一种汽车冷却水泵的制作方法
【专利摘要】一种汽车冷却水泵，包括水泵叶轮、机械密封、O形圈、壳体、轴连轴承、齿带轮；机械密封为水泵叶轮的轮轴密封，机械密封的静环与动环外侧设有钢环，钢环与静环与动环之间的间隙填充磁性液体。本实用新型由于在机械密封的静环与动环外侧设有磁性液体密封，使得汽车冷却水泵的密封效果更好。在机械密封的密封面要有一定的比压只有现有技术的一半。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种水泵，尤其是涉及汽车冷却水泵。 一种汽车冷却水泵
【背景技术】
[0002] 汽车冷却水泵是驱动冷却液的动力装置，汽车水泵运转的可靠性直接影响到发动 机的正常工作。通常情况下，汽车水泵的失效形式是渗漏现象，即冷却水通过密封从溢水孔 处溢出。渗漏的水就会逐渐渗入到轴连轴承内部，侵蚀轴承的滚动体，并最终导致发动机损 坏的更为严重的后果，所以机械密封的可靠性在汽车水泵中显得尤为重要。机械密封包括 1.传动座2.辅助密封圈3.静环4.动环5.弹簧座6.波纹管7.弹簧8.波纹管座；动环 和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上， 并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。弹簧座和波 纹管压紧元件产生压力，可使泵在不运转状态下也保持端面贴合，防止冷却介质渗漏。密封 元件起密封静环与轴承的间隙、动环与壳体的间隙的作用，同时对水泵的振动、冲击起缓冲 作用。
[0003] 大部分机械密封采用稍软的材料来制作旋转面，使其在较硬的静止面上旋转摩 擦，汽车水泵机械密封的通用组合是利用碳材料作为静环3,使其在陶瓷或碳化硅动环4上 运行。此配对材料有较好的磨合性、导热性和机械强度及无过大对偶腐蚀等优点。必须在 动静环接触面之间保持一层液体薄膜，以起到润滑的作用，采用弹簧负载和液体压力相结 合的方式，可以使密封面之间起到很好的密封作用。但端面比压过大，则会影响接触面之间 形成液体薄膜，导致热量增加和过早的磨损。如果端面比压过低，接触面之间的间隙增大， 容易造成渗漏。
[0004] 然而，机械密封的泄漏大约有80%?95%是由于密封端面摩擦副造成的，除了保持 密封面制造精度之外，端面比压是关系到密封性能及使用寿命的重要参数，它与密封的结 构形式、弹簧大小和介质压力有关；此外，机械密封自身装配过程也有较高要求；在机械密 封的密封面要有一定的比压，才能使摩擦副起到有效的密封作用，为了保证这一比压，要求 泵轴不能有太大的轴向窜动量。机械密封振动偏大，最终导致机械密封加剧磨损而失去密 封效果。
[0005] 汽车水泵在设计、制造和装配过程中，要充分分析振动的来源，以消除振动源，提 高水泵设计的汽蚀性能水平，避免发生汽蚀现象引起水泵的振动；根据汽车冷却水泵叶轮 的设计转速合理控制其动平衡大小，使其运转平稳；从结构到材料等各方面充分考虑泵轴 的刚性；提高水泵轴承的精度，按JB/T563 - 1997《滚动轴承水泵轴连轴承》标准，要求 轴连轴承的径向游隙不大于〇. 〇4mm。机械密封是一种轴向旋转的接触式动态密封，它是在 流体介质和弹性元件的作用下，两个垂直于轴心线的密封端面紧密贴合、相对旋转，从而达 到密封效果，因此要求两个密封之间要受力均匀。但由于汽车水泵产品设计的不合理，泵轴 运转时，在机械密封安装处产生较大的挠度，使密封面之间的受力不均匀，导致密封效果不 好。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的在于，针对现有技术存在的不足，提供一种与现有机械密封相 配合的密封结构。可以使机械密封的端面比压降低且密封性能更好及使用寿命均更长，使 汽车冷却水泵工作更加可靠，不会泄露冷却液。
[0007] 本实用新型技术方案是：一种汽车冷却水泵，包括水泵叶轮、机械密封、0形圈、壳 体、轴连轴承、齿带轮；机械密封为水泵叶轮的轮轴密封，其特征是机械密封的静环与动环 外侧设有钢环，钢环与静环与动环之间的间隙填充磁性液体。钢环本身具体一定的铁磁性， 可以对磁性液体有一定的粘附作用；但进一步，尤其是在钢环的内侧粘附若干小块钕铁硼 永磁体用于更强力的粘附磁性液体。
[0008] 本实用新型的有益效果：由于在机械密封的静环与动环外侧设有磁性液体密封， 使得汽车冷却水泵的密封效果更好。在机械密封的密封面要有一定的比压只有现有技术的 一半，即接触式动态密封中两个垂直于轴心线的密封端面紧密贴合稍差、两个密封之要受 力均匀度稍差均可以适用于本实用新型。使得汽车冷却水泵的使用寿命大大延长。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型汽车冷却水泵实施例的结构示意图；
[0010] 图2为本实用新型汽车冷却水泵密封结构实施例的结构示意图；也是图1机械密 封处的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 汽车冷却水泵如图1-2所示，包括9.汽车冷却水泵叶轮10.机械密封11. 0形圈 12.壳体13.轴连轴承14.齿带轮；机械密封也称端面密封，有一对垂直于旋转轴线的端 面，该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下，依赖辅助密封的配合与另一端保持贴 合，并相对滑动，从而防止流体渗漏。
[0012] 图2中机械密封包括1.传动座2.辅助密封圈3.静环4.动环5.弹簧座6.波纹 管7.弹簧8.波纹管座；另在静环与动环外侧设有钢环3-1，钢环与静环与动环之间的间隙 填充磁性液体3-2。钢环3-1比静环与动环的外侧直径大约l-2mm，l-2mm间隙中填充磁性 液体，填充磁性液体漫延到机械密封的密封面。钢环3-1的材质采用碳钢，利用永久磁场影 响后的剩磁吸附磁性液体(磁性液体是富含悬浮三氧化二铁和氧化亚铁颗粒的不挥发的液 体，已经有成熟技术)。
[0013] 钢环内侧与静环与动环外侧的间隙为1. 5mm。尤其是在钢环的内侧均匀粘附若干 小块几平方毫米面积但1mm厚的钕铁硼永磁体用于更强力的粘附磁性液体。
[0014] 本实用新型的实施例不构成对本实用新型的限定，任何相似结构的产品均要观其 是否落入本实用新型权利要求限定的保护范围。
【权利要求】
1. 一种汽车冷却水泵，包括水泵叶轮、机械密封、0形圈、壳体、轴连轴承、齿带轮；机械 密封为水泵叶轮的轮轴密封，其特征是机械密封的静环与动环外侧设有钢环，钢环与静环 与动环之间的间隙填充磁性液体。
2. 根据权利要求1所述的汽车冷却水泵，其特征是在钢环的内侧粘附若干小块钕铁硼 永磁体。
3. 根据权利要求1或2所述的汽车冷却水泵，其特征是钢环内侧与静环与动环外侧的 间隙为1. 5mm。
【文档编号】F04D29/10GK203867958SQ201420143327
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】王华生, 花群 申请人:大丰市海纳机械有限公司