CN207892849U - 液能回收水泵及其液能回收系统 - Google Patents

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本实用新型涉及车辆液能回收技术领域,公开了液能回收水泵及其液能回收系统,包括泵体(10)和与泵体(10)右侧连接的泵盖(11),其特征在于:泵体(10)的左侧设有与泵体(10)连接的马达(1),泵体(10)内设有左端与马达(1)连接的花键轴(14),花键轴(14)上还设有套设在花键轴(14)上的水封环(16),水封环(16)设在叶轮(13)的左侧,水封环(16)的左侧还设有套设在花键轴(14)上的油封环(18),水封环(16)和油封环(18)之间设有泄水管(17)。本实用新型当能有效阻止水泵冷却液,从而实现高寿命、高可靠性,并用泄水管将冷却液引致车辆底盘下,避免冷却液进入齿轮马达造成,液压油报废。

Description

液能回收水泵及其液能回收系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及车辆液能回收技术领域,尤其涉及一种液能回收水泵及其液能回 收系统。
背景技术
[0002] 目前新能源汽车转向泵通常采用电机拖动,由于转向特性,转向泵不能停止,存在 此种情况,当不需要转向时,转向栗也需要一直工作,通常10-12米车,需要16L/min,l〜 2Mpa最低转向压力,对应的电机能耗为0.5〜0.75KW,不需要转向时,时直接通过转向器回 到油箱,由此造成电机能耗为〇 • 5〜0 • 75KW的能源浪费。
[0003] 现有厂家为利用此能源,常采用滑片式电动空压机和转向泵集成一起,即电机一 端驱动空压机,另一端驱动转向泵,实际效果并不理想,原因主要有两条,1.滑片式空压机 所需转速较高2800rpm,转向泵一般转速为l5〇Orpm左右,通常处理方式是空压机需要加载 时,系统转速升高到2800rpm,这会引起转向栗流量急剧上升,而多余的流量由节流阀和溢 流阀卸荷回流油箱,此时转向泵最高流量大致为32L/min,转向栗压力为2〜3MPa,转化为电 机能耗为1.5〜2.2KW,反而造成1KW多电量浪费;2.由于转向泵不能停止,所以空压机也不 能停止,而一般3KW滑片式空压机最佳空载能耗500W以上,由此可知,此种方法并不节能,能 耗反而加倍,只是将转向泵集成到空压机上而已。
[0004] 国内电动水泵常因水泵电机技术积累时间较短,电机故障较多、电气老化等诸多 影响寿命因素;而传统水泵主要因为水泵在静置时,水封容易渗水引起发动机进水油乳化 事故。 实用新型内容
[0005] 本实用新型针对现有技术中不节能、水封渗水影响油乳化的缺点,提供了一种节 能、水封渗水不影响油乳化的液能回收水栗及其液能回收系统。
[0006] 为了解决上述技术问题,本实用新型通过下述技术方案得以解决:
[0007] 液能回收水泵,包括泵体和与栗体右侧连接的泵盖,栗体的左侧设有与栗体连接 的马达,泵体内设有左端与马达连接的花键轴,花键轴上还设有套设在花键轴上的水封环, 水封环设在叶轮的左侧,水封环的左侧还设有套设在花键轴上的油封环,水封环和油封环 之间设有泄水管。当水泵静止时,水封环少量渗水,通过退水孔和导水管引致外面,当水封 环失效时,油封可起封水作用,由于马达设有油封环,也能有效阻止水栗冷却液,从而实现 高寿命、高可靠性,通过在水封环和油封环之间设置泄水管,并用泄水管将冷却液引致车辆 底盘下,避免冷却液进入齿轮马达造成,液压油报废。
[0008]作为优选,花键轴的右端设有与花键轴连接的叶轮,泵体和栗盖的内部形成叶轮 腔,叶轮设在叶轮腔内,叶轮的右侧设有与叶轮相抵的限位螺母,限位螺母与花键轴的右端 螺纹连接。限位螺母为六角法兰面螺母,利用螺母法兰面和叶轮有较大接触面,具有更大摩 擦力有效防止螺母松动,避免叶轮旋出造成事故。
[0009]作为优选,花键轴由左至右包括依次连接第一花键轴段、第二花键轴段、第三花键 轴段,第一花键轴段的圆柱直径、第二花键轴段的圆柱直径、第三花键轴段的圆柱直径由左 至右逐渐减小,叶轮和限位螺母设在第一花键轴段上,水封环设在第二花键轴段上,第一花 键轴段上设有套设在第一花键轴段上的双列角接触球轴承,双列角接触球轴承设在泵体和 第一花键轴段之间。增强了泵体内部结构的紧凑,从而增强栗体内部各部件运作的稳定性, 避免花键轴上各个部件在工作中互相造成干扰。
[0010]作为优选,双列角接触球轴承的左侧设有孔用弹性挡圈,孔用弹性挡圈套设在第 一花键轴段的左端。
[0011]作为优选,还包括水泵支架,栗体和马达通过水泵支架连接,泵体和水泵支架之间 通过螺栓连接,马达和水栗支架通过内六角圆柱螺钉连接。通过水泵支架增强栗体和马达 的连接强度。
[0012] 作为优选,马达上马达轴的右端部设有内花键,花键轴的左端设有外花键,马达和 花键轴通过内花键和外花键配合连接。简化了马达和花键轴的连接,降低了泵体内部安装 所需的空间。
[0013] 液能回收系统,包括以上所述的液能回收水泵,还包括转向器和转向油泵,转向油 泵上设有与转向油泵连接的电机,马达上设有马达进油口和马达出油口,转向油泵上设有 油栗进油口和油泵出油口,油栗出油口和马达进油口连接,马达出油口与转向器连接。
[0014] 作为优选,还包括油箱,转向器和油泵进油口分别与油箱连接。通过电机驱动转向 油泵旋转,电能转化为转向油栗机械能,带动油泵转动,转向油杲通过液压管路从油箱吸 油,将转向油泵机械能将液压油转化具有一定流量和压力的液压能(通常10米车为16L/ min,压力未0-16MPa,行车状态为0.5-2MPa),油栗出油口接向马达进油口,液压能带动马 达旋转,马达通过花键链接驱动水栗工作,马达出油口连接转向器,转向器接回油管液压油 流回油箱,从而实现液能驱动水栗,由于油箱、转向器、水栗、转向油栗之间串联,实际水栗 转速能来自转向油泵流量,还是有效回收了油泵液压能,转向油栗电机能耗增加很少,也具 有较高的节能效益。
[0015]本实用新型由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:当水栗静止时,水封 环少量渗水,通过退水孔和导水管引致外面,当水封环失效时,油封可起封水作用,由于马 达设有油封环,也能有效阻止水栗冷却液,从而实现高寿命、高可靠性,通过在水封环和油 封环之间设置泄水管,并用泄水管将冷却液引致车辆底盘下,避免冷却液进入齿轮马达造 成,液压油报废,水泵转速能来自转向油泵流量,还是有效回收了油泵液压能,转向油泵的 电机能耗增加很少,也具有较高的节能效益。
附图说明
[0016]图1是本实用新型液能回收水泵的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型液能回收水泵的内部结构示意图。
[0018]图3是图2中M部的局部放大图。
[0019]图4是本实用新型液能回收系统的示意图。
[0020]附图中各数字标号所指代的部位名称如下:1一马达、2—内六角圆柱螺钉、3—第 一弹簧垫圈、4一第一平垫圈、5—水栗支架、6—螺栓、7—圆柱螺钉、8 —第二弹簧垫圈、9一 第二平垫圈、10—泵体、11一泵盖、12—限位螺母、13—叶轮、14一花键轴、15—第一0型密封 圈、16—水封环、17—泄水管、18—油封环、19一双列角接触球轴承、20—第二0型密封圈、 21—第三0型密封圈、22—孔用弹性挡圈、23—转向器、24—转向油泵、25—电机、26—马达 进油口、27—马达出油口、28—油栗进油口、29—油泵出油口、30—油箱、31—叶轮腔、 141 一第一花键轴段、142—第二花键轴段、143—第三花键轴段。
具体实施方式
[0021]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0022]实施例1
[0023]液能回收水泵及其回收系统,如图1和图4所示,包括栗体10和与泵体10右侧连接 的栗盖11,栗体10和泵盖11通过圆柱螺钉7连接,圆柱螺钉7上套设有第二弹簧垫圈8和第二 平垫圈9,栗体10右端设有套设在泵体10上的第一 0型密封圈15,第一0型密封圈15设在栗 体10和栗盖11之间,栗体10的左侧设有与栗体10连接的马达1,栗体10内设有左端与马达1 连接的花键轴14,花键轴14上还设有套设在花键轴14上的水封环16,水封环16设在叶轮13 的左侧,水封环16的左侧还设有套设在花键轴14上的油封环18,水封环16和油封环18之间 设有泄水管17,马达1为液压马达,水泵具有低扭矩,高转速特性,而采用液压马达驱动,可 根据液压马达排量大小,容易实现无极调速。
[0024] 花键轴14的右端设有与花键轴14连接的叶轮13,泵体10和泵盖11的内部形成叶轮 腔31,叶轮13设在叶轮腔31内,叶轮13的右侧设有与叶轮13相抵的限位螺母12,限位螺母12 与花键轴14的右端螺纹连接,花键轴14由左至右包括依次连接第一花键轴段141、第二花键 轴段142、第三花键轴段143,第一花键轴段141的圆柱直径、第二花键轴段142的圆柱直径、 第三花键轴段143的圆柱直径由左至右逐渐减小,叶轮13和限位螺母12设在第一花键轴段 141上,水封环16设在第二花键轴段142上,第一花键轴段141上设有套设在第一花键轴段 141上的双列角接触球轴承19,双列角接触球轴承19设在泵体10和第一花键轴段141之间, 双列角接触球轴承19的左侧设有孔用弹性挡圈22,孔用弹性挡圈22套设在第一花键轴段 141的左端。
[0025] 还包括水泵支架5,栗体10和马达1通过水栗支架5连接,泵体10和水栗支架5之间 通过螺栓6连接,马达1和水栗支架5通过内六角圆柱螺钉2连接,内六角圆柱螺钉2和水泵支 架5之间设有第一弹簧垫圈3和第一平垫圈4,栗体10和水栗支架5之间设有第二0型密封圈 20,第二0型密封圈20套设在泵体10上,泵体10上设有与第二0型密封圈20配合的第一沟 槽,马达1和水泵支架5之间设有第三0型密封圈21,第三0型密封圈21设在水栗支架5的内 侧,水泵支架5上设有用于安装第三〇型密封圈21的第二沟槽,马达1上马达轴的右端部设有 内花键,花键轴14的左端设有外花键,马达和花键轴14通过内花键和外花键配合连接,油封 环18和水封环16之间的泵体10上开设有导流孔,导流孔与泄水管17连接。通过水封环的渗 水通过导流孔,再通过泄水管流出。
[0026] 包括以上所述的液能回收水栗,还包括转向器23和转向油泵24,转向油栗24上设 有与转向油泵24连接的电机25,马达1上设有马达进油口26和马达出油口 27,转向油泵24上 设有油栗进油口 28和油栗出油口 29,油栗出油口 29和马达进油口 26连接,马达出油口 27与 转向器23连接,还包括油箱30,转向器23和油泵进油口 28分别与油箱3〇连接。
[0027] 由于一般在行车状态,未做转向时,转向油泉也要产生〇.5MPa-2MPa,16L/min压 力油,这部分液压油直接通过转向器流回油箱而浪费掉,所以在转向油荥和转向器之间增 加一个液能驱动水泵,就很好的回收利用这部分能量,而不浪费车辆电池电能(新能源电动 车水杲有电机驱动,电能来自车辆电池)。
[0028] 而在车辆驻车或者转向时,由于水泵扭矩只有1〜2N.m,所以液压能消耗非常小, 只有0.2MPa,马达出油口 27液压能损失很小,液压能转化机械能的效率较高,只有马达1损 失的容积效率,水泵采用液压马达驱动,转向油栗24先驱动马达1,马达1驱动水栗,马达出 油口 27连接转向器23,驱动转向器23,从而形成串联回路,实际水栗转速能来自转向油泵24 流量,还是有效回收了转向油泵24液压能,转向油栗24的电机25能耗增加很少,使得很少损 失流量,只损失压力能,因大部分时间(行车状态)马达动力源来自转向油栗浪费掉的液压 能,从而实现水泵利用转向油栗24浪费液能回收利用工作,而不消耗车辆电池电能,也具有 较高的节能效益。
[0029]油泵出油口 29接马达进油口 26,带动马达1运行,从而驱动水栗工作,马达出油口 27接转向器23,对于10-12米车,由于水泵所需扭矩只需〇.8N.m〜1.5N.m左右,对应能耗为 8〇W-l5〇W,对应的液压只需0.2MPa即可满足要求,而齿轮泵浪费的压力高达iMPa,流量为 l6L/min,只需选择合适的马达1,以满足水杲转速要求即可,整套系统无需增加节流阀和溢 流阀或调速阀等液压能损耗元件,从而实现了转向泵能量回收利用,此种液力水栗能耗损 失主要为马达1容积损失,通常利用率85%以上,几乎不耗能,真正意义上实现节能。
[0030] 将液能回收水泵串联在转向油泵24液压回路中,特别在车辆行车过程中(在行车 过程中,转向油泵产生的液压能从转向器回流油箱,转向油泵电机白白浪费了电能),把转 向油泵24本应浪费掉的压力能用来驱动液能水泵上的马达丨,从而来带动水泵工作,就可实 现了转向油栗24的液能二次利用,节省了水泵能耗。
[0031]总之,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型申请专利范围所 作的均等变化与修饰,皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (8)

1.液能回收水栗,包括泵体(10)和与泵体(10)右侧连接的栗盖(11),其特征在于:栗体 (10)的左侧设有与栗体(10)连接的马达⑴,栗体(10)内设有左端与马达(1)连接的花键轴 (14),花键轴(14)上还设有套设在花键轴(14)上的水封环(16),水封环(16)设在叶轮(13) 的左侧,水封环(16)的左侧还设有套设在花键轴(14)上的油封环(18),水封环(16)和油封 环(18)之间设有泄水管(17)。
2.根据权利要求1所述的液能回收水泵,其特征在于:花键轴(14)的右端设有与花键轴 (14)连接的叶轮(13),栗体(10)和泵盖(11)的内部形成叶轮腔(31),叶轮(13)设在叶轮腔 C31)内,叶轮(13)的右侧设有与叶轮(13)相抵的限位螺母(12),限位螺母Q2)与花键轴 (14)的右端螺纹连接。
3. 根据权利要求2所述的液能回收水栗,其特征在于:花键轴(14)由左至右包括依次连 接第一花键轴段(141)、第二花键轴段(142)、第三花键轴段(14¾,第一花键轴段(141)的圆 柱直径、第二花键轴段(142)的圆柱直径、第三花键轴段(143)的圆柱直径由左至右逐渐减 小,叶轮(13)和限位螺母(12)设在第一花键轴段(141)上,水封环(16)设在第二花键轴段 (142)上,第一花键轴段(141)上设有套设在第一花键轴段(141)上的双列角接触球轴承 (19),双列角接触球轴承(19)设在栗体(10)和第一花键轴段(141)之间。
4. 根据权利要求3所述的液能回收水栗,其特征在于:双列角接触球轴承(19)的左侧设 有孔用弹性挡圈(22),孔用弹性挡圈(22)套设在第一花键轴段(141)的左端。
5. 根据权利要求1所述的液能回收水栗,其特征在于:还包括水泵支架(5),泵体(10)和 马达⑴通过水泵支架⑸连接,泵体(10)和水泵支架⑸之间通过螺栓⑹连接,马达⑴和 水泵支架⑸通过内六角圆柱螺钉(2)连接。
6. 根据权利要求1所述的液能回收水栗,其特征在于:马达(1)上马达轴的右端部设有 内花键,花键轴(14)的左端设有外花键,马达和花键轴(14)通过内花键和外花键配合连接。
7. 液能回收系统,其特征在于:包括权利要求1至6任一项所述的液能回收水泵,还包括 转向器(23)和转向油泵(24),转向油泵(24)上设有与转向油栗(24)连接的电机(25),马达 (1)上设有马达进油口(26)和马达出油口(27),转向油栗(24)上设有油泵进油口(2S)和油 泵出油口(29),油栗出油口(29)和马达进油口(26)连接,马达出油口(27)与转向器(23)连 接。
8. 根据权利要求7所述的液能回收系统,其特征在于:还包括油箱(30),转向器(23)和 油泵进油口(28)分别与油箱(30)连接。
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