CN218542386U - 一种车用安全式调速水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车用安全式调速水泵，属于车用水泵技术领域，包括水泵壳体，水泵壳体内设置轴连轴承，轴连轴承一端套装有叶轮，另一端与从动轴连接；所述水泵壳体外侧通过皮带轮轴承与皮带轮连接，所述从动轴装有弹簧式安全调速装置，弹簧式安全调速装置在工作时将皮带轮的转速全部或一部分传递给从动轴，在外部线路发生故障时将皮带轮的转速全部传递给从动轴。该水泵带有弹簧式安全调速装置，能够使水泵在电磁线圈断电时处于全速工作，弹簧式调速装置使水泵全速工作时的驱动力不受发动机的高温环境影响，进一步降低使用故障率；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。

Description

一种车用安全式调速水泵

技术领域

本实用新型属于车用水泵技术领域，具体涉及一种车用安全式调速水泵。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

众所周知，水泵是通过循环冷却液对发动机进行冷却。水泵同时也消耗了发动机的大量功率，水泵可调速成为一个必然趋势。传统的发动机水泵的叶轮被皮带轮和发动机曲轴带动旋转，为此亟需提供一种可调速的水泵。

可调速的水泵可以在发动机低温阶段尤其是冷启动阶段可明显提升发动机温升速度，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，普通调速水泵的电磁线圈需要长时间通电保持高速状态，浪费车辆电能，并且在电路发生故障时，水泵无法全速工作。市面上常规安全式调速水泵大多为永磁铁提供磁力驱动水泵直驱工作，发动机温度较高，永磁铁磁力在高温环境下会减弱及消退。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种车用安全式调速水泵，该水泵带有弹簧式安全调速装置，能够使水泵在电磁线圈断电时处于全速工作，弹簧式调速装置使水泵全速工作时的驱动力不受发动机的高温环境影响，进一步降低使用故障率；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。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型提供了一种车用安全式调速水泵，包括水泵壳体，水泵壳体内设置轴连轴承，轴连轴承一端套装有叶轮，另一端与从动轴连接；所述水泵壳体外侧通过皮带轮轴承与皮带轮连接，所述从动轴装有弹簧式安全调速装置，弹簧式安全调速装置在工作时将皮带轮的转速全部或一部分传递给从动轴，在外部线路发生故障时将皮带轮的转速全部传递给从动轴。

作为进一步的技术方案，所述弹簧式安全调速装置包括磁铁固定盘，磁铁固定盘和皮带轮连接，皮带轮和磁铁固定盘之间安设驱动盘，皮带轮和驱动盘之间安设驱动弹簧，驱动盘可在皮带轮和磁铁固定盘之间轴向移动。

作为进一步的技术方案，所述皮带轮腔体内置有铁芯部件，铁芯部件和驱动盘相对设置。

作为进一步的技术方案，所述铁芯部件包括铁芯，铁芯中置有线圈，铁芯通过铁芯支架与水泵壳体固定连接。

作为进一步的技术方案，所述驱动盘和磁铁固定盘之间设置摩擦片部件。

作为进一步的技术方案，所述摩擦片部件两侧均具有摩擦面；摩擦片部件包括弹性支架，弹性支架与从动轴固定连接，弹性支架两侧均设置摩擦材料。

作为进一步的技术方案，所述从动轴与散热盘固定连接，磁铁固定盘远离皮带轮的一面安装磁铁，磁铁与散热盘之间具有间隙，散热盘内设有铁盘。

作为进一步的技术方案，所述皮带轮和磁铁固定盘之间设置限位块。

作为进一步的技术方案，所述皮带轮设置不导磁填充材料，或，皮带轮设有隔磁槽。

第二方面，本实用新型还提供了一种如上所述的车用安全式调速水泵的调速方法，包括以下步骤：

皮带轮由车辆发动机驱动其转动，当铁芯部件的线圈不通电或电路发生故障时，驱动盘在驱动弹簧产生的弹力作用下与摩擦片部件的摩擦面及磁铁固定盘端面贴合，此时弹簧式安全调速装置将皮带轮全部转速传递到从动轴；

当铁芯部件的线圈通电时，线圈产生的磁力将驱动盘吸合，使驱动盘与皮带轮的端面贴合，驱动盘与摩擦片部件的摩擦面分离，摩擦片部件的另一摩擦面与磁铁固定盘端面分离，磁铁固定盘安装的磁铁与散热盘相对转动产生电磁感应现象，带动散热盘差速转动，同时带动从动轴差速转动，此时弹簧式安全调速装置将皮带轮部分转速传递到从动轴。

上述本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的调速水泵，设置弹簧式安全调速装置，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。

本实用新型的调速水泵，在铁芯部件断电时，驱动盘在驱动弹簧产生的弹力作用下与摩擦片部件的摩擦面及磁铁固定盘端面贴合，弹簧式安全调速装置将皮带轮全部转速传递到从动轴，使水泵全速工作，可有效节省发动机电能消耗。铁芯部件通电时，驱动盘与皮带轮的端面贴合，摩擦片部件与磁铁固定盘端面分离，弹簧式安全调速装置将皮带轮部分转速传递到从动轴，水泵低速工作，而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。

本实用新型的调速水泵，在水泵全速工作时，使用弹簧驱动，驱动力不受发动机高温而减弱。

本实用新型的调速水泵，皮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。

附图说明

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

图1是本实用新型调速水泵结构示意图；

图2是本实用新型铁芯部件结构示意图；

图3是本实用新型弹簧式安全调速装置的结构示意图；

图4(a)是本实用新型实施例1铁芯部件的一种设置示意图；

图4(b)是本实用新型实施例1铁芯部件的另一种设置示意图；

图5是本实用新型实施例2铁芯部件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例3皮带轮的结构示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中：1.叶轮，2.水封，3.水泵壳体，4.轴连轴承，5.铁芯部件，51.铁芯支架，52.铁芯，53.线圈，54.大线圈，55.小线圈，56.一体式铁芯，6.皮带轮轴承，7.皮带轮，71.填充材料，72.隔磁槽，8.驱动弹簧，9.驱动盘，10.磁铁固定盘，11.摩擦片部件，111.摩擦材料，112.弹性支架，12.磁铁，13.散热盘，14.从动轴，15.限位块。

具体实施方式

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

正如背景技术所介绍的，水泵是通过循环冷却液对发动机进行冷却，水泵同时也消耗了发动机的大量功率，水泵可调速成为一个必然趋势。传统的发动机水泵的叶轮被皮带轮和发动机曲轴带动旋转，为此亟需提供一种可调速的水泵，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，浪费车辆电能，并且在电路发生故障时，水泵无法全速工作。

实施例1：

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种车用安全式调速水泵，包括水泵壳体3、水封2、轴连轴承4、叶轮1、弹簧式安全调速装置，水泵壳体3内设置轴连轴承4，轴连轴承4一端套装有水封2、叶轮1，另一端与从动轴14连接，从动轴14通过轴连轴承4与水泵壳体3枢接。

从动轴14装有弹簧式安全调速装置，弹簧式安全调速装置在工作时将皮带轮7的转速全部或一部分传递给从动轴14，在外部线路发生故障时将皮带轮7的转速全部传递给从动轴14。

如图1、图3所示，弹簧式安全调速装置由铁芯部件5、皮带轮7、驱动弹簧8、驱动盘9、摩擦片部件11、散热盘13、磁铁固定盘10、限位块15及磁铁12组成；皮带轮7通过皮带轮轴承6与水泵壳体3枢接，从动轴14轴心线与皮带轮7轴心线重合。

皮带轮7具有腔体，腔体内置有铁芯部件5，铁芯部件5与皮带轮7轴心线相重合；如图2所示，铁芯部件5由铁芯52、线圈53、铁芯支架51组成，铁芯支架51与铁芯52可通过螺钉、焊接、铆接等方式进行固定，铁芯52中置有线圈53。铁芯支架51和水泵壳体3固定连接。铁芯部件的线圈和驱动盘相对设置。

驱动弹簧8可以为2个或多个，驱动弹簧8安装在皮带轮7与驱动盘9之间，驱动盘9安装在皮带轮7和磁铁固定盘10之间，驱动盘9可以在皮带轮7和磁铁固定盘10之间进行轴向移动，驱动盘9和磁铁固定盘10之间设置摩擦片部件11。驱动弹簧在驱动盘轴向移动行程范围内进行压缩或复位。驱动弹簧采用普通弹簧，带动驱动盘移位。

摩擦片部件11上有两个摩擦面，即摩擦片部件11两侧均具有摩擦面；摩擦片部件11包括弹性支架112，弹性支架112与散热盘13一起固定安装在从动轴14上，与从动轴14同步转动。弹性支架112两侧均设置摩擦材料111。弹性支架可在驱动盘驱动摩擦时传递动力到从动轴，也可在驱动盘远离摩擦片部件时，使两个摩擦面弹性复位，作为弹性复位应用。

磁铁固定盘10远离皮带轮7的一面上安装有磁铁12，磁铁与散热盘13之间存在合理间隙。散热盘13内设有铁盘。

皮带轮7和磁铁固定盘10之间设置限位块15。磁铁固定盘通过限位块固定安装在皮带轮上，限位块数量可以是1个或多个。限位块可控制磁铁固定盘安装位置，保证驱动盘合理的轴向移动空间。

该车用安全式调速水泵的工作原理为：

(1)皮带轮7由车辆发动机驱动其转动，当铁芯部件5的线圈53不通电或电路发生故障时，驱动盘9在驱动弹簧8产生的弹力作用下与摩擦片部件11的摩擦面及磁铁固定盘10端面贴合，此时弹簧式安全调速装置将皮带轮7所有的转速全部传递到从动轴14上；

(2)皮带轮7由车辆发动机驱动其转动，当铁芯部件5的线圈53通电时，线圈53产生的磁力将驱动盘9吸合，使驱动盘9与皮带轮7的端面贴合，驱动盘9与摩擦片部件11的摩擦面分离，摩擦片部件11的另一摩擦面在弹性支架112作用力下与磁铁固定盘10端面分离，磁铁固定盘10上安装的磁铁12与散热盘13内的铁盘相对转动产生电磁感应现象，电磁感应产生的磁场带动散热盘13差速转动，同时带动从动轴14差速转动，此时弹簧式安全调速装置将皮带轮7部分转速传递到从动轴14上。

皮带轮7中增加不导磁填充材料71填充或焊接等方式组合。

如图4所示，本实施例线圈53数量是1个，为提高使用寿命和降低电能损失，可以使用大小两个线圈组合使用，大线圈54和小线圈55排列方式可以是并列排放，也可以内外排列，不区分顺序。控制策略上可以使用两个线圈同时通电，驱动盘9与皮带轮7贴合后，其中一个线圈断电，另一个线圈通电保持。既提高了调速水泵使用寿命，又降低了电能损耗。

实施例2：

在该实施例中，铁芯52与铁芯支架51在制造过程中也可选用一体式结构设计，如图5所示。其他与实施例1相同。

实施例3：

如图6所示，该实施例中在皮带轮中不使用填充材料71，直接在皮带轮7上加工隔磁槽72。

本实用新型车用安全式可调速水泵，可以使其在发动机升温阶段不启动，控制调速水泵来满足发动机按需工作，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。

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

Claims (9)

1.一种车用安全式调速水泵，其特征是，包括水泵壳体，水泵壳体内设置轴连轴承，轴连轴承一端套装有叶轮，另一端与从动轴连接；所述水泵壳体外侧通过皮带轮轴承与皮带轮连接，所述从动轴装有弹簧式安全调速装置，弹簧式安全调速装置在工作时将皮带轮的转速全部或一部分传递给从动轴，在外部线路发生故障时将皮带轮的转速全部传递给从动轴。

2.如权利要求1所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述弹簧式安全调速装置包括磁铁固定盘，磁铁固定盘和皮带轮连接，皮带轮和磁铁固定盘之间安设驱动盘，皮带轮和驱动盘之间安设驱动弹簧，驱动盘可在皮带轮和磁铁固定盘之间轴向移动。

3.如权利要求2所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述皮带轮腔体内置有铁芯部件，铁芯部件和驱动盘相对设置。

4.如权利要求3所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述铁芯部件包括铁芯，铁芯中置有线圈，铁芯通过铁芯支架与水泵壳体固定连接。

5.如权利要求2所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述驱动盘和磁铁固定盘之间设置摩擦片部件。

6.如权利要求5所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述摩擦片部件两侧均具有摩擦面；摩擦片部件包括弹性支架，弹性支架与从动轴固定连接，弹性支架两侧均设置摩擦材料。

7.如权利要求2所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述从动轴与散热盘固定连接，磁铁固定盘远离皮带轮的一面安装磁铁，磁铁与散热盘之间具有间隙，散热盘内设有铁盘。

8.如权利要求2所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述皮带轮和磁铁固定盘之间设置限位块。

9.如权利要求1所述的车用安全式调速水泵，其特征是，所述皮带轮设置不导磁填充材料，或，皮带轮设有隔磁槽。

Images