CN205225868U - 一种汽车水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车水泵，属于机械技术领域。它解决了现有的汽车水泵不能防止轴承轴向窜动等问题。本汽车水泵，包括泵体、转轴、叶轮和法兰，转轴在泵体的空腔内，转轴上端穿出泵体上端与法兰连接，转轴下端与叶轮连接，转轴上从上端到下端依次还安装有轴承一、轴承二和水封，轴承一的内圈和轴承二的内圈分别与转轴过盈配合，轴承一的外圈和轴承二的外圈分别与泵体内壁过渡配合；泵体上端的内壁上具有环形凸台，轴承一的下端面抵靠在凸台上；泵体上端面上固定连接有轴承盖，轴承盖紧压在轴承一的上端面上。本汽车水泵具有可以防止轴承轴向窜动等优点。

Description

一种汽车水泵

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种水泵，尤其涉及一种汽车水泵。

背景技术

在汽车发动机的缸体里，有多条供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器通过水管相连接，构成一个大的水循环系统。在发动机的上出水口，装有一个水泵，通过风扇皮带来带动，把发动机缸体水道内的热水泵出，把冷水泵入。汽车发动机广泛采用离心式水泵，其基本结构由水泵壳体、连接盘或皮带轮、水泵轴及轴承或轴连轴承、水泵叶轮和密封装置等零件构成。汽车水泵是汽车发动机的重要组成部分。

现有的汽车水泵通常包括泵体、转轴、法兰、油封一、轴承一、轴套、轴承二、油封二、水封、叶轮和挡圈，泵体包括相互连通的进水通道、出水通道和泵腔，转轴在泵腔内，转轴的上端穿出泵体并与法兰连接，转轴的下端连接有叶轮，转轴上在法兰和叶轮之间从上到下依次装有轴承一、轴套和轴承二，轴承一和轴承二与转轴过盈配合，轴承一和轴承二与泵体内壁过渡配合，轴套将轴承一与轴承二隔开；转轴上设置有凸环，泵体的内壁上设有挡圈槽，挡圈安装在挡圈槽内，轴承一、轴套和轴承二在挡圈与转轴的凸环之间。轴承一与法兰之间还安装有油封一，凸环外侧面上安装有油封二，油封二与叶轮之间还设置有水封。为了便于叶轮的安装，泵体在安装叶轮处为开口，采用泵盖将开口密封。

现有泵体内的分体轴承与泵体通常为过渡配合，再用孔用弹性挡圈限制轴承的轴向窜动，这样必然存在轴承的厚度公差、轴承间隔用的轴套公差以及加工挡圈槽的位置公差，这几个公差的累积就是轴承的轴向窜动量。当转轴转动时由于叶轮吸水、离心脱水会产生轴向力；法兰上连接风扇，风扇在轴的带动下转动也会产生轴向力；这几种轴向力会带动轴承产生轴向窜动。轴承与泵体的相对运动会造成它们之间的相互磨损从而减少水泵的使用寿命；在水泵运作时轴承的轴向窜动会使泵体和轴承之间产生大量热量，影响轴承的使用性能，同时降低轴承寿命。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种可以防止轴承轴向窜动的汽车水泵。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车水泵，包括泵体、转轴、叶轮和法兰，所述转轴在泵体的空腔内，所述转轴上端穿出泵体上端与法兰连接，所述转轴下端与叶轮连接，所述转轴上从上端到下端依次还安装有轴承一、轴承二和水封，所述轴承一的内圈和轴承二的内圈分别与转轴过盈配合，所述轴承一的外圈和轴承二的外圈分别与泵体内壁过渡配合；其特征在于，所述泵体上端的内壁上具有环形凸台，所述轴承一的下端面抵靠在凸台上；所述泵体上端面上固定连接有轴承盖，所述轴承盖紧压在轴承一的上端面上。

轴承的轴向窜动是指轴承在轴向力的作用下沿转轴的轴线方向与泵体的内壁发生的相对位移。轴承的轴向窜动量是指轴承在转轴轴线方向上允许的位移。为了防止轴承的轴向窜动，可以从两个方面考虑，一是消除轴向力，二是减少轴承的轴向窜动量。从现有技术可知，水泵的轴向力是不可避免的；轴承的轴向窜动量是轴承的厚度公差、轴套公差和挡圈槽的位置公差的累积，消除这些公差的影响就可以减少轴承的轴向窜动量，从而防止轴承的轴向窜动。

轴承一的内圈与转轴过盈配合，轴承一的外圈与泵体内壁过渡配合，轴承一被轴承盖紧压在泵体的凸台上。轴承盖取代挡圈来固定轴承一，消除了挡圈槽的位置公差，减少了轴承的轴向窜动量。同时轴承盖紧压轴承一，消除了轴承一厚度公差的影响。而且该结构取消了轴套的设置，也就是说消除了轴套的公差。

因为轴承一在轴向上被固定，而轴承一的内圈和轴承二的内圈分别与转轴过盈配合，轴承一的外圈和轴承二的外圈分别与泵体内壁过渡配合，所以在轴承一不能轴向窜动的情况下，转轴与轴承二也不能窜动。因此轴承二的厚度公差对轴承的轴向窜动没有影响。

取消了轴套的设置，轴承盖代替了挡圈，从而消除了轴套公差和挡圈槽的位置公差的影响。同时轴承一被轴承盖紧压在泵体的凸台上，消除了轴承一和轴承二厚度公差的影响。因此，本汽车水泵消除了这些公差的影响，减少了轴承的轴向窜动量，从而防止了轴承的轴向窜动。

在上述的汽车水泵中，所述轴承盖下端面设置有凹槽，所述凹槽的底面抵压在轴承一的上端面上。

具有凹槽结构的轴承盖可以减少泵体的高度，从而减轻泵体的重量，有利于汽车的轻量化设计。

在上述的汽车水泵中，所述转轴的外侧面上设置有凸环，所述凸环将轴承一和轴承二隔开。

凸环可以有效地隔开轴承一和轴承二，使轴承一和轴承二在使用过程中不会相互干扰。因为凸环是转轴的一部分，是固定在转轴上的，所以凸环的设置不会增加轴承的轴向窜动量，不会引起轴承的轴承窜动。

在上述的汽车水泵中，所述轴承一和轴承二为密封型的深沟球轴承。

深沟球轴承的结构简单，使用方便,摩擦系数小，极限转速高，能承受径向力的同时还能承受一定的轴向力，非常适合在汽车水泵中使用。同时密封型的深沟球轴承具有很好的防尘和防止润滑油脂外溢的特点，可以提高轴承的使用寿命。

在上述的汽车水泵中，所述轴承盖通过螺栓与泵体上端紧固连接，所述螺栓的数量为3-6个。

采用螺栓紧固连接使轴承盖的拆装十分方便，便于轴承的维护；同时螺栓的紧固效果好，可以使轴承盖很好地压紧轴承一，防止轴承的轴向窜动。螺栓的数量不宜过多也不宜过少，3-6个既能很好地使轴承盖压紧轴承，又能使轴承盖的拆装耗时不会过长。

在上述的汽车水泵中，所述汽车水泵还包括垫板，所述泵体的下端为开口结构，所述垫板通过紧固件与泵体下端固定连接且将泵体下端开口封闭，所述垫板与泵体下端面之间设置有密封垫片。

泵体下端的空腔是下腔，下腔内有叶轮，为了便于叶轮的安装，泵体下端为开口结构。叶轮安装到转轴上后，用垫板将泵体下端的开口封闭，同时在垫板和泵体下端面之间放置密封垫片，将叶轮密封在泵体的下腔内。通过使用紧固件可以方便垫板的拆装，便于对叶轮的维护。

在上述的汽车水泵中，所述轴承盖上安装有油封。

油封可以防止轴承的润滑油脂外溢，有利于轴承的使用，同时可以避免油脂外溢对汽车发动机的污染；同时也能防止水泵外的灰尘、水等对轴承的影响。

与现有技术相比，本汽车水泵具有以下优点：

轴承盖的设置消除了产品结构公差对轴承轴向窜动量的累积，减少了轴承在泵体内的轴向窜动量，防止了轴承的轴向窜动。凸环的设置将轴承一和轴承二有效地隔开，螺栓的使用使轴承盖的紧压效果好，同时便于轴承盖的装拆。油封和密封型的深沟球轴承的使用，使防止轴承的润滑油脂外溢。可拆卸垫板的使用方便了叶轮的安装和维护。

附图说明

图1是本汽车水泵的剖视图。

图中，1、泵体；1a、凸台；2、转轴；2a、凸环；3、叶轮；4、法兰；5、轴承一；6、轴承二；7、水封；8、轴承盖；8a、凹槽；9、螺栓；10、垫板；11、密封垫片；12、油封。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，汽车水泵包括泵体1、转轴2、叶轮3、法兰4和垫板10；泵体1中有空腔，转轴2在泵体1的空腔内，转轴2上端穿出泵体1上端与法兰4连接，转轴2下端与叶轮3连接，转轴2上从上端到下端依次还安装有轴承一5、轴承二6和水封7。

水封7将泵体1的空腔分成上腔和下腔，轴承一5和轴承二6在泵体1的上腔内，叶轮3在泵体1的下腔内；水封7对轴承一5和轴承二6起保护作用，可以防止水泵中的水进入上腔从而影响轴承一5和轴承二6的使用。泵体1的下端为开口结构且开口向下，即叶轮3所在的下腔开口且开口向下；垫板10通过紧固件与泵体1下端固定连接且将泵体1下端开口封闭，紧固件优选为六角头螺栓；垫板10与泵体1下端面之间设置有密封垫片11,可以防止水泵中的水泄漏到水泵外。

轴承一5和轴承二6都是密封型的深沟球轴承。轴承一5的内圈和轴承二6的内圈分别与转轴2过盈配合，轴承一5的外圈和轴承二6的外圈分别与泵体1上腔内壁过渡配合。转轴2外侧面上设置有凸环2a，凸环2a的外侧面可以是倒台阶状的，轴承一5与轴承二6被凸环2a隔开。轴承一5内圈的下端面可以抵靠在凸环2a的上表面，轴承二6内圈的上端面可以抵靠在凸环2a的下表面。轴承一5的外径比轴承二6的外径大，泵体1上腔的内壁上设置有环形凸台1a，轴承一5的下端面抵靠在凸台1a上；泵体1上端面上固定连接有轴承盖8，轴承盖8紧压在轴承一5的上端面上。轴承盖8的下端面上设置有凹槽8a，凹槽8a的底面抵压在轴承一5的上端面上。轴承盖8可以通过螺栓9与泵体1上端紧固连接，螺栓9的数量可以为3、4、5或者6个。

轴承盖8上有通孔，转轴2穿过轴承盖8上的通孔与带颈的法兰4连接。轴承盖8上安装有油封12，油封12在轴承盖8和转轴2之间，油封12的外侧面与轴承盖8的通孔内壁紧贴，油封12的内侧面与法兰4的颈部外侧面紧贴。油封12可以防止轴承中的油脂外溢，同时又对轴承起防尘、防水等保护作用。

安装水泵时，先在转轴2上安装轴承一5和轴承二6，将轴承一5从转轴2的上端压装到转轴2上，轴承一5的内圈与转轴2过盈配合；将轴承二6从转轴2的下端压装到转轴2上，轴承二6的内圈与转轴2过盈配合；轴承一5和轴承二6被转轴2上的凸环2a隔开。再将转轴2下端朝下从泵体1的上端开口处安装到泵体1的空腔内，并使轴承一5的外圈和轴承二6的外圈分别与泵体1上腔内壁过渡配合，同时轴承一5外圈的下端面抵靠在泵体1内壁的凸台1a上。再将轴承盖8放置在泵体1的上端面上并使转轴2上端通过通孔穿出轴承盖8，再用螺栓9将轴承盖8紧固连接在泵体1的上端，并使轴承盖8下端面上的凹槽的底面抵压在轴承一5外圈的上端面上。再将油封12安装在轴承盖8上，油封12外侧面紧贴在轴承盖8的通孔内壁上。再将法兰4连接到转轴2的上端，并使油封12的内侧面与法兰4颈部的外侧面紧贴。然后将水封7从转轴2的下端安装到转轴2上，水封7的内侧面与转轴2紧贴，水封7的外侧面与泵体1上腔与下腔分界处的内壁紧贴。再将叶轮3连接到转轴2的下端。再将密封垫片11放置在水泵的下端面上，再将垫板10放置在密封垫片11上，再用紧固件将垫板10和密封垫片11固定在泵体1的下端。最后对组装好的水泵进行性能测试，将合格的水泵装箱备用。

轴承的轴向窜动是指轴承在轴向力的作用下沿转轴2的轴线方向与泵体1的内壁发生的相对位移。轴承的轴向窜动量是指轴承在转轴2轴线方向上允许的位移。为了防止轴承的轴向窜动，可以从两个方面考虑，一是消除轴向力，二是减少轴承的轴向窜动量。汽车水泵的法兰4上往往还连接有风扇；当水泵工作时，转轴2转动后连接在转轴2上的叶轮3和风扇对转轴2产生轴向力；这些轴向力在汽车水泵上是不可避免的。所以可以通过减少轴承的轴向窜动量来实现防止轴承的轴向窜动。

从现有技术可知，轴承的轴向窜动量是轴承的厚度公差、轴套公差和挡圈槽的位置公差的累积。本实施例中，取消了在转轴2上可以活动的轴套，取消轴套后，轴套的公差被消除。再用轴承盖8将轴承一5紧压在泵体1内壁的凸台1a上，消除了轴承一5的厚度公差和挡圈槽的位置公差。又因为轴承一5和轴承二6与转轴2是过盈配合，当轴承一5不能轴向窜动时，转轴2和轴承二6也不能轴向窜动，因此轴承二6的厚度公差对轴承的轴向窜动量没有影响。经以上分析，现有技术中影响轴承轴向窜动量的公差都被消除，本实施例中的汽车水泵可以防止轴承的轴向窜动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种汽车水泵，包括泵体(1)、转轴(2)、叶轮(3)和法兰(4)，所述转轴(2)在泵体(1)的空腔内，所述转轴(2)上端穿出泵体(1)上端与法兰(4)连接，所述转轴(2)下端与叶轮(3)连接，所述转轴(2)上从上端到下端依次还安装有轴承一(5)、轴承二(6)和水封(7)，所述轴承一(5)的内圈和轴承二(6)的内圈分别与转轴(2)过盈配合，所述轴承一(5)的外圈和轴承二(6)的外圈分别与泵体(1)内壁过渡配合；其特征在于，所述泵体(1)上端的内壁上具有环形凸台(1a)，所述轴承一(5)的下端面抵靠在凸台(1a)上；所述泵体(1)上端面上固定连接有轴承盖(8)，所述轴承盖(8)紧压在轴承一(5)的上端面上。

2.根据权利要求1所述的汽车水泵，其特征在于，所述轴承盖(8)下端面设置有凹槽(8a)，所述凹槽(8a)的底面抵压在轴承一(5)的上端面上。

3.根据权利要求1所述的汽车水泵，其特征在于，所述转轴(2)外侧面上设置有凸环(2a)，所述凸环(2a)将轴承一(5)和轴承二(6)隔开。

4.根据权利要求1所述的汽车水泵，其特征在于，所述轴承一(5)和轴承二(6)为密封型的深沟球轴承。

5.根据权利要求1所述的汽车水泵，其特征在于，所述轴承盖(8)通过螺栓(9)与泵体(1)上端紧固连接，所述螺栓(9)的数量为3-6个。

6.根据权利要求1-5任一所述的汽车水泵，其特征在于，所述汽车水泵还包括垫板(10)，所述泵体(1)的下端为开口结构，所述垫板(10)通过紧固件与泵体(1)下端固定连接且将泵体(1)下端开口封闭，所述垫板(10)与泵体(1)下端面之间设置有密封垫片(11)。

7.根据权利要求1-5任一所述的汽车水泵，其特征在于，所述轴承盖(8)上安装有油封(12)。