与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发动机零部件，具体涉及一种将链轮室与发动机水泵组装为一体的系统装置。
【背景技术】
[0002]发动机的冷却系统是维持发动机能够正常运行的重要系统装置，尤其是在环境温度较高的季节，是保证发动机正常工作的前提条件，而冷却系统的动力是由水泵来提供的。
[0003]水泵由泵体、叶轮和壳体集成在一体，安装在发动机机体上。这种结构比较简单和可靠，是绝大多数发动机采用的形式。但该结构的水泵体积较大，组装在发动机上后导致机体尺寸加大，使得整车匹配时，对发动机外部空间的布置造成较大的困难，如车底盘水箱的布置等。尤其对于紧凑型车，发动机的布置更加困难。本发明所提出一种较紧凑、合理的装配方案，可使这一问题得到理想的解决。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，形成水泵与链轮室共同形成储水腔、分离腔、扩散腔和储压腔的水泵系统，使水泵及发动机机整体结构更加紧凑合理。
[0005]为实现此目的本发明采取的结构方案是:链轮室设置在发动机机体的前端，链轮室中部设有连环式深凹坑和浅凹坑，深凹坑内用于形成水泵工作时的分离腔4和储水腔5 ;浅凹坑内用于形成水泵工作时的扩散腔6和储压腔7。分离腔与储水腔同轴相通，分离腔外径大于储水腔，两腔中间设有锥形坡台8，锥形坡台的上端面与浅凹坑同面。储水腔与进水口 9相通；浅凹坑的外侧面设有小循环入水口 10。分离腔以渐开线形式展开，在浅坑内形成扩散腔。储压腔水路与机体水道11相通；节温器回水管12安装在链轮室中部的小循环入水口处。
[0006]本发明将水泵中设有的甩水盘和水泵本体固定在链轮室上，在链轮室加工出深、浅两个凹坑，并分别形成储水腔、分离腔.、扩散腔和储压腔，由此共同组成水泵系统。在链轮室的储水腔上设有进水的水道和内部循环回水的水道，储压腔内设有与发动机机体水道相通的出水口。此设计将链轮室与水泵从机械结构上和为一体，使水泵系统非常紧凑。
[0007]本发明的特点及有益效果是，水泵系统在链轮室内形成独立的储水腔、分离腔、扩散腔、压力腔等工作腔，但水泵体留在链轮室外面的结构相对较小，并且与目前水泵设置方案比较，使的发动机的整体尺寸减小。在满足水泵达到相同压力和流量作用同时，减小了发动机与整车的匹配难度，给发动机外部留有更大的装配空间。
【附图说明】
[0008]图1为本发明部件设置的原理与结构简图。
[0009]图2为链轮室内水泵工作腔结构简图。
[0010]图3为本发明中水泵本体部分的结构简图。
[0011]图4为水泵中冷却水循环的原理结构剖面简图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图并通过实施例对本发明的结构原理作进一步的说明。
[0013]与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，包括链轮室、分离腔、储水腔、扩散腔、储压腔、水泵接水管、节温器回水管。水泵由水泵轴、叶轮、甩水盘以及水泵体法兰连接面组成。其部件组成结构是；链轮室I设置在发动机机体的前端，链轮室中部设有连环式(两个凹坑连在一起)深凹坑2和浅凹坑3。深凹坑内用于形成水泵工作时的分离腔4和储水腔5 ;浅凹坑内用于形成水泵工作时的扩散腔6和储压腔7。分离腔与储水腔同轴相通，分离腔外径大于储水腔，两腔中间设有锥形坡台8，锥形坡台的上端面与浅凹坑同面，即深凹坑高出浅凹坑。储水腔与进水口 9相通，浅凹坑的外侧面设有小循环入水口 10，分离腔以渐开线形式展开，在浅坑内形成扩散腔。储压腔水路与机体水道11相通。节温器回水管12安装在链轮室上端的小循环入水口处。
[0014]水泵设有水泵体法兰连接面14，水泵体连接法兰面上设有密封凹槽15 (如图3)，凹槽内设有密封圈，链轮室以及水泵体法兰连接面均通过机体前端的螺栓孔16与机体固定。水泵轴17的中部设有碗型凸台18，碗型凸台上面设有叶轮19，每个叶轮的上端面均设有定位凸台20。水泵体的前端设有甩水盘21，甩水盘内表面设有与定位凸台相匹配的定位凹槽22。
[0015]水泵体的最外端设有小法兰盘23与皮带轮24通过螺栓固定。叶轮和甩水盘配合安装后，甩水盘与分离腔内的锥形坡台相配合，安装后的甩水盘与链轮室的锥形坡台之间留有很小的间隙。留间隙主要是防止叶轮和甩水盘转动时发生摩擦。在本系统中，水泵体法兰连接面与链轮室之间、链轮室与机体水道进出水口之间、以及水泵接水管13与进水口之间均设有密封胶圈进行密封。运行时，皮带轮带动水泵叶轮旋转，分离腔内的冷却水在扩散腔内压力升高，进入所述储压腔以及机体水道。
[0016]链轮室设置的两个凹坑，较深的凹坑作为容纳水泵工作的分离腔和储存冷却水的储水腔；深度浅的凹坑作为扩散腔和储压腔。扩散腔的加工设计是，将分离腔的斜上端以渐开线形式向外扩散，截面逐渐扩大，而形成扩散腔。叶轮上端面设有定位凸台，甩水盘中间设有圆形孔，水泵轴穿过圆形孔。甩水盘内表面与碗型凸台上的叶轮外轮廓形状相同，内表面设有与定位凸台形状和位置相同的定位凹槽。安装时，定位凸台与定位凹槽相配合，用水盘的内表面与叶轮上端面相配合。甩水盘的作用是防止叶轮高速旋转的分力将部分防冻液(冷却水)甩回储水腔内。
[0017]冷却水的工作过程是:皮带轮带动水泵叶轮高速旋转，分离腔内的冷却水在离心力的作用下向外射出，冷却水在扩散腔内速度降低，压力升高，进入储压腔以及机体水道。在水泵体叶轮中心处因冷却水被甩出而形成无水的真空低压区，储水腔中的冷却液在压力差的作用下，经甩水盘中间的空间吸入到分离腔内。储水腔内压力降低，进水口与储水腔之间管道中的冷却水以及节温器回水管内的冷却水在压差的作用下进入储水腔。冷却水(或防冻液)将连续不断地从水箱和小循环管中被抽吸上来，又连续不断地从压入机体水道，冷却发动机后进入水箱冷却后再吸入水泵，周而复始的冷却循环。
【主权项】
1.与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，包括链轮室、分离腔、储水腔、扩散腔、储压腔、水泵接水管、节温器回水管、水泵由水泵轴、叶轮、甩水盘以及水泵体法兰连接面组成，其特征是；链轮室(I)设置在发动机机体的前端，链轮室中部设有连环式深凹坑(2)和浅凹坑(3)，深凹坑内用于形成水泵工作时的水泵工作时的分离腔(4)和储水腔(5);浅凹坑内用于形成水泵工作时的扩散腔(6)和储压腔(7)，分离腔与储水腔同轴相通，分离腔外径大于储水腔，两腔中间设有锥形坡台(8)，锥形坡台的上端面与浅凹坑同面；储水腔与进水口(9)相通；浅凹坑的外侧面设有小循环入水口(10);分离腔以渐开线形式展开，在浅坑内形成扩散腔；储压腔水路与机体水道(11)相通；节温器回水管(12)安装在链轮室上端的小循环入水口处。
2.按照权利要求1所述的与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，其特征是:所述水泵设有水泵体法兰连接面(14)，水泵体连接法兰面上设有密封凹槽(15)，凹槽内设有密封圈，链轮室以及水泵体法兰连接面均通过机体前端的螺栓孔(16)与机体固定，水泵轴(17)的中部设有碗型凸台(18)，碗型凸台上面设有叶轮(19)，每个叶轮的上端面均设有定位凸台(20);水泵体的前端设有甩水盘(21)，甩水盘内表面设有与定位凸台相匹配的定位凹槽(22)。
3.按照权利要求1所述的与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，其特征是所述水泵体的最外端设有小法兰盘(23)与皮带轮(24)通过螺栓固定；所述叶轮和甩水盘配合安装后，甩水盘与分离腔内的锥形坡台相配合，安装后的甩水盘与链轮室的锥形坡台之间留有间隙。
4.按照权利要求1或2所述的与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，其特征是所述水泵体法兰连接面与链轮室之间、链轮室与机体水道进出水口之间、以及水泵接水管(13)与进水口之间均设有密封胶圈进行密封。
5.按照权利要求1所述的与链轮室镶嵌为一体的发动机水泵系统，其特征是所述皮带轮带动水泵叶轮旋转，分离腔内的冷却水在扩散腔内压力升高，进入所述储压腔以及机体水道。
【专利摘要】本发明公开了一种与链轮室镶嵌为一体式发动机水泵系统，其结构是链轮室设置在发动机机体的前端，链轮室中部设有连环式深、浅两个凹坑。深凹坑内用于形成分离腔和储水腔；浅凹坑内用于形成扩散腔和储压腔。分离腔与储水腔同轴相通，两腔中间设有锥形坡台，锥形坡台的上端面与浅凹坑同面。储水腔与进水口相通，浅凹坑的外侧面设有小循环入水口，分离腔以渐开线形式展开。储压腔水路与机体水道相通，节温器回水管安装在链轮室上端的小循环入水口处。水泵体留在链轮室外面的结构相对较小，与目前水泵设置方案比较，使得发动机的整体尺寸减小。在满足水泵达到相同压力和流量的同时，减小了发动机与整车的匹配难度。
【IPC分类】F02F7-00, F01P5-10
【公开号】CN104612804
【申请号】CN201510020421
【发明人】苑朝辉, 曹晓峰, 张宏辉, 贺兆欣, 逯明, 李晓刚, 田家秋, 霍俊兰, 顾涛
【申请人】东风朝阳朝柴动力有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月15日