一端与第二竖直向活塞杆顶端相抵接。

利用第一竖直向振动结构和第二竖直向振动结构多次竖直向减振机构的设计可以抗竖直向的振动，一方面，第一减振支柱与水泵本体通过转动接头连接，且转动接头上设有第一竖直向弹簧，能起到初步减小电子水泵竖直向振动，另一方便，该第一减振支柱上的支杆与滑块相连，并通过滑块在滑轨上的滑动来推动压缩杆，进而不断压缩减小压缩腔内气体，充分利用气体可压缩性，从而进一步减小电子水泵竖直向振动，更进一步地，当支杆滑块结构部分在径向滑轨上滑动时，径向压缩腔内的气体被压入第二减振支柱的第一气腔内，第一气腔内气压增大，进而产生一个反向竖直力，推动第二竖直向活塞杆向上运动接触电子水泵底部，同时第二竖直向活塞杆顶端设有减振垫且第二竖直向活塞杆上套设有第二竖直向弹簧，从而再一次减小电子水泵竖直向振动。这种多次竖直向减振机构的设计，不仅能充分降低电子水泵的竖直向振动，而且解决了电子水泵因振动而引起的寿命短和运行稳定性差问题。

具体地，径向气缸减振机构和轴向气缸减振机构均包括气缸本体24、气缸活塞杆25和气缸减振弹簧26，气缸活塞杆一端设有减振块，且与水泵本体活动相抵接，气缸活塞杆另一端伸入气缸内与气缸减振弹簧一端相抵接，气缸减振弹簧另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁相抵接，气缸活塞杆另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁间形成第二气腔27，底座侧板卡接气缸本体处的两侧均设有定位块8，通过定位块进一步对气缸进行限位，径向气缸减振机构的第二气腔和轴向气缸减振机构的第二气腔分别连通对应的径向和轴向压缩腔，当支杆滑块在滑轨上推动压缩腔内气体时，气体通过压缩腔进入径向和轴向气缸减振机构气缸内的第二气腔，进而压缩气缸减振弹簧的同时推动气缸内的气缸活塞杆一端的减振块接触电子水泵本身，利用气缸活塞杆产生的反作用力和减振块的减振作用，从而起到反向地抗电子水泵轴向和径向振动，进而减小电子水泵的径向和轴向振动，这个结构设计不仅能充分降低电子水泵的径向和轴向振动，而且还间接降低了电子水泵的竖直向振动，和竖直向减振机构一样也同时解决了电子水泵因振动而引起的寿命短和运行稳定性差问题。

通过有效利用第一竖直减振机构、第二竖直减振机构、径向气缸减振机构和轴向气缸减振机构三向复合减振机构组合减振的方式，不仅解决了电子水泵在高速运转和非稳定工况下运行过程中面临复杂随机振动引起的三向复合振动问题，而且还解决了电子水泵因振动引起的NVH体验性差问题。

在实施过程中，当电子水泵在高速运转和处于非稳定性随机运行工况下产生振动时，通过水泵本体与第一减振支柱之间的第一竖直向弹簧初步减小电子水泵竖直向振动，该第一减振支柱上的支杆通过相连的滑块在滑轨上的滑动来推动压缩杆，进而不断压缩减小压缩腔内气体，充分利用气体可压缩性进一步减小电子水泵竖直向振动，更进一步地，当支杆滑块结构部分在径向滑轨上滑动时，径向压缩腔内的气体被压入第二减振支柱的第一气腔内，第一气腔内气压增大，进而产生一个反向竖直力，推动第二竖直向活塞杆向上运动接触电子水泵底部，且通过第二竖直向活塞杆顶端设有的减振垫再一次减小电子水泵竖直向振动，同时当支杆滑块在滑轨上推动压缩腔内气体时，气体通过压缩腔进入径向和轴向气缸减振机构的气缸内，进而推动气缸内的气缸活塞杆一端的减振块接触电子水泵本身，利用气缸活塞杆产生的反作用力和减振块的减振作用，从而起到反向地抗电子水泵轴向和径向振动，进而减小电子水泵的径向和轴向振动，最终实现利用三向复合减振机构组合减振的方式实现电子水泵的减振。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以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)

1.一种抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：包括水泵本体(1)和底座(2)，所述水泵本体底部两侧均转动连接有第一竖直向减振机构(6)，所述第一竖直向减振机构的另一端滑动连接于底座上，所述底座中央设有第二竖直向减振机构(9)与水泵本体底部中央处活动相连，所述水泵本体两侧设有径向气缸减振机构(4)，所述水泵本体两端安装有轴向气缸减振机构(5)，所述径向气缸减振机构另一端和轴向气缸减振机构另一端均与底座周设的对应侧板(3)相卡接，所述第一竖直向减振机构通过滑动推动相连的压缩杆(19)压缩气体进入与底座内压缩腔(18)连通的第二竖直向减振机构、轴向气缸减振机构和径向气缸减振机构进行三向复合式减振。

2.根据权利要求1所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述第一竖直向减振机构包括第一减振支柱(12)和第一竖直向弹簧(10)，所述第一减振支柱通过转动接头(11)与水泵本体相连，所述第一竖向弹簧设于第一减振支柱顶端且套设于转动接头上，所述第一减振支柱底端固接有四个沿圆周均布的支杆(13)，每一所述支杆另一端均与滑块(7)相连，所述底座上以第一减振支柱为中心点沿径向和轴向均设有一组相对的滑轨(14)，所述滑块滑动连接于滑轨上，每一所述滑块均通过滑动带动相连的压缩杆沿滑轨方向推动柱塞(20)在对应的径向或轴向压缩腔内运动。

3.根据权利要求2所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述第二竖直向减振机构包括第二竖直向活塞杆(21)、第二竖直向弹簧(23)和设于底座上的第二减振支柱(28)，所述第二竖直向活塞杆顶端与水泵本体底部活动相抵接，所述竖直向活塞杆底端伸入第二减振支柱内的第一气腔(22)，所述第一气腔与底座内靠近第一气腔一端的径向压缩腔连通，所述第二竖直向弹簧套接于第二竖直向活塞杆上，且所述第二竖直向弹簧一端与第二减振支柱顶部相抵接，所述第二竖直向弹簧另一端与第二竖直向活塞杆顶端相抵接。

4.根据权利要求3所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述第二竖直向活塞杆顶端设有减振垫。

5.根据权利要求1所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述径向气缸减振机构和轴向气缸减振机构均包括气缸本体(24)、气缸活塞杆(25)和气缸减振弹簧(26)，所述气缸活塞杆一端与水泵本体活动相抵接，所述气缸活塞杆另一端伸入气缸内与气缸减振弹簧一端相抵接，所述气缸减振弹簧另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁相抵接，气缸活塞杆另一端与气缸本体卡接底座侧板一端的内壁间形成第二气腔(27)，所述径向气缸减振机构的第二气腔和轴向气缸减振机构的第二气腔分别连通对应的径向和轴向压缩腔。

6.根据权利要求5所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：每一所述气缸活塞杆一端均设有减振块。

7.根据权利要求1所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述水泵本体两侧的径向减振机构均设有两组，且两侧的径向减振机构呈对称设置。

8.根据权利要求1所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述水泵本体两端的轴向减振机构均设有两组，且两端的轴向减振机构呈对称设置。

9.根据权利要求5所述抗电子水泵振动的三向复合式减振装置，其特征在于：所述底座侧板卡接气缸本体处的两侧均设有定位块(8)。

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