CN207349158U - 行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置 - Google Patents

Abstract

一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，本实用新型的行星齿轮的太阳轮与水泵轴连接，行星齿轮的齿圈由发动机的曲轴通过皮带驱动旋转，行星架轴头与电机轴通过结合套连接，或者在驱动装置的作用下结合套断开行星架与电机轴的连接；驱动装置与水套固定连接；当电机处于完好状态时，行星架与电机轴由结合套连接；当电机发生故障停止运转时，发动机系统冷却液温度升高，结合套在驱动装置的作用下移动到止动环内，断开行星架与电机轴之间的连接。其有益效果是，设计合理，在发动机后冷却过程中，一旦水泵电机出现故障，能够切断电机与行星齿轮架的连接，由发动机驱动水泵继续正常运转。

Description

行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种行星齿轮式水泵，尤其是涉及一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，属于汽车发动机制造技术领域。

背景技术

汽车发动机的水循环系统广泛采用机械水泵或电子水泵。传统的机械水泵是通过皮带与发动机曲轴直接连接，水泵流量由发动机的转速决定，而机械水泵的流量是根据发动机所需的最大散热量设计的，当发动机正常工作时，转速高，因而水泵的流量过大，发动机易被过度冷却，并且机械水泵不能根据发动机工况对水泵的流量进行调节。由于机械水泵的动力是来自于发动机，如果发动机停止转动，则水泵也随之停止转动，而此时发动机将持续给冷却液传递热量，冷却液可能会沸腾，无法实现对冷却系统的后冷却。电子水泵可以通过控制系统对水泵流量进行调节，由于电子水泵的动力来自于电机，在发动机停止转动后可以控制电子水泵依然工作，实现后冷却。但是电子水泵的缺点是稳定性差，而且电子水泵的电能来自于发动机曲轴输出有效功的一部分，其能量传化效率低，通常只有60％左右。

为了克服现有机械水泵不能根据发动机工况对水泵的流量进行调节、无法实现对冷却系统的后冷却，以及电子水泵的稳定性差、能量传化效率低的不足，本专利申请人就一种可变流量行星齿轮式水泵技术方案申请了专利保护。该可变流量行星齿轮式水泵能够根据发动机工况对水泵的流量进行调节；发动机停止运行之后，可以通过电机驱动水泵对发动机实施后冷却。但是，当发动机停止运行且水泵的电机发生故障无法正常运转时，不能够及时对发动机实施后冷却降低系统温度，导致发动机冷却系统部件的热负荷加大，缸盖承受的压力上升，使缸盖变形。

实用新型内容

为了克服现有可变流量行星齿轮式水泵存在的在对发动机实施后冷却过程中，一旦水泵的电机发生故障无法正常运转时，不能够及时进行后冷却降低系统温度，导致发动机冷却系统部件的热负荷加大，缸盖变形的不足，本实用新型提供一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，包括发动机箱体、水套、行星齿轮、电机，行星齿轮的太阳轮与水泵轴连接，行星齿轮的齿圈由发动机的曲轴通过皮带驱动旋转，所述行星齿轮的行星架轴头与所述电机的电机轴通过结合套连接，或者在驱动装置的作用下所述结合套断开所述行星架与所述电机轴的连接；所述驱动装置与水套固定连接。

当所述电机处于完好状态时，所述行星架与电机轴由所述结合套连接；

当所述电机发生故障停止运转时，所述发动机系统冷却液温度升高，所述结合套在所述驱动装置的作用下移动到止动环内，断开所述行星架与电机轴之间的连接。

所述止动环与所述发动机的箱体固定连接且位于所述行星架的外侧，套在行星架轴头的外面；所述止动环内孔为内花键。所述结合套的内孔为内花键、外圆周为外花键；所述结合套的内花键与所述行星架轴头、电机轴的外花键相配合；所述结合套的外花键与所述止动环的内花键相配合。

当所述电机处于完好状态时，所述结合套位于所述止动环的外侧且不与止动环连接，所述结合套的内花键与所述行星架轴头、电机轴的外花键相配合，所述电机轴驱动所述行星架转动。

当所述电机发生故障停止运转时，所述结合套在所述驱动装置的推杆推动下进入到所述止动环的内花键中，所述结合套的内花键与所述行星架轴头的外花键配合，且所述结合套的内花键不再与所述电机轴的外花键配合，断开所述电机轴与所述行星架之间的连接，所述行星架停止转动。

进一步，所述行星架轴头与所述电机轴的轴径、花键尺寸相同。

所述驱动装置包括传热套、橡胶套、推杆和石蜡，所述传热套、橡胶套的孔为盲孔，所述橡胶套的一端位于所述传热套的盲孔内，且所述橡胶套与传热套之间有封闭的环空；所述推杆位于所述橡胶套的盲孔内。

所述橡胶套与传热套之间的封闭环空内填充有石蜡，当所述发动机系统冷却液的温度升高至石蜡熔点时，所述石蜡融化且体积增大，挤压所述橡胶套收缩并推动所述推杆向外伸出，所述推杆推动所述结合套至所述止动环内。

所述橡胶套的一端为圆锥体且位于所述传热套的盲孔内，另一端的圆柱体与传热套内孔配合封闭形成橡胶套圆锥体与传热套内孔之间的环空。

所述橡胶套的盲孔内端部为圆锥孔，所述推杆端部为圆锥体且安装在所述橡胶套的圆锥孔内。

所述驱动装置的轴线与所述电机轴的轴线平行。所述推杆的外端位于所述结合套端面一侧。

所述驱动装置与所述水套采用螺栓固定连接。

本实用新型的有益效果是，设计合理，在发动机后冷却过程中，一旦水泵电机出现故障，能够切断电机与行星齿轮架的连接，由发动机驱动水泵继续正常运转，有效降发动机冷却系统部件的热负荷。

附图说明

图1是本实用新型行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置的结构示意图。

图2是本实用新型行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置的主视图。

图3是本实用新型中驱动装置的结构示意图。

图中：1.齿圈，2.行星轮，3.行星架，4.止动环，5.结合套，6.电机轴，7.皮带，8.太阳轮，9.水泵轴，10.驱动装置，11.水套，12.箱体，21.传热套，22.橡胶套，23.推杆，24.石蜡。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本实用新型不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本实用新型的保护范围内。

参见附图1、2。本实用新型一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，包括行星齿轮、电机、水套11、发动机箱体，行星齿轮的齿圈1由发动机的曲轴通过皮带7驱动旋转，行星齿轮的太阳轮8与水泵轴9连接，所述行星齿轮的行星架3外侧的轴头与所述电机的电机轴6连接或断开连接；所述行星架3轴头与所述电机轴6通过结合套5连接，或者在驱动装置11的作用下所述结合套5断开所述行星架3与所述电机轴6的连接；所述驱动装置10与水套11固定连接。

所述止动环4与所述发动机的箱体12固定连接，且位于所述行星架3的外侧，套在行星架3轴头的外面；所述止动环4的内孔为内花键。

所述行星架3轴头与所述电机轴6的轴径尺寸相同，所述行星架3轴头与所述电机轴6端部为尺寸相同的花键。

所述结合套5的内孔为内花键、结合套5的外圆周为外花键；所述结合套5的内花键与所述行星架3轴头、电机轴6的外花键相配合。所述结合套5的外花键与所述止动环4的内花键相配合。

参见附图2、3，所述驱动装置10的轴线与所述电机轴6的轴线平行。所述驱动装置10包括传热套21、橡胶套22、推杆23和石蜡24。所述推杆23的外端位于所述结合套5端面一侧。

所述传热套21、橡胶套22的孔为盲孔。所述推杆23位于所述橡胶套22的盲孔内。所述橡胶套22的一端位于所述传热套21的盲孔内，且所述橡胶套21与传热套22之间有封闭的环空。

所述橡胶套22的一端为圆锥体且位于所述传热套21的盲孔内，另一端的圆柱体与传热套21内孔配合封闭形成橡胶套22圆锥体与传热套21内孔之间的环空，在所述橡胶套22与传热套21之间的封闭环空内填充有固体的石蜡24。

所述橡胶套22的盲孔内端部为圆锥孔，所述推杆23端部也为圆锥体且安装在所述橡胶套22的圆锥孔内。

当所述发动机系统冷却液的温度升高至石蜡熔点时(110℃)，所述石蜡24融化且体积增大，挤压所述橡胶套22收缩并推动所述推杆23向外伸出，所述推杆23推动所述结合套5移动至所述止动环4内。

当所述电机处于完好状态时，所述行星架3与电机轴6由所述结合套5连接。此时，所述结合套5位于所述止动环4的外侧且不与止动环4连接，所述结合套5的内花键与所述行星架3轴头、电机轴6的外花键相配合，所述电机驱动所述行星架3转动，水泵正常工作。

当所述电机发生故障停止运转时，无法对发动机进行后冷却，冷却液温度会迅速上升，高温通过所述传热套21传递给所述橡胶套21与传热套22之间的封闭环空内固体石蜡24，当冷却液温度升高至石蜡的熔点110℃以上，固体石蜡开始融化，且随着融化的石蜡体积不断增大，挤压所述橡胶套22收缩并推动所述推杆23向外伸出，所述推杆23推动所述结合套5移动至所述止动环4的内花键中，所述结合套5的内花键不再与所述电机轴6的外花键配合，断开了电机轴6与行星架3之间的连接，结合套5的外花键与所述止动环4的内花键配合。此时，所述结合套5的内花键与所述行星架3轴头的外花键配合，所述结合套5的外花键与所述止动环4的内花键配合，在所述止动环4的作用下，所述结合套5以及行星架3不再旋转，水泵可以由发动机驱动运转，及时解决在水泵电机发生故障停止运转后发动机的后冷却问题。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，包括发动机箱体、水套、行星齿轮、电机，行星齿轮的太阳轮与水泵轴连接，行星齿轮的齿圈由发动机的曲轴通过皮带驱动旋转，其特征是：所述行星齿轮的行星架轴头与所述电机的电机轴通过结合套连接，或者在驱动装置的作用下所述结合套断开所述行星架与所述电机轴的连接；所述驱动装置与水套固定连接；

当所述电机处于完好状态时，所述行星架与电机轴由所述结合套连接；

当所述电机发生故障停止运转时，所述发动机系统冷却液温度升高，所述结合套在所述驱动装置的作用下移动到止动环内，断开所述行星架与电机轴之间的连接。

2.根据权利要求1所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述止动环与所述发动机的箱体固定连接且位于所述行星架的外侧，套在行星架轴头的外面；所述止动环内孔为内花键；

所述结合套的内孔为内花键、外圆周为外花键；所述结合套的内花键与所述行星架轴头、电机轴的外花键相配合；所述结合套的外花键与所述止动环的内花键相配合。

3.根据权利要求2所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：

当所述电机处于完好状态时，所述结合套位于所述止动环的外侧且不与止动环连接，所述结合套的内花键与所述行星架轴头、电机轴的外花键相配合，所述电机轴驱动所述行星架转动；

当所述电机发生故障停止运转时，所述结合套在所述驱动装置的推杆推动下进入到所述止动环的内花键中，所述结合套的内花键与所述行星架轴头的外花键配合，且所述结合套的内花键不再与所述电机轴的外花键配合，断开所述电机轴与所述行星架之间的连接，所述行星架停止转动。

4.根据权利要求3所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述行星架轴头与所述电机轴的轴径、花键尺寸相同。

5.根据权利要求1-4任一所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述驱动装置包括传热套、橡胶套、推杆和石蜡，所述传热套、橡胶套的孔为盲孔，所述橡胶套的一端位于所述传热套的盲孔内，且所述橡胶套与传热套之间有封闭的环空；所述推杆位于所述橡胶套的盲孔内；

所述橡胶套与传热套之间的封闭环空内填充有石蜡，当所述发动机系统冷却液的温度升高至石蜡熔点时，所述石蜡融化且体积增大，挤压所述橡胶套收缩并推动所述推杆向外伸出，所述推杆推动所述结合套至所述止动环内。

6.根据权利要求5所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述橡胶套的一端为圆锥体且位于所述传热套的盲孔内，另一端的圆柱体与传热套内孔配合封闭形成橡胶套圆锥体与传热套内孔之间的环空。

7.根据权利要求6所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述橡胶套的盲孔内端部为圆锥孔，所述推杆端部为圆锥体且安装在所述橡胶套的圆锥孔内。

8.根据权利要求7所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述驱动装置的轴线与所述电机轴的轴线平行。

9.根据权利要求8所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述推杆的外端位于所述结合套端面一侧。

10.根据权利要求9所述行星齿轮水泵行星架与电机轴连接装置，其特征是：所述驱动装置与所述水套采用螺栓固定连接。