一种新型电磁水泵离合器的制作方法

文档序号:14179351阅读:291来源:国知局

本发明涉及汽车发动机冷却系统的发动水泵领域,具体是一种用于调整汽车发动机水泵流量的新型电磁水泵离合器。



背景技术:

迄今为止,广泛使用于汽车、拖拉机、船舶、发电机组、工程机械等机械工程所用的内燃发动机中均配备有冷却系统,这些冷却系统中均配备有用于提供冷却水的水泵,然而,这些水泵目前都是采用机械式驱动、传动比固定的结构。这样不管发动机内负荷如何变化、水温是高还是低、排放是好还是坏、需不需要水泵泵水、泵多少水等等,水泵的工作都是按一种固定的连接方式和固定的传动比泵水,也就是说它都以同样的传动比、同样的转速工作。

研究表明发动机在83℃-93℃时发动机效率最高。现有技术发动机启动暖身时间约20-30分钟,采用本发明技术改进后发动机暖身时间约10分钟左右。汽车正常行驶过程中40%的时间是不需要水泵高速运行,在爬坡或重负载情况下需要高速冷却。汽车排放方面,发动机在83℃-93℃温度区间与发动机不在温度区间排放减少约16%。对于发动机而言其内部的水温就相当于人的体温,只有人的体温正常了,人的身体才能够健康。人的体温一旦发生变化,身体就会出现问题,对发动机而言也是同样的道理,因此,维持发动机的温度尤其重要。显而易见的上述结构设计的水泵,还无法适应发动机变化多端的工作过程要求,甚至很多时候还会造成过分的冷却,降低发动机效率,给发动机造成危害,而且大量的浪费了能量。

同时,中国是一个多山的国家,山地的面积占全国陆地面积的1/3,如果把山地、丘陵和高原等地形起伏的地区统称为山区,那么,我国山区的面积占到了全国陆地面积的2/3,也就是66.7%。“十五”期间的标志性工程——南水北调、西气东输、西电东送,这些工程必将带动中国的设备制造业、电力施工业、建材业等的发展,但是,因为我国西部地区多为山地,路况会非常不好,一些工程用车进入山地后,正常状态下,发动机冷却系统是一个温度可控、制冷平衡的状态,如果发动机冷却系统的控制线圈部分出现故障从而导致发动机冷却系统失效,那么,工程车辆将会在路况不好的地方罢工,从而容易导致工程进度慢,抢修车占 道影响施工等情况发生,并且,如果在一些极端的天气下,工程车出现状况在抢修,万一抢修完成不及时,损失将会更大。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种新型电磁水泵离合器,该离合器具有失效保护功能,能够适应恶劣的环境工况,能够适应于发动机变化多端的工作过程要求,适用于发动机的转速运行,从而可以达到高效节能、安全运行的效果。

技术方案:为了实现以上目的,本发明所述的一种新型电磁水泵离合器,它包括:水泵壳体,穿设在水泵壳体上的主轴,套设在主轴上的轴承套,轴承套外侧设有的压环,用于连接轴承套和皮带轮的轴承,通过固定板固定在水泵壳体上的线圈槽,它还包括:螺栓A,衔铁,弹簧片,耦合片,磁铁A,上盖,磁铁B,固定片,压片,螺丝B,固定环和铆钉,所述的螺栓A穿过上盖将弹簧片的一端固定在皮带轮上,所述的铆钉将耦合片和衔铁铆接在弹簧片的另一端,所述的螺丝B穿过压片和轴承套固定在主轴上,固定片的一端固定在压片和压环的中间处,固定环将磁铁A和磁铁B固定在固定片的另一端。

作为本发明的进一步优选,所述的磁铁B与上盖、磁铁A与耦合片之间的间隙分别为0.5mm~1mm,从而方便控制全耦合和半耦合,全耦合是通过磁铁A、磁铁B与上盖和耦合片耦合,半耦合是通过磁铁B与上盖耦合。

作为本发明的进一步优选,所述的耦合片的材料为金属件,所述的耦合片的材料优选为铝或铜或铝合金或铜合金,通过铝或铜或铝合金或铜合金制成的耦合片与磁铁A相吸。

作为本发明的进一步优选,所述的上盖的材料为铝件或者镶嵌铜片的铝件,磁铁B与由铝件或者镶嵌铜片的铝件的上盖耦合相吸。

作为本发明的进一步优选,所述的主轴的下方设有叶轮。

作为本发明的进一步优选,所述的线圈槽内设有电磁线圈。

作为本发明的进一步优选,所述的皮带轮与发动机相连。

工作原理:在发动机刚启动时,由于水温较低,皮带轮带动高速旋转,ECU收到水温过低的信号后,向线圈发出通电信号,线圈槽内的线圈通电,磁铁A与上盖之间留有约1mm间隙,由于线圈电磁力的作用,衔铁克服了弹簧片的弹簧力被吸合在皮带轮上,由于衔铁片与弹簧片和耦合片连在一起,耦合片会随衔铁一起向下移动约1mm,此时的磁铁A与耦合片之间的间隙约2mm,这样由于 间隙的改变,磁铁A与耦合片的耦合力变弱,相对耦合转速变低,水泵叶轮处于半速跟随状态,叶轮低速旋转,水的流量会减少,发动机的温度会升高。

当发动机水温逐渐上升到93℃时,ECU收到水温过高的信号后,向电磁线圈发出断电信号,衔铁在弹簧力的作用下向上移动,磁铁A、磁铁B带有磁力,金属制成的耦合片在磁铁A的磁力吸引下,克服弹簧片的弹簧力靠近磁铁A形成全耦合,因弹簧片固定在皮带轮上,故皮带轮带磁铁A、磁铁B跟随上盖和耦合片旋转,磁铁A、磁铁B会通过固定片传递到主轴上,主轴带动水泵叶轮高速旋转,水的流量会增加,发动机的温度会降低。

当发动机冷却系统的控制线圈部分出现故障从而导致发动机冷却系统失效时,电磁线圈无法通电,那么主轴将会跟随皮带轮转动,水泵叶轮持续高速旋转,并持续降温,从而保证在冷却系统失效时,依然能够有效改变现有离合器功能和性能,使现有离合器的功能性能更好满足使用需要,适用更灵活,满足意外状况发生依然保护了发动机,使用更方便。

有益效果:本发明所述的一种新型电磁水泵离合器,,与现有技术相比,具有以下有点:

1、能有效运用于汽车、船舶、家电、工业控制的各个领域,应用范围广,节能效果好;

2、低速和高速状态都是通过空间永磁耦合,是一种全柔性耦合,无冲击,使用寿命长,适用各种恶劣工况环境;

2、线圈通电时,水泵叶轮处于半速跟随主轴转动的状态,叶轮低速旋转,线圈断电时,叶轮与皮带轮处于接近同速运动状态,叶轮高速旋转,因此,克服了现有技术中如因冷却系统的控制线圈部分出现故障从而导致冷却系统失效的情况,具有防止散热器失效功能;

3、通过控制线圈的通电和断电,改变衔铁和耦合片的距离,从而分别控制水泵从速于皮带轮运动或跟随主轴运动,速度控制半速到全速,能够有效改变现有离合器功能和性能,使现有离合器的功能性能更好满足使用需要,节能效果更明显,使用更方便;

4、使发动机冷却系统的工作,更科学、更适合发动机工作过程的需要、更节能、更安全、更环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

其中:1.水泵壳体、2.固定板、3.主轴、4.皮带轮、5.线圈槽、6.螺栓A、7.衔铁、8.弹簧片、9.耦合片、10.磁铁A、11.上盖、12.磁铁B、13.固定片、14.压片、15.螺丝B、16.轴承套、17.压环、18.轴承、19.固定环、20.铆钉。

具体实施方式

下面结合附图,进一步阐明本发明。

如图1所示为本发明的结构示意图,本发明所述的一种新型电磁水泵离合器,它包括:水泵壳体1,穿设在水泵壳体1上的主轴3,套设在主轴3上的轴承套16,轴承套16外侧设有的压环17,用于连接轴承套16和皮带轮4的轴承18,通过固定板2固定在水泵壳体1上的线圈槽5,它还包括:螺栓A6,衔铁7,弹簧片8,耦合片9,磁铁A10,上盖11,磁铁B12,固定片13,压片14,螺丝B15,固定环19和铆钉20。

螺栓A6穿过上盖11将弹簧片8的一端固定在皮带轮4上,所述的铆钉20将耦合片9和衔铁7铆接在弹簧片8的另一端,所述的螺丝B15穿过压片14和轴承套16固定在主轴3上,固定片13的一端固定在压片14和压环17的中间处,固定环19将磁铁A10和磁铁B12固定在固定片13的另一端。

实施例1

在不通电的情况下,磁铁B12与上盖11间隙为0.5mm,磁铁A10与耦合片9间隙为0.5mm,磁铁A10、磁铁B12带有磁力,金属制成的耦合片9在磁铁A10的磁力吸引下,克服弹簧片8的弹簧力靠近磁铁A10形成全耦合,因弹簧片8固定在皮带轮4上,故皮带轮4带磁铁A10、磁铁B12跟随上盖11和耦合片9旋转,磁铁A10、磁铁B12会通过固定片13传递到主轴3上,磁铁A10和磁铁B12的旋转力会通过固定片13传递到主轴3上,主轴3带动水泵叶轮高速旋转,水的流量会增加,发动机的温度会降低。

在通电的情况下,磁铁B12与上盖11间隙为0.5mm,由于线圈槽5内的电磁线圈通电产生电磁力的作用,衔铁7会吸合在皮带轮4上,由于衔铁片7与弹片8合耦合片9连在一起,耦合片9会随衔铁7一起向下移动0.5mm,磁铁A10与耦合片9之间间隙为1mm,这样由于间隙的改变,磁铁A10与耦合片9的耦合力变弱,相对耦合转速变低,水泵叶轮处于半速跟随状态,叶轮低速旋转,水的流量会减少,发动机的温度会升高。

实施例2

在不通电的情况下,磁铁B12与上盖11间隙为1mm,磁铁A10与耦合片9间隙为1mm,磁铁A10、磁铁B12带有磁力,金属制成的耦合片9在磁铁A10的磁力吸引下,克服弹簧片8的弹簧力靠近磁铁A10形成全耦合,因弹簧片8固定 在皮带轮4上,故皮带轮4带磁铁A10、磁铁B12跟随上盖11和耦合片9旋转,磁铁A10、磁铁B12会通过固定片13传递到主轴3上,磁铁A10和磁铁B12的旋转力会通过固定片13传递到主轴3上,主轴3带动水泵叶轮高速旋转,水的流量会增加,发动机的温度会降低。

在通电的情况下,磁铁B12与上盖11间隙为1mm,由于线圈槽5内的电磁线圈通电产生电磁力的作用,衔铁7会吸合在皮带轮4上,由于衔铁片7与弹片8合耦合片9连在一起,耦合片9会随衔铁7一起向下移动1mm,磁铁A10与耦合片9之间间隙为2mm,这样由于间隙的改变,磁铁A10与耦合片9的耦合力变弱,相对耦合转速变低,水泵叶轮处于半速跟随状态,叶轮低速旋转,水的流量会减少,发动机的温度会升高。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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