CN218991888U - 天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，涉及车辆智能化技术领域。包括：水泵壳体和水泵座体，水泵壳体与水泵座体可拆卸连接；水泵座体转动连接有驱动轴，驱动轴贯穿水泵座体并连接有叶轮，叶轮位于水泵壳体与水泵座体形成的内腔内；水泵壳体连通有壳体进水管、第一水泵出水管以及第二水泵出水管。本申请将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路水路同时进行供应冷却液，解决了一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动的问题，减少辅助离心式水泵的数量，降低运行成本；可拆卸连接的水泵壳体与水泵座体，实现辅助离心式水泵的分体式结构设计，可在发动机上进行分装式装配，占用空间小，节省安装空间。

Description

天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵

技术领域

本申请涉及涉及车辆智能化技术领域，尤其涉及一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵。

背景技术

目前天然气发动机在商用车的技术路线已经发展到第三代技术路线。第三代技术路线中，由于发动机能够在低转速中引入低压EGR，所以使得发动机在低转速区间也能实现较大的功率和扭矩输出。

基于第三代重卡天然气发动机技术路线，对于低压EGR的冷却需要新的循环水路进行冷却，所以在低压发动机上需要布置低压循环水路，低压循环水路中包括驱动冷却液流动的辅助离心式水泵。

现有的辅助离心式水泵均是一路进液、另一路出液，一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动，导致辅助离心式水泵的数量较多，运行成本较高；另外，现有的辅助离心式水泵均是一体式的，一体式结构占用空间较大，占用了发动机较多的安装空间。

发明内容

本申请提供一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，用以解决背景技术中存在的问题，即：将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路不同的水路同时进行供应冷却液，减少辅助离心式水泵的数量较多，降低运行成本；将辅助离心式水泵采用分体式结构设计，在发动机上进行分装式装配，分体式结构占用空间小，节省发动机的安装空间。

第一方面，本申请提供一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，包括：

水泵壳体和水泵座体，所述水泵壳体与所述水泵座体可拆卸连接；

所述水泵座体转动连接有驱动轴，所述驱动轴贯穿所述水泵座体并连接有叶轮，所述叶轮位于所述水泵壳体与所述水泵座体形成的内腔内；

所述水泵壳体连通有壳体进水管、第一水泵出水管以及第二水泵出水管。

具体来说，本申请实施例提供的技术方案，第一，将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路不同的水路同时进行供应冷却液，解决了一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动的问题，减少了辅助离心式水泵的数量，降低了运行成本；第二，可拆卸连接的水泵壳体与水泵座体，实现了辅助离心式水泵的分体式结构设计，能够在发动机上进行分装式装配，分体式结构占用空间小，节省发动机的安装空间；第三，根据第一水泵出水管、第二水泵出水管之后的管路内压阻力大小，可以实现辅助离心式水泵的被动式自动流量分配。

在一种可能的设计中，所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管与所述水泵壳体的连通处均设置为弧形圆滑过渡形状。

具体来说，由于第一水泵出水管、第二水泵出水管与水泵壳体的连通处均设置为弧形圆滑过渡形状，当冷却液由水泵壳体内部流向第一水泵出水管、第二水泵出水管时，冷却液在弧形圆滑过渡形状的管道内流动的阻力得到减小，水头压力损耗得到减少，第一水泵出水管、第二水泵出水管之后的管路内压力得到提升，单位时间内，本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵供应的冷却液流量得到增加。

在一种可能的设计中，所述第一水泵出水管与所述第二水泵出水管的出水口朝向同侧设置。

具体来说，由于第一水泵出水管与第二水泵出水管的出水口朝向同侧设置，即第一水泵出水管与第二水泵出水管的夹角较小，接近平行状态，冷却液由水泵壳体流入第一水泵出水管内部和第二水泵出水管内部时，冷却液的分离角较小，水头压力损耗较少，单位时间内，本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵供应的冷却液流量得到增加。

在一种可能的设计中，所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管与所述壳体进水管均位于所述水泵壳体背离所述驱动轴的一侧。

具体来说，在将本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵与发动机进行装配时，水泵座体需要与发动机进行连接，进而实现辅助离心式水泵与发动机的装配；由于第一水泵出水管、第二水泵出水管与壳体进水管均位于水泵壳体背离驱动轴的一侧，即，第一水泵出水管、第二水泵出水管与壳体进水管均位于水泵壳体远离水泵座体的一侧，在将本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵与发动机进行装配时，第一水泵出水管、第二水泵出水管与壳体进水管均能够为辅助离心式水泵的装配避让位置，均不会妨碍辅助离心式水泵的装配，有利于辅助离心式水泵的装配或拆解。

在一种可能的设计中，所述水泵壳体设置有多个壳体固定孔，所述水泵座体设置有多个座体固定孔，每个所述壳体固定孔分别一一正对每个所述座体固定孔，每个所述壳体固定孔和每个所述座体固定孔用以安装固定螺栓。

具体来说，装配水泵壳体和水泵座体时，将每个固定螺栓依次穿过互相对应的座体固定孔、壳体固定孔，再拧紧螺母，实现了水泵壳体与水泵座体的装配；拆解水泵壳体和水泵座体时，拆解每个固定螺栓并从互相对应的座体固定孔、壳体固定孔内部抽出，即可实现水泵壳体和水泵座体的拆解；此为一种将水泵壳体与水泵座体进行便捷地可拆卸连接的方式。

在一种可能的设计中，所有的所述壳体固定孔关于所述驱动轴的轴线周向均布，所有的所述座体固定孔关于所述驱动轴的轴线周向均布。

具体来说，由于所有的壳体固定孔关于驱动轴的轴线周向均布，所有的座体固定孔关于驱动轴的轴线周向均布，水泵壳体与水泵座体完成装配后，每个固定螺栓也关于驱动轴的轴线周向均布，使得水泵壳体与水泵座体的结合面受力均匀，不存在应力集中的不良状况，有利于水泵壳体与水泵座体的密封结合。

在一种可能的设计中，所述水泵座体设置有多个座体安装孔，每个所述座体安装孔用以安装螺栓将所述水泵座体与发动机固定连接。

具体来说，此为一种将水泵座体与发动机进行便捷地可拆卸连接的方式。

在一种可能的设计中，所有的所述座体安装孔关于所述驱动轴的轴线周向均布。

具体来说，由于所有的座体安装孔关于驱动轴的轴线周向均布，水泵座体与发动机完成固定连接后，所有的螺栓也关于驱动轴的轴线周向均布，使得水泵座体与发动机的结合面受力均匀，不存在应力集中的不良状况，有利于水泵座体与发动机的稳固装配。

在一种可能的设计中，所述驱动轴背离所述水泵座体的端部设置有被动齿轮，所述被动齿轮用以与发动机动力端的齿轮相啮合以提供所述叶轮转动所需的动力。

具体来说，由于本实施例中的辅助离心式水泵本身不具备自运转功能，将驱动轴端部的被动齿轮与发动机动力端的齿轮相啮合，使得辅助离心式水泵可以获得发动机的动力，辅助离心式水泵不必再单独配备动力源，节省了制造成本，减少了部件数量，并且，辅助离心式水泵可以受发动机转速的控制而自动匹配相应的冷却液流量供应。

在一种可能的设计中，所述水泵壳体开设有用以安装水温传感器的水温传感器安装孔，所述水温传感器安装孔位于所述水泵壳体与所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管相连通的前端位置。

具体来说，水温传感器安装孔便于水温传感器装配在水泵壳体上，水温传感器能够测量供出冷却液的温度，并且将温度数据实时传输给行车电脑，在冷却液温度超标时，能够及时提醒驾驶员采取相应的措施。

本申请提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，通过设置可拆卸连接的水泵壳体与水泵座体，以及第一水泵出水管、第二水泵出水管，实现了如下技术效果：

1、将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路不同的水路同时进行供应冷却液，解决了一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动的问题，减少了辅助离心式水泵的数量，降低了运行成本；

2、可拆卸连接的水泵壳体与水泵座体，实现了辅助离心式水泵的分体式结构设计，能够在发动机上进行分装式装配，分体式结构占用空间小，节省发动机的安装空间；

3、水温传感器能够测量出水温度；

4、根据第一水泵出水管、第二水泵出水管之后的管路内压阻力大小，可以实现辅助离心式水泵的被动式自动流量分配。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵的总成图；

图2为本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵的各个部件分解示意图。

附图标记：

100-水泵壳体；110-壳体进水管；120-第一水泵出水管；130-第二水泵出水管；140-壳体固定孔；150-水温传感器安装孔；

200-水泵座体；210-座体固定孔；220-座体安装孔；

300-驱动轴；310-被动齿轮；

400-叶轮。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术上述，目前天然气发动机在商用车的技术路线已经发展到第三代技术路线。第三代技术路线中，由于发动机能够在低转速中引入低压EGR，所以使得发动机在低转速区间也能实现较大的功率和扭矩输出。

基于第三代重卡天然气发动机技术路线，对于低压EGR的冷却需要新的循环水路进行冷却，所以在低压发动机上需要布置低压循环水路，低压循环水路中包括驱动冷却液流动的辅助离心式水泵。

现有的辅助离心式水泵均是一路进液、另一路出液，一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动，导致辅助离心式水泵的数量较多，运行成本较高；另外，现有的辅助离心式水泵均是一体式的，一体式结构占用空间较大，占用了发动机较多的安装空间。

所以为了改善或解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，本申请实施例提供的技术方案，第一，将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路不同的水路同时进行供应冷却液，解决了一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动的问题，减少了辅助离心式水泵的数量，降低了运行成本；第二，可拆卸连接的水泵壳体与水泵座体，实现了辅助离心式水泵的分体式结构设计，能够在发动机上进行分装式装配，分体式结构占用空间小，节省发动机的安装空间；第三，水温传感器能够测量出水温度；第四，根据第一水泵出水管、第二水泵出水管之后的管路内压阻力大小，可以实现辅助离心式水泵的被动式自动流量分配。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

首先对本申请所涉及的相关概念或名词进行解释：

EGR是Exhaust Gas Re-circulation的缩写，即废气再循环的简称。废气再循环是指把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的CO2等多原子气体，而CO2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量。

实施例一

图1为本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵的总成图，图2为本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵的各个部件分解示意图，如图1和图2所示，该天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵包括：

水泵壳体100和水泵座体200，水泵壳体100与水泵座体200可拆卸连接；

水泵座体200转动连接有驱动轴300，驱动轴300贯穿水泵座体200并连接有叶轮400，叶轮400位于水泵壳体100与水泵座体200形成的内腔内；

水泵壳体100连通有壳体进水管110、第一水泵出水管120以及第二水泵出水管130。

具体来说，驱动轴300贯穿水泵座体200的位置位于水泵座体200的中心位置；叶轮400套设驱动轴300位于水泵座体200内部的一端，并且，驱动轴300的该端部螺纹连接有锁紧螺栓，锁紧螺栓紧密压接叶轮400，实现叶轮400与驱动轴300的固定连接。在本实施例中，示例性的，壳体进水管110、第一水泵出水管120以及第二水泵出水管130与水泵壳体100的连接方式有多种，可以是焊接、高温熔接或者一体成型制造，本实施例优选壳体进水管110、第一水泵出水管120以及第二水泵出水管130与水泵壳体100的连接方式为一体成型制造，由于采用一体成型制造，壳体进水管110、第一水泵出水管120以及第二水泵出水管130与水泵壳体100为一个整体，使得壳体进水管110、第一水泵出水管120以及第二水泵出水管130与水泵壳体100的连接处的结构强度十分强化和稳固。

具体来说，本申请实施例提供的技术方案，第一，将辅助离心式水泵设计为至少有两个出水口，能分别为至少两路不同的水路同时进行供应冷却液，解决了一个辅助离心式水泵只能实现一路冷却液的驱动的问题，减少了辅助离心式水泵的数量，降低了运行成本；第二，可拆卸连接的水泵壳体100与水泵座体200，实现了辅助离心式水泵的分体式结构设计，能够在发动机上进行分装式装配，分体式结构占用空间小，节省发动机的安装空间；第三，根据第一水泵出水管120、第二水泵出水管130之后的管路内压阻力大小，可以实现辅助离心式水泵的被动式自动流量分配。

实施例二

本实施例与实施例一相比的进一步优化在于：

进一步的，如图2所示，第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与水泵壳体100的连通处均设置为弧形圆滑过渡形状。

具体来说，由于第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与水泵壳体100的连通处均设置为弧形圆滑过渡形状，当冷却液由水泵壳体100内部流向第一水泵出水管120、第二水泵出水管130时，冷却液在弧形圆滑过渡形状的管道内流动的阻力得到减小，水头压力损耗得到减少，第一水泵出水管120、第二水泵出水管130之后的管路内压力得到提升，单位时间内，本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵供应的冷却液流量得到增加。

进一步的，如图2所示，第一水泵出水管120与第二水泵出水管130的出水口朝向同侧设置。

具体来说，由于第一水泵出水管120与第二水泵出水管130的出水口朝向同侧设置，即第一水泵出水管120与第二水泵出水管130的夹角较小，接近平行状态，冷却液由水泵壳体100流入第一水泵出水管120内部和第二水泵出水管130内部时，冷却液的分离角较小，水头压力损耗较少，单位时间内，本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵供应的冷却液流量得到增加。

进一步的，如图2所示，第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与壳体进水管110均位于水泵壳体100背离驱动轴300的一侧。

具体来说，在将本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵与发动机进行装配时，水泵座体200需要与发动机进行连接，进而实现辅助离心式水泵与发动机的装配；由于第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与壳体进水管110均位于水泵壳体100背离驱动轴300的一侧，即，第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与壳体进水管110均位于水泵壳体100远离水泵座体200的一侧，在将本申请实施例提供的天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵与发动机进行装配时，第一水泵出水管120、第二水泵出水管130与壳体进水管110均能够为辅助离心式水泵的装配避让位置，均不会妨碍辅助离心式水泵的装配，有利于辅助离心式水泵的装配或拆解。

进一步的，如图2所示，水泵壳体100设置有多个壳体固定孔140，水泵座体200设置有多个座体固定孔210，每个壳体固定孔140分别一一正对每个座体固定孔210，每个壳体固定孔140和每个座体固定孔210用以安装固定螺栓。

具体来说，装配水泵壳体100和水泵座体200时，将每个固定螺栓依次穿过互相对应的座体固定孔210、壳体固定孔140，再拧紧螺母，实现了水泵壳体100与水泵座体200的装配；拆解水泵壳体100和水泵座体200时，拆解每个固定螺栓并从互相对应的座体固定孔210、壳体固定孔140内部抽出，即可实现水泵壳体100和水泵座体200的拆解；此为一种将水泵壳体100与水泵座体200进行便捷地可拆卸连接的方式。

进一步的，如图2所示，所有的壳体固定孔140关于驱动轴300的轴线周向均布，所有的座体固定孔210关于驱动轴300的轴线周向均布。

具体来说，由于所有的壳体固定孔140关于驱动轴300的轴线周向均布，所有的座体固定孔210关于驱动轴300的轴线周向均布，水泵壳体100与水泵座体200完成装配后，每个固定螺栓也关于驱动轴300的轴线周向均布，使得水泵壳体100与水泵座体200的结合面受力均匀，不存在应力集中的不良状况，有利于水泵壳体100与水泵座体200的密封结合。

进一步的，如图2所示，水泵座体200设置有多个座体安装孔220，每个座体安装孔220用以安装螺栓将水泵座体200与发动机固定连接。

具体来说，此为一种将水泵座体200与发动机进行便捷地可拆卸连接的方式。

进一步的，如图2所示，所有的座体安装孔220关于驱动轴300的轴线周向均布。

具体来说，由于所有的座体安装孔220关于驱动轴300的轴线周向均布，水泵座体200与发动机完成固定连接后，所有的螺栓也关于驱动轴300的轴线周向均布，使得水泵座体200与发动机的结合面受力均匀，不存在应力集中的不良状况，有利于水泵座体200与发动机的稳固装配。

进一步的，如图2所示，驱动轴300背离水泵座体200的端部设置有被动齿轮310，被动齿轮310用以与发动机动力端的齿轮相啮合以提供叶轮400转动所需的动力。

具体来说，由于本实施例中的辅助离心式水泵本身不具备自运转功能，将驱动轴300端部的被动齿轮310与发动机动力端的齿轮相啮合，使得辅助离心式水泵可以获得发动机的动力，辅助离心式水泵不必再单独配备动力源，节省了制造成本，减少了部件数量，并且，辅助离心式水泵可以受发动机转速的控制而自动匹配相应的冷却液流量供应。

进一步的，如图2所示，水泵壳体100开设有用以安装水温传感器的水温传感器安装孔150，水温传感器安装孔150位于水泵壳体100与第一水泵出水管120、第二水泵出水管130相连通的前端位置。

具体来说，水温传感器安装孔150便于水温传感器装配在水泵壳体100上，水温传感器能够测量供出冷却液的温度，并且将温度数据实时传输给行车电脑，在冷却液温度超标时，能够及时提醒驾驶员采取相应的措施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种天然气发动机低压水路系统的辅助离心式水泵，其特征在于，包括：水泵壳体和水泵座体，所述水泵壳体与所述水泵座体可拆卸连接；

所述水泵座体转动连接有驱动轴，所述驱动轴贯穿所述水泵座体并连接有叶轮，所述叶轮位于所述水泵壳体与所述水泵座体形成的内腔内；

所述水泵壳体连通有壳体进水管、第一水泵出水管以及第二水泵出水管。

2.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管与所述水泵壳体的连通处均为弧形圆滑过渡形状。

3.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述第一水泵出水管与所述第二水泵出水管的出水口朝向同侧设置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管与所述壳体进水管均位于所述水泵壳体背离所述驱动轴的一侧。

5.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述水泵壳体设置有多个壳体固定孔，所述水泵座体设置有多个座体固定孔，每个所述壳体固定孔分别一一正对每个所述座体固定孔，每个所述壳体固定孔和每个所述座体固定孔用以安装固定螺栓。

6.根据权利要求5所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所有的所述壳体固定孔关于所述驱动轴的轴线周向均布，所有的所述座体固定孔关于所述驱动轴的轴线周向均布。

7.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述水泵座体设置有多个座体安装孔，每个所述座体安装孔用以安装螺栓将所述水泵座体与发动机固定连接。

8.根据权利要求7所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所有的所述座体安装孔关于所述驱动轴的轴线周向均布。

9.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述驱动轴背离所述水泵座体的端部设置有被动齿轮，所述被动齿轮用以与发动机动力端的齿轮相啮合以提供所述叶轮转动所需的动力。

10.根据权利要求1所述的辅助离心式水泵，其特征在于，所述水泵壳体开设有用以安装水温传感器的水温传感器安装孔，所述水温传感器安装孔位于所述水泵壳体与所述第一水泵出水管、所述第二水泵出水管相连通的前端位置。

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