CN221120339U - 水泵和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泵和具有其的车辆，水泵包括：水泵壳体，所述水泵壳体设有进水口和出水口；中间轴，所述中间轴穿设于所述水泵壳体，所述中间轴的一端设有沉槽；叶轮，所述叶轮安装于所述中间轴且伸入所述沉槽内，所述叶轮沿所述中间轴的轴向可移动；石蜡包组件，所述石蜡包组件安装于所述沉槽内，所述石蜡包组件在温度升高时膨胀推动所述叶轮向与所述出水口的位置相对的方向移动，且在温度降低时收缩允许所述叶轮向反方向移动；驱动机构，所述驱动机构与所述中间轴传动连接。根据本实用新型实施例的水泵，提高了发动机热效率，具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

Description

水泵和具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机的技术领域，尤其是涉及一种水泵和具有其的车辆。

背景技术

随着柴油商用车各项性能的不断升级，特别是全球市场对油耗的关注，整车各个系统都在挖掘降油耗措施，发动机变流量冷却液泵也是一种降油耗的措施。目前水泵大多数定流量水泵，水泵流量只随转速变化而变化，由于水泵与发动机一起不停运转，消耗功率的同时，在不需要给发动机降温的工况水泵仍会带走大量热量，对燃烧不利，降低燃油经济性。而相关技术中的变流量水泵，通过电磁控制等方式控制水泵叶轮的转动速度，从而实现水泵排量的变化，但是这样的结构需要额外的机械装置，如控制阀、电控元件等，相对成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种水泵，该水泵提高了发动机热效率，具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

本实用新型还提出了一种具有水泵的车辆。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例提出了一种水泵，包括：水泵壳体，所述水泵壳体设有进水口和出水口；中间轴，所述中间轴穿设于所述水泵壳体，所述中间轴的一端设有沉槽；叶轮，所述叶轮安装于所述中间轴且伸入所述沉槽内，所述叶轮沿所述中间轴的轴向可移动；石蜡包组件，所述石蜡包组件安装于所述沉槽内，所述石蜡包组件在温度升高时膨胀推动所述叶轮沿轴向向与所述出水口的位置相对的方向移动，且在温度降低时收缩允许所述叶轮沿轴向向反方向移动；驱动机构，所述驱动机构与所述中间轴传动连接。

根据本实用新型实施例的水泵，提高了发动机热效率，具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

根据本实用新型实施例的水泵，还包括：挡圈，所述挡圈卡合于所述中间轴的一端；复位弹簧，所述复位弹簧套设于所述中间轴，所述复位弹簧和所述石蜡包组件分别位于叶轮的两侧，所述复合弹簧的轴向一端止抵于所述挡圈且另一端止抵于所述叶轮的端面。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述中间轴包括：驱动轴段，所述驱动机构与所述驱动轴段传动连接；连接轴段，所述连接轴段连接于所述驱动轴段，所述连接轴段的直径小于所述驱动轴段的直径，所述沉槽形成于所述连接轴段，所述挡圈卡合于所述连接轴段的远离所述驱动轴段的一端。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述连接轴段在所述沉槽的径向外侧构造有滑槽，所述滑槽沿所述连接轴段的轴向延伸至所述连接轴段的一端，所述叶轮的内周侧构造有向中心方向延伸的限位齿，所述限位齿由所述滑槽伸入所述沉槽且沿所述滑槽的延伸方向可移动。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述进水口位于所述水泵壳体的邻近所述连接轴段轴向的一端，所述出水口位于所述水泵壳体的邻近所述连接轴段的径向一侧。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述驱动机构为传动皮带轮，所述驱动轴段部分伸出所述水泵壳体，所述传动皮带轮安装于所述水泵壳体的外周侧且与所述驱动轴段伸出的部分传动连接。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述石蜡包组件包括：石蜡包套，石蜡包套安装于所述沉槽的槽底，所述石蜡包套在温度升高时膨胀且在温度降低时收缩；弹性连接件，所述弹性连接件连接于所述石蜡包套的朝向所述沉槽的槽口的一侧；推板组件，所述推板组件安装于所述弹性连接件；其中，所述石蜡包套在温度升高时膨胀推动所述弹性连接件和所述推板组件以推动所述叶轮移动，所述石蜡包套在温度降低时收缩以允许所述弹性连接件、所述推板组件和所述叶轮沿轴向向反方向移动。

根据本实用新型的一些具体实施例，所述石蜡包套的朝向所述弹性连接件的一侧构造有圆锥形的凹槽，所述弹性连接件的端部构造成与所述凹槽配合的圆锥形。

根据本实用新型实施例的水泵，所述推板组件包括：推杆，所述推杆插入所述弹性连接件中且向远离所述石蜡包套的一侧延伸；推板，所述推板连接于所述推杆的远离所述石蜡包套的一端，所述推板在所述石蜡包套在温度升高膨胀时推动所述叶轮移动。

根据本实用新型第二方面的实施例提出了一种车辆，包括根据本实用新型上述实施例的水泵。

根据本实用新型实施例的水泵，通过利用根据本实用新型实施例的水泵，提高了发动机热效率、具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例水泵的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例水泵的图1中A处的局部放大图；

图3是根据本实用新型实施例水泵的左视图；

图4是根据本实用新型实施例水泵的中间轴的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例水泵的叶轮的结构示意图。

附图标记：

水泵1、水泵壳体100、中间轴200、叶轮300、石蜡包组件400、驱动机构500、

挡圈600、复位弹簧700、进水口110、沉槽210、驱动轴段220、连接轴段230、

滑槽231、限位齿310、石蜡包套410、弹性连接件420、推板组件430、推杆431、推板432、压板20。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的水泵1，图中箭头方向表示发动机冷却液在水泵1中的流动方向。

如图1-图5所示，根据本实用新型实施例的水泵1包括水泵壳体100、中间轴200、叶轮300、石蜡包组件400和驱动机构500。

水泵壳体100设有进水口110和出水口(图中未示意)。中间轴200穿设于水泵壳体100，中间轴200的一端设有沉槽210。叶轮300安装于中间轴200且伸入沉槽210内，叶轮300沿中间轴200的轴向可移动。石蜡包组件400安装于沉槽210内，石蜡包组件400在温度升高时膨胀推动叶轮300沿轴向向进水口的位置方向移动，且在温度降低时收缩允许叶轮300沿轴向向反方向移动。驱动机构500与中间轴200传动连接。

举例而言，水泵壳体100的一侧形成蜗壳结构，发动机的冷却液通过水泵1的进水口110进入水泵壳体100的腔体，驱动机构500固定安装在中间轴200的外端部驱动中间轴200转动，进而中间轴200带动叶轮300转动，通过叶轮300高速旋转形成离心力将冷却液推向叶轮300的边缘，进而达到水泵1的出水口。

根据本实用新型实施例的水泵1，通过石蜡包组件400根据温度变化来推动叶轮300沿轴向向进水口的位置方向移动，控制了水泵1的流量，从而减少功率消耗，并且有效提高柴油机的热效率，使发动机尽量在合适的温度下工作，降低水泵1功耗，进而达到降低油耗和提高燃油经济性的目的，利用石蜡包组件400受热膨胀、受冷收缩的特性，石蜡包组件400在发动机水温较高时膨胀，推动叶轮300向进水口的位置的方向移动，增加发动机冷却液流量，从而充分进行冷却液的循环，提升发动机冷却效率，快速散热。同样地，石蜡包组件400在发动机水温较低时收缩，允许叶轮300沿轴向向反方向移动，减小发动机冷却液的流量，有利于低温时快速暖机，减少冷却液带走发动机燃烧热能，降低了水泵1的功率消耗。通过采用本实用新型实施例的水泵1，不需要复杂的部件或机械装置，制造工艺简单，降低了生产成本，提高了制造效率。

因此，根据本实用新型实施例的水泵1，提高了发动机热效率、具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，水泵1还包括挡圈600和复位弹簧700。挡圈600卡合于中间轴200的一端。复位弹簧700套设于中间轴200，复位弹簧700和石蜡包组件400分别位于叶轮300的两侧，复合弹簧700的轴向一端止抵于叶轮300且另一端止抵于叶轮300的端面。挡圈600位于中间轴200的一端且止挡于复位弹簧700，挡圈600和复位弹簧700在叶轮300的一侧止挡叶轮300，在叶轮300转动和轴向移动的过程中保持在合适的位置，防止发生脱落或轴向随意移动，叶轮300与中心轴200之间更加稳定。当水泵1的发动机冷却液温度较高时，推动叶轮300压缩复位弹簧700，从而叶轮300与出水口的位置对应，有利于发动机冷却液迅速被叶轮300导出出水口，从而快速散热；当水泵1的发动机冷却液温度较低时，复位弹簧700为叶轮300提供相反的作用力而将叶轮300推动至与出水口错开的位置，从而降低向出水口导出冷却液的流量，冷却液可以保持在水泵壳体100内较长的时间，有利于在低温时快速暖机。挡圈600和复位弹簧700止抵叶轮300，使叶轮能够保持稳定的工作状态，避免叶轮300的偏移和松动，从而提高了水泵1的工作效率和可靠性。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图4所示，中间轴200包括驱动轴段220和连接轴段230。驱动机构500与驱动轴段220传动连接。连接轴段230连接于驱动轴段220，连接轴段230的直径小于驱动轴段220的直径，沉槽210形成于连接轴段230，挡圈600卡合于连接轴段230的远离驱动轴段220的一端。

在水泵1工作的过程中，驱动机构500与驱动轴段220相连，为中间轴200提供动力，通过驱动轴段220传递给连接轴段230，由于叶轮300齿肩内径小于连接轴段230的沉槽外径，驱动轴段220与驱动机构500传动连接，驱动轴段220和连接轴段230可以分别与驱动机构500和叶轮300传动，驱动轴段220的外周面套设有轴承与水泵壳体100的内周面配合，驱动轴段220两端可以分别安装挡圈600和密封件，使叶轮300和复位弹簧保持在挡圈600和密封件之间，密封件在水泵壳体100和中间轴200之间密封，并且驱动轴段220的直径较小，驱动轴段220套设的密封件可以止挡驱动轴段220的端面。通过驱动轴段220和连接轴段230的连接确保动力的有效传递，使水泵1能够有效的运转，同时，利用挡圈600连接轴段230的外周面，从而止挡复位弹簧700以及叶轮300，提高整体的稳定性和可靠性，为水泵1提供了良好的工作性能，保证传动的正常运行。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图4和图5所示，连接轴段230在沉槽210的径向外侧构造有滑槽231，滑槽231沿连接轴段230的轴向延伸至连接轴段230的一端，叶轮300的内周侧构造有向中心方向延伸的限位齿310，限位齿310由滑槽231伸入沉槽210且沿滑槽231的延伸方向可移动。

滑槽231沿连接轴段230的周向间隔设置多个，限位齿310沿叶轮300的周向间隔设置多个，和限位齿310一一对应地伸入滑槽231中且沿滑槽231的延伸方向可移动。在水泵1工作的过程中，叶轮300沿着连接轴段230的轴向移动时，滑槽231与限位齿310之间相互作用使得叶轮300的运动受到限制，从而使叶轮300在正确的位置上保持稳定。滑槽231与限位齿310之间的啮合运动实现了叶轮300的限位和定位，从而保证了叶轮300的正确安装位置，提高了水泵1的运行效率和可靠性，减少了叶轮300与连接轴段230之间的松动和间隙。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，进水口110位于水泵壳体100的邻近连接轴段230轴向的一端，出水口位于水泵壳体的邻近连接轴段230的径向一侧。进水口110位于连接轴段230轴向的一端，可以直接引导冷却液或者其他液体从发动机进入水泵1循环简化了进水路径，提高了进水效率。而出水口位于连接轴段230的径向一侧，通过连接轴段230的转动，冷却液可以通过出水口被排出到相关部件，通过进水口110和出水口的设置，水泵1能够有效地将冷却液循环工作，保证冷却系统的正常运行，确保发动机的正常散热和工作温度。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1所示，驱动机构500为传动皮带轮，驱动轴段220部分伸出水泵壳体100，传动皮带轮安装于水泵壳体100的外周侧且与驱动轴段220伸出的部分传动连接。传动皮带轮固定安装在水泵壳体100的外侧且固定安装在驱动轴段220的外端部，当水泵1开始工作时，可以传递发动机的动力到驱动轴段220从而带动叶轮300的旋转，产生所需要的冷却液循环运动和冷却作用。这种驱动机构500方便了水泵1的操作和维护，通过传动皮带轮的传动装置，将动力传输到驱动轴段220，使得水泵1能够按照既定的转速和流量工作，从而保证发动机正常运行并实现冷却系统的正常工作。

在本实用新型的一些具体实施例中，石蜡包组件400包括石蜡包套410、弹性连接件420和推板组件430。石蜡包套410安装于沉槽210的槽底，石蜡包套410在温度升高时膨胀且在温度降低时收缩。弹性连接件420连接于石蜡包套420的朝向沉槽210的槽口的一侧。推板组件430安装于弹性连接件420。其中，石蜡包套410在温度升高时膨胀推动弹性连接件420和推板组件430以推动叶轮300移动，石蜡包套410在温度降低时收缩以允许弹性连接件420、推板组件430和叶轮300向反方向移动。

举例而言，弹性连接件420可以为石蜡橡胶圈，石蜡包套410的纵向截面呈U型，如图1和图2所示，弹性连接件420整体呈T型，且弹性连接件420的外端设置有压板20，压板20具有弹性，推板组件430穿插过压板20后插于弹性连接件420中，压板20的内侧卡入推板组件420一侧的环槽中。石蜡包套410会根据温度的变化而膨胀或收缩，从而驱动弹性连接件420将推动力传递到推板组件420从而推动叶轮300的移动。通过感应水的温度，在发动机水温达到一定的温度时，调整叶轮300与水泵壳体100的蜗壳之间的间隙，在发动机水温较低时，叶轮300远离出水口的一侧，此时水泵1流量较小，利于在低温时快速暖机，减少冷却液带走的发动机燃烧热能，降低了水泵1的功率消耗，有效提高柴油机的热效率，起到节油的作用，在水温升高后，石蜡包套410内的石蜡融化膨胀，推动叶轮300朝向出水口端移动，两者间隙最小时，水流量最大，快速散热。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图2所示，石蜡包套410的朝向弹性连接件420的一侧构造有圆锥形的凹槽，弹性连接件420的端部构造成与凹槽配合的圆锥形。弹性连接件420与石蜡包套410的内端部均为圆锥头的结构，可以使两者之间完全贴合，增加了连接的接触密度，从而提高了连接的稳定性。且圆锥形的凹槽设计使驱动结构500驱动力的传递更加的集中和均匀分布，使石蜡包套410的膨胀和收缩的形变更加可控，减少能量的损失和力量分散，提高传递效率，并增加装置整体的工作效能。

在本实用新型的一些具体实施例中，如图1和图2所示，推板组件430包括推杆431和推板432。推杆431插入弹性连接件420中且向远离石蜡包套410的一侧延伸。推板432连接于推杆431的远离石蜡包套410的一端，推板432在石蜡包套410在温度升高膨胀时推动叶轮300移动。

举例而言，推杆431穿插过弹性连接件420且顶部固定连接着推板432，推板432的外径大于叶轮300中心孔内侧台肩内径，推板432的外端面与叶轮300中心孔内侧台肩右端接触，推杆431接收到驱动机构500的力量传递到推板432，并将其有效的传递给叶轮300，推板432的位置安装要与石蜡包套410的膨胀方向相同，保证在膨胀过程中能够有效的推动叶轮300.

当水温升高时，推板432随着推杆431和弹性连接件420向出水口的方向移动，推板432推动叶轮300中心孔内侧台肩，克服复位弹簧700弹力移动，叶轮300和水泵壳体100的蜗壳之间移至间隙最小时，从而叶轮300与出水口位置相对，此时叶轮与出水口正对设置从而导流面积最大，水流量最大，水温降低以后，石蜡包套410内的石蜡恢复为固态，叶轮300在复位弹簧700的弹力下恢复到初始位置，此时水流量最小。根据水流量来调整和改善发动机的热效率，降低水泵1的功效，进而可以达到降油效的目的。

下面描述根据本实用新型实施例的车辆。

根据本实用新型实施例的车辆，包括根据本实用新型上述实施例的水泵1。

根据本实用新型上述实施例的车辆，通过利用根据本实用新型实施例的水泵，提高了发动机热效率、具有流量可控、成本较低和提高燃油经济性等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种水泵，其特征在于，包括：

水泵壳体，所述水泵壳体设有进水口和出水口；

中间轴，所述中间轴穿设于所述水泵壳体，所述中间轴的一端设有沉槽；

叶轮，所述叶轮安装于所述中间轴且伸入所述沉槽内，所述叶轮沿所述中间轴的轴向可移动；

石蜡包组件，所述石蜡包组件安装于所述沉槽内，所述石蜡包组件在温度升高时膨胀推动所述叶轮向沿轴向向与所述出水口的位置相对的方向移动，且在温度降低时收缩允许所述叶轮沿轴向向反方向移动；

驱动机构，所述驱动机构与所述中间轴传动连接。

2.根据权利要求1所述的水泵，其特征在于，还包括：

挡圈，所述挡圈卡合于所述中间轴的一端；

复位弹簧，所述复位弹簧套设于所述中间轴，所述复位弹簧和所述石蜡包组件分别位于叶轮的两侧，所述复合弹簧的轴向一端止抵于所述挡圈且另一端止抵于所述叶轮的端面。

3.根据权利要求2所述的水泵，其特征在于，所述中间轴包括：

驱动轴段，所述驱动机构与所述驱动轴段传动连接；

连接轴段，所述连接轴段连接于所述驱动轴段，所述连接轴段的直径小于所述驱动轴段的直径，所述沉槽形成于所述连接轴段，所述挡圈卡合于所述连接轴段的远离所述驱动轴段的一端。

4.根据权利要求3所述的水泵，其特征在于，所述连接轴段在所述沉槽的径向外侧构造有滑槽，所述滑槽沿所述连接轴段的轴向延伸至所述连接轴段的一端，所述叶轮的内周侧构造有向中心方向延伸的限位齿，所述限位齿由所述滑槽伸入所述沉槽且沿所述滑槽的延伸方向可移动。

5.根据权利要求3所述的水泵，其特征在于，所述进水口位于所述水泵壳体的邻近所述连接轴段轴向的一端，所述出水口位于所述水泵壳体的邻近所述连接轴段的径向一侧。

6.根据权利要求3所述的水泵，其特征在于，所述驱动机构为传动皮带轮，所述驱动轴段部分伸出所述水泵壳体，所述传动皮带轮安装于所述水泵壳体的外周侧且与所述驱动轴段伸出的部分传动连接。

7.根据权利要求1所述的水泵，其特征在于，所述石蜡包组件包括：

石蜡包套，石蜡包套安装于所述沉槽的槽底，所述石蜡包套在温度升高时膨胀且在温度降低时收缩；

弹性连接件，所述弹性连接件连接于所述石蜡包套的朝向所述沉槽的槽口的一侧；

推板组件，所述推板组件安装于所述弹性连接件；

其中，所述石蜡包套在温度升高时膨胀推动所述弹性连接件和所述推板组件以推动所述叶轮移动，所述石蜡包套在温度降低时收缩以允许所述弹性连接件、所述推板组件和所述叶轮沿轴向向反方向移动。

8.根据权利要求7所述的水泵，其特征在于，所述石蜡包套的朝向所述弹性连接件的一侧构造有圆锥形的凹槽，所述弹性连接件的端部构造成与所述凹槽配合的圆锥形。

9.根据权利要求7所述的水泵，其特征在于，所述推板组件包括：

推杆，所述推杆插入所述弹性连接件中且向远离所述石蜡包套的一侧延伸；

推板，所述推板连接于所述推杆的远离所述石蜡包套的一端，所述推板在所述石蜡包套在温度升高膨胀时推动所述叶轮移动。

10.一种车辆，其特征在于，包括：根据权利要求1-9中任一项所述的水泵。