雙柔性三速調(diào)速水泵的制作方法

本發(fā)明涉及汽車零部件領(lǐng)域，具體涉及一種雙柔性三速調(diào)速水泵。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，汽車發(fā)動機(jī)的水泵一般為單速水泵，發(fā)動機(jī)啟動后，水泵一直隨發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動冷卻水在發(fā)動機(jī)體內(nèi)，或者在發(fā)動機(jī)與水箱之間快速循環(huán)，因水箱的散熱作用，致使水溫、潤滑油溫、氣缸壁溫提升的很慢，從而導(dǎo)致燃油燃燒不充分，運(yùn)動件潤滑不充分，造成發(fā)動機(jī)的冷態(tài)磨損加重，同時駕駛室暖風(fēng)溫度提升慢，暖風(fēng)效果不好，水泵的功耗也始終處在最大狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠快速提高發(fā)動機(jī)水溫、潤滑油溫、駕駛室暖風(fēng)溫度，同時減少水泵本身功耗，降低發(fā)動機(jī)冷態(tài)磨損的雙柔性三速調(diào)速水泵。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，包括水泵殼、皮帶輪、水泵軸，水泵軸為軸連軸承，水泵軸的一端裝有水封和葉輪，水泵軸的另一端穿過水泵殼中心孔伸出到水泵殼外側(cè)，水泵殼外套裝雙列軸承，雙列軸承外圈與皮帶輪固定連接，皮帶輪的內(nèi)側(cè)腔內(nèi)裝有電磁鐵芯，電磁鐵芯與水泵殼固定連接，皮帶輪的外側(cè)固定連接有驅(qū)動盤，驅(qū)動盤內(nèi)嵌有軟鐵盤，驅(qū)動盤上、與軟鐵盤的對應(yīng)位置處布有一圈永磁鐵，在驅(qū)動盤和皮帶輪形成的空腔內(nèi)裝有大摩擦盤、小摩擦盤、磁鐵固定盤和復(fù)合驅(qū)動盤，大摩擦盤和大片彈簧鉚接，大片彈簧固定連接在復(fù)合驅(qū)動盤上，小摩擦盤和小片彈簧鉚接，小片彈簧固定連接在磁鐵固定盤上，磁鐵固定盤外圈布有一圈永磁鐵，磁鐵固定盤的內(nèi)圈通過軸承連接在水泵軸的軸上，復(fù)合驅(qū)動盤內(nèi)嵌有兩圈軟鐵盤，復(fù)合驅(qū)動盤的內(nèi)圈和水泵軸壓接配合，電磁鐵芯、皮帶輪、大摩擦盤、小摩擦盤、磁鐵固定盤、兩圈軟鐵盤、軟鐵盤為軟磁材料，驅(qū)動盤、復(fù)合驅(qū)動盤為硬磁材料。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述電磁鐵芯內(nèi)間隔設(shè)有大電磁線圈和小電磁線圈。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，兩圈軟鐵盤為位于內(nèi)圈的軟鐵盤和位于外圈的軟鐵盤，位于內(nèi)圈的軟鐵盤與驅(qū)動盤上的永磁鐵的位置相對應(yīng)，位于外圈的軟鐵盤與磁鐵固定盤上的永磁鐵的位置相對應(yīng)。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述磁鐵固定盤和驅(qū)動盤上分布的永磁鐵數(shù)量為偶數(shù)，相鄰兩塊永磁鐵的磁極相反。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述小電磁線圈通電時，電磁鐵芯、皮帶輪和小摩擦盤形成閉合磁路，磁鐵固定盤、軟鐵盤及相鄰兩塊永磁鐵形成閉合磁路，驅(qū)動盤內(nèi)嵌軟鐵盤、軟鐵盤及相鄰兩塊永磁鐵形成閉合磁路。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述大電磁線圈通電時，電磁鐵芯、皮帶輪和大摩擦盤形成閉合磁路。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，兩圈軟鐵盤為：位于內(nèi)圈的軟鐵盤和位于外圈的軟鐵盤，位于內(nèi)圈的軟鐵盤與磁鐵固定盤上的永磁鐵的位置相對應(yīng)，皮帶輪的外端面上嵌有永磁鐵，位于外圈的軟鐵盤與皮帶輪上的永磁鐵的位置相對應(yīng)。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述電磁鐵芯內(nèi)間隔設(shè)有大電磁線圈和小電磁線圈。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述磁鐵固定盤上分布的永磁鐵數(shù)量為偶數(shù)，相鄰兩塊永磁鐵的磁極相反。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，其中，所述小電磁線圈通電時，鐵芯、皮帶輪和小摩擦盤形成閉合磁路，所述大電磁線圈通電時，鐵芯、皮帶輪和大摩擦盤形成閉合磁路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，可根據(jù)發(fā)動機(jī)的載荷大小與工況不同，改變水泵轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變水泵流量；同時又可調(diào)整磁鐵固定盤和驅(qū)動盤上所布磁鐵的大小和數(shù)量，改變永磁場力的大小，以適應(yīng)不同發(fā)動機(jī)在不同載荷與工況下對冷卻水流量的要求，達(dá)到了提高駕駛室的暖風(fēng)效果，降低發(fā)動機(jī)冷態(tài)磨損，提高潤滑效率、降低水泵本身的功耗的效果。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明中電磁鐵芯、皮帶輪和大摩擦盤形成的閉合磁路；

圖1b為本發(fā)明中電磁鐵芯、皮帶輪和小摩擦盤形成的閉合磁路；

圖2為本發(fā)明中磁鐵固定盤及外圈永磁鐵的分布及磁極；

圖3為本發(fā)明中磁鐵固定盤、軟鐵盤及永磁鐵形成的永磁回路；

圖4為本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵的實(shí)施例一的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵的實(shí)施例二的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖4所示，本實(shí)施例雙柔性三速調(diào)速水泵，包括水泵殼1、皮帶輪8、水泵軸4，水泵軸4為軸連軸承，水泵軸4的中部外表面套裝水泵殼1，水泵軸4的左端裝有水封3和葉輪2，水泵軸4的右端穿過水泵殼1中心孔并伸出水泵殼1外，水泵殼1外套裝雙列軸承9，皮帶輪8通過雙列軸承9套裝于水泵殼1上，雙列軸承9內(nèi)圈與水泵殼1固定連接，雙列軸承9外圈與皮帶輪8固定連接，皮帶輪8可繞雙列軸承9轉(zhuǎn)動。

如圖2和圖4所示，皮帶輪8的內(nèi)側(cè)腔內(nèi)裝有電磁鐵芯7，電磁鐵芯7通過鐵芯固定件6、螺釘5與水泵殼1固定連接，皮帶輪8的外圓周右端面處通過螺釘10固定連接有由硬磁材料制成的驅(qū)動盤11，驅(qū)動盤11為中空環(huán)狀殼體，驅(qū)動盤11的右端面設(shè)置有一圈環(huán)狀軟鐵盤19，驅(qū)動盤11上、與軟鐵盤19的相對應(yīng)位置處左側(cè)嵌有一圈永磁鐵18，在驅(qū)動盤11和皮帶輪8形成的空腔內(nèi)裝有大摩擦盤25、小摩擦盤23、磁鐵固定盤21和復(fù)合驅(qū)動盤12，磁鐵固定盤21為軟磁材料制成，磁鐵固定盤21外圈布有一圈永磁鐵14，磁鐵固定盤21的內(nèi)圈通過軸承20連接在水泵軸4上，復(fù)合驅(qū)動盤12包括裝在水泵軸4端部的復(fù)合驅(qū)動盤內(nèi)圈和套裝在復(fù)合驅(qū)動盤內(nèi)圈外的復(fù)合驅(qū)動盤外圈，大摩擦盤25和大片彈簧24鉚接在一起，大片彈簧24通過螺釘13連接在復(fù)合驅(qū)動盤12外圈上，小摩擦盤23和小片彈簧22鉚接在一起，小片彈簧22通過螺釘16連接在磁鐵固定盤21上，復(fù)合驅(qū)動盤12內(nèi)嵌有兩圈軟鐵盤，復(fù)合驅(qū)動盤12的內(nèi)圈和水泵軸4壓接配合在一起。

如圖4所示，電磁鐵芯7內(nèi)設(shè)有大電磁線圈27和小電磁線圈26，兩圈軟鐵盤為位于內(nèi)圈的軟鐵盤17和位于外圈的軟鐵盤15，位于內(nèi)圈的軟鐵盤17與復(fù)合驅(qū)動盤12上的永磁鐵18的位置相對應(yīng)，位于外圈的軟鐵盤15與磁鐵固定盤21上的永磁鐵14的位置相對應(yīng)。其中，電磁鐵芯7、皮帶輪8、大摩擦盤25、小摩擦盤23、磁鐵固定盤21、兩圈軟鐵盤、軟鐵盤19均為軟磁材料，驅(qū)動盤11、復(fù)合驅(qū)動盤12均為硬磁材料。

本實(shí)施例中，磁鐵固定盤21和驅(qū)動盤11上分布的永磁鐵數(shù)量為偶數(shù)，如圖2所示，相鄰兩塊永磁鐵的磁極相反。磁鐵固定盤21和驅(qū)動盤11上分布的永磁鐵的大小和數(shù)量可以調(diào)整。

如圖1和圖4所示，皮帶輪8的端面和大摩擦盤上設(shè)置有多個隔磁槽28，利于形成閉合磁路，小電磁線圈26通電時，電磁鐵芯7、皮帶輪8和小摩擦盤23形成閉合磁路，磁鐵固定盤21、軟鐵盤15及相鄰兩塊永磁鐵14形成閉合磁路；大電磁線圈27通電時，電磁鐵芯7、皮帶輪8和大摩擦盤25形成閉合磁路。

如圖4所示，在發(fā)動機(jī)剛剛啟動或怠速狀態(tài)時，曲軸皮帶輪帶動調(diào)速水泵的皮帶輪8繞雙列軸承9轉(zhuǎn)動，由于皮帶輪8與驅(qū)動盤11通過螺釘10固定連接，故皮帶輪8轉(zhuǎn)動帶動驅(qū)動盤11及嵌入其內(nèi)的軟鐵盤19和永磁鐵18同步轉(zhuǎn)動，軟鐵盤19、永磁鐵18及復(fù)合驅(qū)動盤12的內(nèi)圈軟鐵盤17形成一閉合永磁磁路如圖3所示，軟鐵盤19轉(zhuǎn)動通過磁場力帶動復(fù)合驅(qū)動盤12低速轉(zhuǎn)動，復(fù)合驅(qū)動盤12的轉(zhuǎn)速低于皮帶輪1的轉(zhuǎn)速，復(fù)合驅(qū)動盤12通過水泵軸4帶動水封3、葉輪2同步低速轉(zhuǎn)動，使調(diào)速水泵以較低的流量泵水，此時調(diào)速水泵為一速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)發(fā)動機(jī)載荷增加時，小線圈26通電，電磁鐵芯7、皮帶輪8及小摩擦盤23形成一閉合磁路如圖1b所示，電磁力將小摩擦盤23和皮帶輪8吸合在一起同步轉(zhuǎn)動，小摩擦盤23通過小片彈簧22、螺釘16帶動磁鐵固定盤21同步轉(zhuǎn)動，磁鐵固定盤21、永磁鐵14及復(fù)合驅(qū)動盤12的外圈軟鐵盤15形成一閉合永磁磁路，其永磁半徑大于一速形成的閉合永磁磁路的永磁半徑，產(chǎn)生的磁場力大，磁鐵固定盤21通過磁場力帶動復(fù)合驅(qū)動盤12以較高的速度轉(zhuǎn)動，使調(diào)速水泵以較高的流量泵水，此時調(diào)速水泵為二速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)載荷再增加時，大線圈27通電，電磁鐵芯7、皮帶輪8及大摩擦盤25形成一閉合磁路如圖1a所示，電磁力將大摩擦盤25和皮帶輪8吸合在一起同步轉(zhuǎn)動，大摩擦盤25被牢固吸合至皮帶輪8的右端面上，大摩擦盤25通過大片彈簧24、螺釘13帶動復(fù)合驅(qū)動盤12與皮帶輪8同步轉(zhuǎn)動，復(fù)合驅(qū)動盤12與水泵軸4同步轉(zhuǎn)動，使得皮帶輪8能帶動水泵軸4全速旋轉(zhuǎn)，調(diào)速水泵以最大流量泵水，此時調(diào)速水泵為三速運(yùn)轉(zhuǎn)，葉輪2能夠與皮帶輪8同速旋轉(zhuǎn)，沒有速度流失，能迅速對發(fā)動機(jī)降溫；當(dāng)發(fā)動機(jī)載荷降低時，大線圈27斷電，大摩擦盤25在大片彈簧24的彈力作用下和皮帶輪8分離，調(diào)速水泵以二速運(yùn)轉(zhuǎn)，以較高流量泵水；當(dāng)發(fā)動機(jī)重新處于輕載荷或怠速時，小電磁線圈26斷電，小摩擦盤23在小片彈簧22的彈力作用下和皮帶輪8分離，調(diào)速水泵以一速運(yùn)轉(zhuǎn)，重新回到低流量泵水狀態(tài)。

調(diào)速水泵一速旋轉(zhuǎn)和二速旋轉(zhuǎn)均是非接觸傳動或非摩擦傳動，靠磁場力帶動葉輪2轉(zhuǎn)動，葉輪2的輸出轉(zhuǎn)速比由皮帶輪輸入的轉(zhuǎn)速要低得多，調(diào)速水泵三速旋轉(zhuǎn)是接觸傳動或摩擦傳動，葉輪2與皮帶輪8同速旋轉(zhuǎn)，沒有速度流失，因而速度要高得多。

實(shí)施例二

實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于：實(shí)施例二中不包括驅(qū)動盤11和軟鐵盤19，當(dāng)然也沒有驅(qū)動盤11和皮帶輪8形成的空腔，兩圈軟鐵盤的位置有變化。其中，兩圈軟鐵盤為：位于內(nèi)圈的軟鐵盤15’和位于外圈的軟鐵盤17’，位于內(nèi)圈的軟鐵盤15’與磁鐵固定盤21上的永磁鐵14的位置相對應(yīng)，皮帶輪8的外端面上嵌有永磁鐵18’，位于外圈的軟鐵盤17’與皮帶輪8上的永磁鐵18’的位置相對應(yīng)。

實(shí)施例二與實(shí)施例一的工作原理和工作過程基本相同，在此不做贅述。

本發(fā)明中，圖4和圖5中的永磁鐵和軟鐵盤作用相同。

本發(fā)明雙柔性三速調(diào)速水泵，可根據(jù)發(fā)動機(jī)的載荷大小與工況不同，改變水泵轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變水泵流量；同時又可調(diào)整磁鐵固定盤和驅(qū)動盤上所布磁鐵的大小和數(shù)量，改變永磁場力的大小，以適應(yīng)不同發(fā)動機(jī)在不同載荷與工況下對冷卻水流量的要求，達(dá)到了提高駕駛室的暖風(fēng)效果，降低發(fā)動機(jī)冷態(tài)磨損，提高潤滑效率、降低水泵本身的功耗的效果。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。