CN209818156U - 一种车用调速水泵及安装有该水泵的车辆 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种车用调速水泵，包括水泵壳体、带轮、叶轮、从动轴，带轮通过轴承与水泵壳体枢接，从动轴的一端安装有叶轮，另一端安装有调速装置；水泵壳体内具有从动轴，从动轴通过轴承与水泵壳体枢接，从动轴轴心线与带轮轴心线重合；调速装置在工作时将带轮的转速传递或传递一部分给从动轴，在其发生故障时将带轮的全部转速传递给从动轴；调速装置包括铁芯部件、磁铁固定盘部件与散热盘；铁芯部件由铁芯内环、铁芯外环、磁铁、线圈、铁芯支架组成，磁铁与铁芯支架均位于铁芯内环与铁芯外环之间；铁芯部件与所述带轮的轴心线相重合。该调速水泵在铁芯部件断电时使水泵全速工作，可有效节省发动机电能消耗。

Description

一种车用调速水泵及安装有该水泵的车辆

技术领域

本公开涉及车用水泵技术领域，具体涉及一种车用调速水泵及安装有该水泵的车辆。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提高了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

发动机在工作时，需要保持在一个合适的温度范围之内，因此，需要水泵通过循环冷却液来对发动机进行冷却。传统的发动机水泵的叶轮是被皮带轮和发动机曲轴带动旋转的，因此水泵在工作的同时也消耗了发动机的大量功率。随着排放法规的日益严苛，水泵可调速成为一个必然趋势。

可调速的水泵可以在发动机低温阶段尤其是冷启动阶段明显提升发动机的温升速度，降低油耗，但在发动机温度提升到设定温度时，水泵需要直驱工作；并且在整机工作时，水泵多数时间为直驱工作，普通调速水泵电磁线圈需要长时间通电保持高速状态，浪费了车辆的电能，并且在电路发生故障时，水泵无法全速工作。

实用新型内容

针对以上问题，本公开第一目的是提供一种车用调速水泵，该水泵可以在电磁线圈断电时处于全速工作状态，线圈通电时，水泵低速工作；当调速水泵电路发生故障时，水泵自动转为全速工作状态，不影响车辆正常行驶；第二目的是提供一种安装有该车用调速水泵的车辆，其可以达到节省发动机电能、耗电量少的效果；

第一方面，本公开首先提供了一种车用调速水泵；

一种车用调速水泵，包括水泵壳体、带轮、叶轮、从动轴，所述带轮通过轴承与所述水泵壳体枢接并可绕水泵壳体转动，所述从动轴的一端安装有所述叶轮，另一端安装有调速装置；

所述水泵壳体内具有从动轴，所述从动轴通过轴承与所述水泵壳体枢接，所述从动轴轴心线与带轮轴心线重合；

所述调速装置在工作时将带轮的转速传递或传递一部分给从动轴，在其发生故障时将带轮的全部转速传递给从动轴；

所述叶轮安装在从动轴远离带轮一端。

调速装置包括铁芯部件、磁铁固定盘部件与散热盘；铁芯部件位于带轮结构内部并固定于水泵壳体上，所述铁芯部件由铁芯内环、铁芯外环、磁铁、线圈、铁芯支架组成，所述磁铁位于铁芯内环与铁芯外环之间，所述铁芯支架位于铁芯内环与铁芯外环之间。铁芯部件与所述带轮的轴心线相重合。

铁芯内环、铁芯外环、铁芯支架之间可通过螺钉、销等方式进行固定。

优选的，铁芯支架的材质为不导磁材料。

进一步的，所述磁铁为环形结构，铁芯内环、铁芯外环、磁铁、铁芯支架的轴心线相重合；或，所述磁铁为多块圆形或扇形磁铁，磁铁分布轴线与铁芯支架、铁芯内环、铁芯外环轴心线相重合。

铁芯支架的支撑部分厚度不小于磁铁的厚度。

所述散热盘固定安装在带轮远离铁芯部件的一侧。

所述磁铁固定盘部件安装在从动轴远离叶轮一端，位于带轮与散热盘之间。

第二方面，本公开还提供了一种安装有该车用调速水泵的车辆；

该车辆安装有上述车用调速水泵，可以达到节省发动机电能、耗电量少的效果。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

该调速水泵可以使其在发动机升温阶段不启动，控制调速水泵来按需工作，在满足系统散热需求的前提下尽快的令发动机提高到工作温度，从而保证了机动车在提高燃油经济性并减少有害物排放的同时还不影响车辆的正常运行。

该调速水泵的带轮通过轴承安装在水泵壳体上，延长了轴连轴承的使用寿命。

该调速水泵在铁芯部件断电时使水泵全速工作，可有效节省发动机电能消耗。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为实施例1的车用调速水泵结构示意图；

图2为一个或多个实施方式的铁芯部件及磁铁结构示意图；

图3为实施例2的铁芯部件结构示意图；

图4为实施例2的铁芯支架结构示意图；

图5为实施例3的铁芯部件结构示意图；

图6为实施例3的铁芯支架结构示意图；

图7为另一实施例的结构示意图；

图8为一个或多个实施方式的铁芯部件及磁铁结构配合的侧视图；

图9为实施例2铁芯部件的侧视图；

图10为实施例3铁芯部件的侧视图。

其中，各部件名称与附图标记的对应关系为：

1.叶轮，2.水封，3.从动轴，4.水泵壳体，5.铁芯部件，6.带轮，7.散热盘， 8.铁盘，9.磁铁固定盘部件，51.磁铁，52.铁芯支架，53.线圈，54.铁芯内环， 55.铁芯外环，61.带轮部分，62.过渡套，63.传动盘，91.磁铁，92.磁铁固定盘， 93.弹性体，94.吸合盘

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本申请提供的实施例1中，如图1、图2、图8所示，一种车用调速水泵，包括水泵壳体4、带轮6、叶轮1、从动轴3，所述带轮6通过轴承与所述水泵壳体4枢接并可绕水泵壳体4转动，所述从动轴3的一端安装有所述叶轮1，另一端安装有调速装置；

所述水泵壳体4内具有从动轴3，所述从动轴3通过轴承与所述水泵壳体4 枢接，所述从动轴3的轴心线与带轮6轴心线重合；

所述调速装置在工作时将带轮6的转速传递或传递一部分给从动轴3，在其发生故障时将带轮6的全部转速传递给从动轴3；

所述叶轮1安装在从动轴3远离带轮6一端。

调速装置包括铁芯部件5、磁铁固定盘部件9与散热盘7；铁芯部件5位于带轮6结构内部并固定于水泵壳体4上，所述铁芯部件5由铁芯内环54、铁芯外环55、磁铁51、线圈53、铁芯支架52组成，所述磁铁51位于铁芯内环54 与铁芯外环55之间，所述铁芯支架52位于铁芯内环54与铁芯外环55之间。铁芯部件5与所述带轮6的轴心线相重合。

如图2所示，磁铁51的形状为环形，位于铁芯内环54与铁芯外环55之间，铁芯内环54与铁芯外环55之间有一个由不导磁材料制成的铁芯支架52，在能够满足结构要求的前提下，其材质可以为不锈钢、铜、铝、工程塑料等多种选择；铁芯支架52外圆有一个突出的圆环，圆环两端面分别与铁芯内环54、铁芯外环 55接触，并对铁芯内环54、铁芯外环55进行轴向定位，使铁芯内环54与铁芯外环55之间的间隙不小于磁铁51的厚度，所述磁铁51上钻有孔，铁芯内环54、铁芯外环55在对应位置设有螺纹孔与通孔，使用螺钉将三者连接，使三者相对固定。

铁芯支架52的支撑部分的厚度不小于磁铁51的厚度，其厚度的选择可以比磁铁51的厚度大0-1mm。

当磁铁51的形状为环形时，铁芯内环54、铁芯外环55、磁铁51与铁芯支架52的轴心线相重合。

铁芯内环54、铁芯外环55、铁芯支架52之间可通过螺钉、销等方式进行固定；在满足结构的连接需求的情况下，也可以选择其他合适的连接方式。

优选的，铁芯支架52的材质为不导磁材料。

散热盘7固定安装在带轮6远离铁芯部件5的一侧，散热盘7与带轮6同步转动；散热盘7内部还铸有铁盘8。

所述磁铁固定盘部件9安装在从动轴3远离叶轮1一端，位于带轮6与散热盘7之间；磁铁固定盘部件9由磁铁91、磁铁固定盘92、弹性体93、吸合盘94 等零件组成，磁铁91位于磁铁固定盘92靠近散热盘7一侧，与铁盘8相对应；吸合盘94通过弹性体93安装在磁铁固定盘92靠近带轮6一侧，吸合盘94有两个工作位置：分别是与带轮6端面贴合和与带轮6端面分离。

在本申请提供的实施例2中，如图3和图9所示，磁铁51为多块圆形磁铁结构，其数量可以为10-20块，铁芯支架52外圆部分圆环直径增大，并在圆环部分设置与磁铁数量相同的磁铁安装孔，给磁铁进行定位，其具体结构如图4 所示；其他结构与实施例1相同。

在本申请提供的实施例3中，如图5和图10所示，所述的磁铁可以为多块扇形结构，其数量为2-20块，铁芯支架52外圆部分为断续结构，其具体结构如图6所示；其他结构与实施例1相同。

本申请同时还提供了另一实施例，如图7所示，带轮由带轮部分61、过渡套62和传动盘63组成，在实施例1的基础上将铁芯部件移动到皮带轮一侧，散热盘与传动盘过渡套连接到皮带轮端面，磁铁固定盘部件位于散热盘与传动盘之间。

在上述所有实施例中，铁芯部件5与水泵壳体4固定时可采用螺钉固定的方式，螺钉可穿过铁芯内环54、铁芯支架52、铁芯外环55其中的任何单独一个或多个的组合。

在上述所有实施例中，磁铁51的磁极与带轮6的轴心线方向相同。

第二方面，本公开还提供了一种安装有该车用调速水泵的车辆；

该车辆安装有上述车用调速水泵，可以达到节省发动机电能、耗电量少的效果。

本申请的车用调速水泵的工作原理为：

(1)带轮6由车辆发动机驱动其转动，当线圈53不通电或电路发生故障时，吸合盘94在铁芯磁铁51产生的电磁力作用下与带轮6端面贴合，此时安全式调速装置将带轮6所有的转速都传递到从动轴3上。

(2)带轮6由车辆发动机驱动其转动，当线圈53通电时，线圈53产生的磁场与铁芯磁铁51产生的磁场相互抵消，吸合盘94在弹性体93的作用下与带轮6端面分离，磁铁91与散热盘7内的铁盘8相对转动产生电磁感应现象，电磁感应产生的磁场带动磁铁固定盘92，同时带动从动轴3轴差速转动，此时安全式调速装置将6带轮部分转速传递到从动轴3上。

本公开可以达到以下效果：

该调速水泵可以使其在发动机升温阶段不启动，控制调速水泵来按需工作，在满足系统散热需求的前提下尽快的令发动机提高到工作温度，从而保证了机动车在提高燃油经济性并减少有害物排放的同时还不影响车辆的正常运行；该调速水泵的带轮通过轴承安装在水泵壳体上，延长了轴连轴承的使用寿命；该调速水泵在铁芯部件断电时使水泵全速工作，可有效节省发动机电能消耗。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用调速水泵，其特征在于，包括：

水泵壳体、带轮、叶轮、从动轴，所述带轮通过轴承与所述水泵壳体枢接，所述从动轴的一端安装有所述叶轮，另一端安装有调速装置；所述水泵壳体内具有从动轴，所述从动轴通过轴承与所述水泵壳体枢接，所述从动轴轴心线与带轮轴心线重合；所述叶轮安装在从动轴远离带轮一端；所述调速装置包括铁芯部件、磁铁固定盘部件与散热盘；

铁芯部件位于带轮结构内部并固定于水泵壳体上；所述铁芯部件由铁芯内环、铁芯外环、磁铁、线圈、铁芯支架组成。

2.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述磁铁位于铁芯内环与铁芯外环之间。

3.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述铁芯支架位于铁芯内环与铁芯外环之间。

4.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述磁铁为环形结构，铁芯内环、铁芯外环、磁铁、铁芯支架的轴心线相重合；

或，所述磁铁为多块圆形或扇形磁铁，磁铁的分布轴线与铁芯支架、铁芯内环、铁芯外环的轴心线相重合。

5.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，铁芯内环、铁芯外环、磁铁支架通过螺钉或销进行固定。

6.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述铁芯支架的支撑部分厚度不小于所述磁铁的厚度。

7.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述铁芯支架的材质为不导磁材料。

8.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述散热盘固定安装在带轮远离铁芯部件的一侧；所述磁铁固定盘部件安装在从动轴远离叶轮一端，位于带轮与散热盘之间。

9.如权利要求1所述的车用调速水泵，其特征在于，所述带轮由带轮部分、过渡套和传动盘组成。

10.一种车辆，其特征在于，安装有如权利要求1-9任意一项所述的车用调速水泵。