CN208633911U - 一种电子水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电子水泵，其包括：电机壳；屏蔽套，设于电机壳内侧，屏蔽套内具有空腔，屏蔽套与电机壳之间形成密闭的环形腔，屏蔽套的后端内侧固定有第一轴承外套；法兰盘，与屏蔽套的前端密封连接，法兰盘上固定有第二轴承外套；定子绕组，设于环形腔内；转子组件，包括电机轴、以及位于空腔内且分别固定套设在电机轴外的转子、第一轴承内套和第二轴承内套，转子与定子绕组相对设置，第一轴承内套与第一轴承外套的内侧面接触，第二轴承内套与第二轴承外套的内侧面接触；泵盖，与法兰盘对接并围成泵腔，泵腔与空腔连通，泵盖上开设有入水口和出水口；叶轮，设于泵腔内且与电机轴连接。本实用新型的电子水泵与现有技术相比，使用寿命更长。

Description

一种电子水泵

技术领域

本实用新型涉及水泵技术领域，尤其是一种使用寿命长的电子水泵。

背景技术

汽车启动后，发动机、电子控制元器件等大量散热部件都会产生大量的热，并且产生的这些热量必须通过散热循环系统及时排出，使发动机、电子控制元器件等大量散热部件能够在一定的温度范围内正常工作，电子水泵就是散热系统导热介质循环流动的动力源。

第一种现有技术的水泵为机械密封式水泵，通常采用有刷电机作为动力驱动，电机寿命较短，且水泵密封方式为动密封方式，不能完全避免泄漏故障发生，其缺点是：水泵寿命短，密封效果不可靠；

第二种现有技术的水泵为磁力泵，采用无刷电机作为动力驱动，电机与泵头部分为分体式结构，电机轴上安装带有磁铁的外磁环，泵腔内的叶轮也安装有磁铁，叶轮与外磁环之间通过泵座隔离，外磁环上的磁铁与叶轮上的磁铁相对应，当电机轴带动外磁环旋转时，外磁环组件上的磁铁通过磁性带动泵腔内带有磁铁的叶轮相应转动，从而实现叶轮在密闭泵腔内旋转。由于其密封方式为静密封，从而实现了介质的零泄漏，其存在的缺陷是：轴向尺寸大，结构复杂，成本高、水泵效率低。

第三种现有技术的水泵为屏蔽泵，采用无刷电机作为动力驱动，电机与泵头部分为一体式结构，电动机定子内侧和转子外侧具有屏蔽套，屏蔽套内侧和泵内连通，其密封方式为静密封，实现了介质零泄漏，电机轴局部淬火，与陶瓷滑动轴承或石墨轴承组成摩擦副，其缺点在于：电机轴长时间工作，磨损加剧，影响水泵整体寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电子水泵，其与现有的水泵相比，使用寿命更长。

为达到上述目的，本实用新型提出一种电子水泵，其包括：电机壳，呈筒状；屏蔽套，设于所述电机壳内侧，所述屏蔽套的前端敞口，且后端封闭，所述屏蔽套内具有空腔，所述屏蔽套与所述电机壳之间形成密闭的环形腔，所述屏蔽套的后端内侧固定有第一轴承外套；法兰盘，与所述屏蔽套的前端密封连接，所述法兰盘上固定有第二轴承外套；定子绕组，设于所述环形腔内；转子组件，包括伸入所述空腔内的电机轴、以及均位于所述空腔内且分别固定套设在所述电机轴外的转子、第一轴承内套和第二轴承内套，所述转子与所述定子绕组相对设置，所述第一轴承内套与所述第一轴承外套的内侧面接触，所述第二轴承内套与所述第二轴承外套的内侧面接触；泵盖，与所述法兰盘对接并围成泵腔，所述泵腔与所述空腔连通，所述泵盖上开设有与所述泵腔连通的入水口和出水口；叶轮，设于所述泵腔内，且与所述电机轴固定连接。

如上所述的电子水泵，其中，所述法兰盘上开设有通孔，所述通孔将所述泵腔与所述空腔连通。

如上所述的电子水泵，其中，所述法兰盘上还固定有端面轴承，所述端面轴承与所述第二轴承内套的前端面接触。

如上所述的电子水泵，其中，所述端面轴承与所述第二轴承外套为分体式结构或一体式结构。

如上所述的电子水泵，其中，所述第一轴承外套和所述第二轴承外套均为陶瓷轴承外套，所述第一轴承内套和所述第二轴承内套均为陶瓷轴承内套。

如上所述的电子水泵，其中，所述转子组件还包括第一轴承固定套和第二轴承固定套，所述第一轴承固定套的一端与所述电机轴固定连接，所述第一轴承内套固定在所述第一轴承固定套的另一端内侧；所述第二轴承固定套的一端与所述电机轴固定连接，所述第二轴承内套固定在所述第二轴承固定套的另一端内侧。

如上所述的电子水泵，其中，所述屏蔽套的一部分后端内侧壁与所述第一轴承外套贴合，所述屏蔽套的另一部分后端内侧壁与所述第一轴承外套相分离，并与所述第一轴承外套之间形成一凹槽。

如上所述的电子水泵，其中，所述转子包括：铁芯，套设固定在所述电机轴外；磁钢，粘接在所述铁芯的外周壁上；转子外套，呈筒状，其具有环形的侧壁和底壁，所述侧壁环绕在所述磁钢外，所述底壁贴设于所述铁芯的一端端面上；一个端盖，贴设于所述铁芯的另一端端面上，所述端盖的外缘与所述转子外套的侧壁连接，所述端盖的内缘与所述电机轴连接。

如上所述的电子水泵，其中，所述电子水泵还包括控制器，所述控制器与所述定子绕组电连接，并能控制所述定子绕组产生旋转磁场，所述转子在所述旋转磁场的作用下带动所述电机轴和所述叶轮转动。

如上所述的电子水泵，其中，所述电机壳的后端内侧具有容置腔，所述容置腔的前端通过一隔板与所述环形腔分隔开，所述容置腔的后端通过一电机后盖封闭，所述屏蔽套的后端与所述隔板的前端端面连接，所述控制器位于所述容置腔内，所述容置腔内还填充有导热绝缘密封胶层。

本实用新型的电子水泵的特点和优点是：

1、本实用新型的电子水泵，在电机轴外侧固定有第一轴承内套和第二轴承内套，在屏蔽套内侧设有分别与第一轴承内套和第二轴承内套对应的第一轴承外套和第二轴承外套，两个轴承外套分别与两个轴承内套配合构成两对滑动摩擦副，转子转动时，能带动电机轴和两个轴承内套一起转动，两个轴承外套静止不动并支撑转子组件转动，由于电机轴与轴承之间不存在摩擦，电机轴不会出现磨损，使用时间长，从而能延长水泵的整体使用寿命；

2、本实用新型的电子水泵，两个轴承外套为陶瓷轴承外套，两个轴承内套均为陶瓷轴承内套，既能浸泡在冷却介质中不被腐蚀，又能在高、低温介质环境中耐磨损，可以使电机在很大的转速范围内工作，而不至于损坏轴承的寿命，从而使电机具有超长寿命；

3、本实用新型的电子水泵，液体能在屏蔽套与转子组件之间的散热腔内循环流动，将电机自身产生的热量和控制器产生的热量带走，同时液体还在轴承外套与轴承内套之间的间隙中流动，对轴承摩擦副进行润滑，保证轴承不干磨损坏；

4、本实用新型的电子水泵，控制器设置在电机壳后端内部的容置腔内，在容置腔内灌封导热绝缘密封胶，保证控制器的良好散热；传递到电机壳的热量，还通过散热翅片进行散热，从而使电子水泵具有优良的散热性能；

5、本实用新型的电子水泵，具有轴向尺寸小、结构简单紧凑、无泄漏、效率高的优点。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的电子水泵的一个实施例的剖视图；

图2是图1中电子水泵的左视图；

图3是本实用新型中转子组件的一个实施例的剖视图；

图4是本实用新型中法兰盘的一个实施例的剖视图；

图5是本实用新型中屏蔽套的一个实施例的示意图；

图6是图5中沿A-A线的剖视图；

图7是本实用新型中第一轴承内套的结构示意图；

图8是图7中第一轴承内套的剖视图；

图9是本实用新型中第一轴承外套的结构示意图；

图10是图9中第一轴承外套的剖视图；

图11是本实用新型中端面轴承的剖视图；

图12是图11中端面轴承的俯视图。

主要元件标号说明：

1电机壳 2屏蔽套 3定子绕组

4转子组件

41电机轴 42转子 421铁芯

422磁钢 423转子外套 424端盖

43第一轴承内套 44第二轴承内套 45第一轴承固定套

46第二轴承固定套

5泵盖 51出水口 6叶轮

7空腔 8环形腔 9第一轴承外套

10第二轴承外套 11泵腔

12法兰盘 121通孔 122环形凸部

13端面轴承 14凹槽 15控制器

16隔板 17电机后盖 18密封圈

19导热绝缘密封胶层 20散热翅片

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图2、图7、图8、图9、图10所示，本实用新型提供一种电子水泵，其包括电机壳1、屏蔽套2、定子绕组3、转子组件4、泵盖5、叶轮6和法兰盘12，电机壳1呈筒状，电机壳1的前端敞口；

屏蔽套2设于电机壳1内侧，屏蔽套2的前端敞口且后端封闭，屏蔽套2内具有空腔7，屏蔽套2与电机壳1之间形成密闭的环形腔8，屏蔽套2的后端内侧固定有第一轴承外套9，例如，第一轴承外套9与屏蔽套2的后端内侧壁过盈配合；

法兰盘12与屏蔽套2的前端密封连接，法兰盘12上固定有第二轴承外套10，例如，法兰盘12的前端具有伸入空腔7内的环形凸部122，第二轴承外套10固定在该环形凸部122内侧，例如第二轴承外套10与该环形凸部122的内侧壁过盈配合；

定子绕组3设于环形腔8内，例如定子绕组3与电机壳1的内侧壁固定连接；

转子组件4包括伸入空腔7内的电机轴41、以及均位于空腔7内且分别固定套设在电机轴41外的转子42、第一轴承内套43和第二轴承内套44，转子与定子绕组3相对设置，第一轴承内套43与第一轴承外套9的内侧面接触，并与第一轴承外套9构成径向滑动摩擦副，第二轴承内套44与第二轴承外套10的内侧面接触，并与第二轴承外套10构成径向滑动摩擦副，第一轴承外套9和第二轴承外套10分别位于转子42两侧，以平稳支撑转子组件4；

泵盖5与法兰盘12对接并围成泵腔11，泵腔11与屏蔽套2内的空腔7连通，泵盖5上开设有与泵腔11连通的入水口和出水口51，叶轮6设于泵腔11内，且与电机轴41固定连接。

本实用新型的电子水泵，在电机轴41外侧固定有第一轴承内套43和第二轴承内套44，在屏蔽套2和法兰盘12上分别设有与第一轴承内套43和第二轴承内套44对应的第一轴承外套9和第二轴承外套10，两个轴承外套分别与两个轴承内套配合构成两对滑动摩擦副，转子42转动时，能带动电机轴41和两个轴承内套一起转动，两个轴承外套静止不动并支撑转子组件4的转动，由于电机轴41与轴承之间不存在摩擦，电机轴41不会出现磨损，使用时间长，从而能延长水泵的整体使用寿命，而现有技术均为电机轴与滑动轴承直接接触组合成摩擦副，寿命较短；另外，本实用新型通过设置两个轴承内套和两个轴承外套，还能保证转子平稳旋转。

进一步，第一轴承外套9和第二轴承外套10均为陶瓷轴承外套，第一轴承内套43和第二轴承内套44均为陶瓷轴承内套。本实用新型采用的两个陶瓷轴承内套和两个陶瓷轴承外套，既能浸泡在冷却介质中不被腐蚀，又能在高、低温介质环境中耐磨损，可以使电机在很大的转速范围内工作，而不至于损坏轴承的寿命，从而使电机具有超长寿命。

进一步，泵腔11的形状为阿基米德螺线形状，泵腔11形成的流道为阿基米德螺线型流道，泵头水力效率高。

进一步，法兰盘12上开设有通孔121，通孔121将泵腔11与空腔7连通。例如，法兰盘12上开设有多个通孔121，液体从泵腔11经由部分通孔121流入空腔7后，在屏蔽套2与转子组件4之间形成的散热腔内流动，再经由其余的通孔121流出，进入泵腔11内；但本实用新型并不以此为限，法兰盘12上也可以只开设一个通孔121，空腔7内的液体可以经由电机轴41与法兰盘12之间的间隙流出，进入泵腔11内。

当电子水泵工作时，泵腔11内的液体能经由通孔121进入空腔7内，并在屏蔽套2与转子组件4之间形成的散热腔内流动，将电机自身产生的热量带走，同时液体还在轴承外套与轴承内套之间的间隙中流动，对轴承摩擦副进行润滑，保证轴承不干磨损坏。

如图1、图4、图11、图12所示，进一步，法兰盘12上还固定有端面轴承13，端面轴承13与第二轴承内套44的前端面接触，即端面轴承13和第二轴承外套10均位于屏蔽套2内侧的空腔7内，第二轴承内套44与端面轴承13构成端面摩擦副，并控制转子的轴向位置。具体是，在法兰盘12前端的环形凸部122的内侧壁上还凸设有环形凸台，端面轴承13位于环形凸部122内侧，端面轴承13的一端顶抵环形凸台，端面轴承13的另一端顶抵第二轴承内套44的前端面，以控制转子的轴向位置。

更进一步，端面轴承13与第二轴承外套10为分体式结构或一体式结构。

进一步，电机壳1、屏蔽套2、法兰盘12和泵盖5同轴设置。

进一步，法兰盘12与电机壳1的前端密封连接，以防止外部液体进入电机壳1内部，法兰盘12与泵盖5密封连接，以防止泵腔11内的液体泄漏。

如图3所示，在一个具体实施例中，两个轴承内套分别通过两个轴承固定套与电机轴41固定连接，即，转子组件4还包括第一轴承固定套45和第二轴承固定套46，第一轴承固定套45的一端与电机轴41固定连接，第一轴承内套43固定在第一轴承固定套45的另一端内侧；例如，第一轴承固定套45为不锈钢材质，第一轴承固定套45的一端与电机轴41过盈配合或通过激光焊接方式连接，第一轴承固定套45的另一端与第一轴承内套43过盈配合或通过陶瓷专用胶粘接固定，再比如，第一轴承固定套45为耐高温防腐蚀橡胶材料，第一轴承固定套45的一端与电机轴41过盈配合，第一轴承固定套45的另一端与第一轴承内套43过盈配合；

第二轴承固定套46的一端与电机轴41固定连接，第二轴承内套44固定在第二轴承固定套46的另一端内侧；例如，第二轴承固定套46为不锈钢材质，第二轴承固定套46的一端与电机轴41过盈配合或通过激光焊接方式连接，第二轴承固定套46的另一端与第二轴承内套44过盈配合或通过陶瓷专用胶粘接固定，再比如，第二轴承固定套46为耐高温防腐蚀橡胶材料，第二轴承固定套46的一端与电机轴41过盈配合，第二轴承固定套46的另一端与第二轴承内套44过盈配合。

在另一个具体实施例中，两个轴承内套分别通过塑料注塑的工艺与电机轴41固定连接，即，第一轴承内套43与电机轴41之间具有第一间隙，第一轴承内套43与电机轴41通过以注塑方式填充到间隙内的塑料层连接；

第二轴承内套44与电机轴41之间具有第二间隙，第二轴承内套44与电机轴41通过以注塑方式填充到第二间隙内的塑料层连接。

具体是，将两个轴承内套套在电机轴41上，然后一起放入注塑模具中，通过注塑的方式射入塑料填充轴承内套与电机轴41之间的间隙，从而将轴承内套与电机轴41连接在一起，此结构轴承内套内孔处圆周上最好开设类似花键的沟槽，电机轴41向对应部位应铣扁，以保证连接牢固。

如图3所示，在一个优选的实施例中，转子42包括铁芯421、磁钢422、转子外套423和一个端盖424，铁芯421套设固定在电机轴41外，例如铁芯421与电机轴41过盈配合；磁钢422粘接在铁芯421的外周壁上，例如磁钢422通过环氧胶均匀粘接在铁芯421的外周壁上，转子外套423呈筒状，其具有环形的侧壁和底壁，转子外套423的侧壁环绕在磁钢422外，转子外套423的底壁贴设于铁芯421的一端端面上，以固定磁钢422；端盖424呈环形，端盖424贴设于铁芯421的另一端端面上，并套在电机轴41外，端盖424的外缘与转子外套423的侧壁连接，端盖424的内缘与电机轴41连接，例如端盖424和轴承外套均为不锈钢材质，端盖424与电机轴41通过激光焊接的方式连接，端盖424和转子外套423共同将铁芯421和磁钢422密封。

本实施例中，采用转子外套423和端盖424包覆铁芯421和磁钢422，与传统的铁芯包塑工艺相比，壁厚大幅减小，从而减小了气隙，提高了电机效率，加大了转子42与屏蔽套2之间的间隙，提高了电机的抗异物能力。

如图5、图6所示，在另一个优选的实施例中，屏蔽套2的一部分后端内侧壁与第一轴承外套9贴合，屏蔽套2的另一部分后端内侧壁与第一轴承外套9相分离，并与第一轴承外套9之间形成一供液体(即冷却介质)流过的凹槽14，液体通过在凹槽14内流动，将第一轴承外套9与第一轴承内套43摩擦产生的热量带走，并能润滑轴承，保证轴承的使用寿命。

再如图1所示，电子水泵还包括控制器15，控制器15与定子绕组3电连接，并能控制定子绕组3产生旋转磁场，转子42在旋转磁场的作用下带动电机轴41和叶轮6转动。

具体是，电机壳1的后端内侧具有密闭的容置腔，控制器15位于容置腔内，以防止液体进入容置腔内烧毁控制器15，容置腔的前端通过一隔板16与环形腔8分隔开，容置腔的后端通过一电机后盖17封闭，例如电机后盖17通过密封圈18与电机壳1密封连接，屏蔽套2的后端与隔板16的前端端面连接；容置腔内还填充有导热绝缘密封胶层19，以保证控制器15组件的良好散热；为进一步提高散热性能，在容置腔外的侧壁上(即电机壳1后端的外侧壁上)还设有散热翅片20，散热翅片20能增大散热面积，使控制器15能更好的散热，从而进一步提高电子水泵的散热性能，提高电子水泵的工作寿命和可靠性。

因此，本实用新型的电子水泵具有内部介质流体散热和散热翅片散热的双重功能，既能用于低环境温度和高介质温度，又能用于高环境温度和低介质温度场合，使用温度范围广。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种电子水泵，其特征在于，所述电子水泵包括：

电机壳，呈筒状；

屏蔽套，设于所述电机壳内侧，所述屏蔽套的前端敞口，且后端封闭，所述屏蔽套内具有空腔，所述屏蔽套与所述电机壳之间形成密闭的环形腔，所述屏蔽套的后端内侧固定有第一轴承外套；

法兰盘，与所述屏蔽套的前端密封连接，所述法兰盘上固定有第二轴承外套；

定子绕组，设于所述环形腔内；

转子组件，包括伸入所述空腔内的电机轴、以及均位于所述空腔内且分别固定套设在所述电机轴外的转子、第一轴承内套和第二轴承内套，所述转子与所述定子绕组相对设置，所述第一轴承内套与所述第一轴承外套的内侧面接触，所述第二轴承内套与所述第二轴承外套的内侧面接触；

泵盖，与所述法兰盘对接并围成泵腔，所述泵腔与所述空腔连通，所述泵盖上开设有与所述泵腔连通的入水口和出水口；

叶轮，设于所述泵腔内，且与所述电机轴固定连接。

2.如权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述法兰盘上开设有通孔，所述通孔将所述泵腔与所述空腔连通。

3.如权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述法兰盘上还固定有端面轴承，所述端面轴承与所述第二轴承内套的前端面接触。

4.如权利要求3所述的电子水泵，其特征在于，所述端面轴承与所述第二轴承外套为分体式结构或一体式结构。

5.如权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述第一轴承外套和所述第二轴承外套均为陶瓷轴承外套，所述第一轴承内套和所述第二轴承内套均为陶瓷轴承内套。

6.如权利要求1所述的电子水泵，其特征在于，所述转子组件还包括第一轴承固定套和第二轴承固定套，所述第一轴承固定套的一端与所述电机轴固定连接，所述第一轴承内套固定在所述第一轴承固定套的另一端内侧；

所述第二轴承固定套的一端与所述电机轴固定连接，所述第二轴承内套固定在所述第二轴承固定套的另一端内侧。

7.如权利要求1至6任一项所述的电子水泵，其特征在于，所述屏蔽套的一部分后端内侧壁与所述第一轴承外套贴合，所述屏蔽套的另一部分后端内侧壁与所述第一轴承外套相分离，并与所述第一轴承外套之间形成一凹槽。

8.如权利要求1至6任一项所述的电子水泵，其特征在于，所述转子包括：

铁芯，套设固定在所述电机轴外；

磁钢，粘接在所述铁芯的外周壁上；

转子外套，呈筒状，其具有环形的侧壁和底壁，所述侧壁环绕在所述磁钢外，所述底壁贴设于所述铁芯的一端端面上；

一个端盖，贴设于所述铁芯的另一端端面上，所述端盖的外缘与所述转子外套的侧壁连接，所述端盖的内缘与所述电机轴连接。

9.如权利要求1至6任一项所述的电子水泵，其特征在于，所述电子水泵还包括控制器，所述控制器与所述定子绕组电连接，并能控制所述定子绕组产生旋转磁场，所述转子在所述旋转磁场的作用下带动所述电机轴和所述叶轮转动。

10.如权利要求9所述的电子水泵，其特征在于，所述电机壳的后端内侧具有容置腔，所述容置腔的前端通过一隔板与所述环形腔分隔开，所述容置腔的后端通过一电机后盖封闭，所述屏蔽套的后端与所述隔板的前端端面连接，所述控制器位于所述容置腔内，所述容置腔内还填充有导热绝缘密封胶层。