专利名称：一体镶入式汽车发动机水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水泵，尤其是一种用于汽车上的发动机水泵。
背景技术：
水泵是汽车发动机冷却系统中的重要部件。它的主要作用是提高发动机冷却 系统液体循环压力，保证冷却液在发动机冷却系统中不断循环。即通过叶轮转 动，将经过冷却处理后，温度相对较低的冷却液供给发动机内各温度相对较高 部位，并通过叶轮旋转产生的压力，使温度较高的冷却液回流至冷却器进行冷 却处理，处理后冷却液再进入下一个冷却循环。通过水泵工作，使发动机冷却 系统形成一个周而复始的冷却循环，从而达到冷却发动机的目的，进而保证发 动机的工作性能。
目前大多数汽车发动机水泵都采用外置内吸式分体结构设计，如图2所示， 其特点是具有独立于发动机以外的水泵总成，它包括水封2，叶轮3，皮带轮7， 法兰盘8，轴连轴承9，壳体IO，连结螺钉ll，垫片12，吸入盖13。吸入盖13与 壳体10通过连接螺钉11连接，在吸入盖13与壳体10之间衬有垫片12，轴连轴承9 位于壳体10的空腔内，轴连轴承9一端与叶轮3连接，叶轮3位于吸入盖13与壳体 IO形成的空腔内，在叶轮3与轴连轴承9之间设置水封2，轴连轴承9另一端与法 兰盘8连接，法兰盘8外部套有皮带轮7。工作原理是利用叶片旋转的离心力使水 泵泵体内产生相对于冷却水循环系统的一定负压，并通过水泵吸入盖口与水泵
体出水口之间形成直角形连接，实现冷却水的往复循环。
由于现有的发动机水泵吸入盖与水泵壳体分开，皮带轮7与水泵壳体10是不 同的两个件，皮带轮7和水泵壳体10均套装在轴连轴承9上，传动经过皮带轮7、 法兰盘8、轴连轴承9，因此，它设计结构复杂，零部件较多，体积较大，导致 质量相对较重，泵壳多采用铝合金压铸件制造，抗压强度不够。同时，该类产 品使用紧固螺方式与发动机相连，造成发动机噪声较大，发动机功率损耗较多。 因此，亟需对水泵结构进行改进，以适合转速低、噪声小、节油、环保的轿车 发动机的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种与带有泵壳的发动机缸体相 配套，能将壳体、传动轴、法兰盘和皮带轮结合为一体，且材质可靠、体积小 的一体镶入式汽车发动机水泵。
本实用新型的技术方案是 一种一体镶入式汽车发动机水泵，包括水封、 叶轮、皮带轮座，其关键在于皮带轮座为一端开口，中央呈深拉伸空心式轴 连体的形状，该皮带轮座的中心背离开口方向反向拉伸成空心轴的形状，该空 心轴与皮带轮座向开口方向凹进部分形成空腔，在该空腔内安装有轴承；在所 述空心轴上套装有安装支架，该安装支架为中央开有通孔的"斗笠"形状，该 安装支架的中部伸入所述轴承中心孔中，所述皮带轮座通过轴承实现与安装支 架的相对转动，所述空心轴的外端与叶轮联接，在叶轮与安装支架之间设置水 封。
本实用新型将原来独立于发动机的水泵总成采用镶入发动机缸体的方式设 计，取消了轴连轴承，用皮带轮座代替改进前的皮带轮、法兰盘、传动轴与壳
体，中间只加入一个体积较小的轴承，实现皮带轮座与安装支架的相对转动。 使产品的装配和安装可靠，同时减小了驱动传动组件的数量及质量，在节能、 降耗方面起到了积极作用。改进前水泵通过发动机正时皮带带动水泵皮带轮带 动水泵法兰盘带动轴承轴带动水泵叶轮旋转，改进后水泵通过发动机正时皮带 带动水泵皮带轮座带动水泵叶片旋转。改进后水泵减少了二个传动环节，减少 因多个部件装配的累积误差，使水泵传动结构简单，且传动平稳性增强，噪音降 低，增加了水泵装配和安装精度，并降低了生产成本。改进前水泵法兰盘与皮 带轮采用螺钉紧固方式连接，改进后水泵皮带轮座直接与发动机驱动皮带配合 传动，使水泵工作时避免了因发动机转速急剧变化造成对项目产品的冲击，具 有较强的抗冲击性和装配柔性，工作噪音较小。
所述的一体镶入式汽车发动机水泵，所述皮带轮座采用常温冲压冷轧钢板 制成。水泵壳体、吸入盖由原来的铝合金压铸件改为全部采用冷压薄壁钢件的 皮带轮座与安装支座，材质通常选用08AI号冷轧带钢，该种材质抗压强度高， 抗蠕变性能好。选用这种材质，使项目产品抗压性能等指标在完全满足工作特
性要求的同时，将产品整体重量由原来的1000g/件降到715g/件，比改进前减 轻了28.5%，降低了材料消耗，满足了该类发动机整体节油要求，从理论上实现 了当前汽车向节能、环保和经济的发展趋向。
所述的一体镶入式汽车发动机水泵，所述皮带轮座开口端的边缘向外翻边 形成凸沿，防止皮带带动皮带轮座转动时脱出。
所述的一体镶入式汽车发动机水泵，在所述皮带轮座开口处镶嵌有保护罩， 通常选用塑料件，起到防尘保护的作用。该保护罩的剖面为"山"字形，该保 护罩中心插入所述皮带轮座的空心轴中。
所述的一体镶入式汽车发动机水泵，所述轴承采用双列角接触球轴承。 采用上述结构的有益效果是将主要零件合并于一体的方式进行设计，减 少了产品零部件数量，增加了水泵装配和安装精度，传动更加平稳。经试验证
明改进前水泵噪音在46dB左右，新型水泵噪音在36dB左右，噪声明显降低； 改进前水泵重量为1000g，改进后水泵重量降至715g，减少了水泵质量；改进 前水泵高度为147mm，改进后水泵高度为64. 5mm，縮小了水泵的占用空间；整 个设计在节能、降耗方面起到了积极作用。在叶片外形尺寸及转速一致的情况 下，改进后水泵输水性能比改进前提高5-12%，同时，改进后的水泵比改进前具 有更好的抗压性能，并进一步延长了水泵寿命。
图l为本实用新型的结构图。
图2为目前大多数汽车发动机水泵结构图。
图3为本实用新型水泵传动示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步说明
如图1所示， 一体镶入式汽车发动机水泵主要由防护罩l、水封2、叶轮3、 轴承4、皮带轮座5、安装支架6等细成。皮带轮座5选用08AI号冷轧带钢， 采用常温冲压方式制成，所述皮带轮座5 —端开口，开口边缘向外翻边形成凸 沿，中央呈深拉伸空心式轴连体的形状，该皮带轮座5的中心背离开口方向反向 拉伸成空心轴5a的形状，该空心轴5a与皮带轮座5向开口方向凹进部分形成 空腔，空腔内装有双列角接触球轴承4，在所述空心轴5a上套装有安装支架6， 该安装支架6为中央开有通孔的"斗笠"形状，该安装支架6的中部伸入所述
轴承4中心孔中，起安装、固定连接作用。所述皮带轮座5通过轴承4实现与 安装支架6的相对转动，所述空心轴5a的外端与叶轮3联接，在叶轮3与安装 支架6之间设置水封2，防止液体渗出。在所述皮带轮座5开口处镶嵌有保护罩 1，该保护罩1的剖面为"山"字形，该保护罩1中心插入所述皮带轮座5的空 心轴5a中，起防尘保护的作用。
本实用新型的工作情况是如图3所示，将安装支架6直接镶在发动机缸 体相应位置上，实现叶轮与发动机冷却系统的联接。发动机启动后，发动机驱 动皮带14带动皮带轮座5转动，进而带动叶轮3旋转。由于叶轮3的旋转，其 中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮3向外射出，射出 的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，被叶轮3排出的液体经 过压出室，大部分速度转换成压力能，然后从泵出口管排出。此时，在叶片中 心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，在低压 的作用下，发动机冷却系统中液体被压入叶轮3的进口。随着泵体的连续转动， 于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体，从而，实现水泵实现循环 输水，冷却发动机的目的。
权利要求1.一种一体镶入式汽车发动机水泵，包括水封(2)、叶轮(3)、皮带轮座(5)，其特征在于所述皮带轮座(5)为一端开口，中央呈深拉伸空心式轴连体的形状，该皮带轮座(5)的中心背离开口方向反向拉伸成空心轴(5a)的形状，该空心轴(5a)与皮带轮座(5)向开口方向凹进部分形成空腔，在该空腔内安装有轴承(4)；在所述空心轴(5a)上套装有安装支架(6)，该安装支架(6)为中央开有通孔的“斗笠”形状，该安装支架(6)的中部伸入所述轴承(4)中心孔中，所述皮带轮座(5)通过轴承(4)实现与安装支架(6)的相对转动，所述空心轴(5a)的外端与叶轮(3)联接，在叶轮(3)与安装支架(6)之间设置水封(2)。
2. 根据权利要求1所述的一体镶入式汽车发动机水泵，其特征在于所述 皮带轮座(5)采用常温冲压冷轧钢板制成。
3. 根据权利要求1或2所述的一体镶入式汽车发动机水泵，其特征在于 所述皮带轮座(5)开口端的边缘向外翻边形成凸沿。
4. 根据权利要求1所述的一体镶入式汽车发动机水泵，其特征在于在所 述皮带轮座(5)开口处镶嵌有保护罩(1)，该保护罩(1)的剖面为"山"字 形，该保护罩(1)中心插入所述皮带轮座(5)的空心轴(5a)中。
5. 根据权利要求1所述的一体镶入式汽车发动机水泵，其特征在于所述 轴承(4)采用双列角接触球轴承。
专利摘要本实用新型公开了一种一体镶入式汽车发动机水泵，其特征在于皮带轮座(5)为一端开口，中央呈深拉伸空心式轴连体的形状，该皮带轮座的中心背离开口方向反向拉伸成空心轴(5a)的形状，该空心轴与皮带轮座向开口方向凹进部分形成空腔，在该空腔内安装有轴承(4)；在所述空心轴上套装有安装支架(6)，该安装支架为中央开有通孔的“斗笠”形状，该安装支架(6)的中部伸入所述轴承(4)中心孔中，所述皮带轮座通过轴承实现与安装支架的相对转动，所述空心轴的外端与叶轮(3)联接，在叶轮与安装支架之间设置水封(2)。本实用新型将泵体和皮带轮合为一体，具有材质可靠，抗压性能好，输水性能高，使用寿命长等特点。
文档编号F01P5/00GK201198781SQ200820098188
公开日2009年2月25日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者张荣碧, 胡官彬, 彬 赵 申请人:重庆云海机械制造有限公司