专利名称：用于在低温循环以及在高温循环中输送冷却剂的水泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在低温循环以及在高温循环中输送冷却剂的水泵，带有一包
括位于内部的低温螺旋腔的低温壳体，带有一包括位于内部的高温螺旋腔的高温壳体，带有一用于在低温螺旋腔以及高温螺旋腔中同时输送冷却剂的水泵叶轮，并且带有一用于驱动水泵叶轮的主动轴。
背景技术：
由DE4114704C1已知一用于两级增压空气冷却的冷却循环。该冷却循环包括一高温循环和一低温循环。在高温循环中一高温循环水冷却器、一作为第一级冷却的高温增压空气冷却器、一用于在高温循环中输送冷却剂的第一水泵和内燃机在串联下布置。在低温循环中一低温循环水冷却器、一作为第二级冷却的低温增压空气冷却器、一发动机油换热器、一变速器油换热器和一用于在低温循环中输送冷却剂的第二水泵在串联下布置。
在实践中第一和第二水泵在一由两部分组成的壳体中构成具有一共同的主动轴的双流水泵。为了使水泵保持较小的重量和较小的效率下降，壳体和水泵叶轮由铝制造。作为减轻重量的进一步的步骤，用于在低温循环中输送冷却剂的水泵叶轮与用于在高温循环中输送冷却剂的水泵叶轮构成整体地。然而关键是，由于铝的良好的导热性和由于从高温循环到低温循环、例如4(TC的热位差产生一不希望的热交换。该热交换在低温循环中只能通过更高的散热、例如通过更大的换热器被补偿。
发明内容
因此本发明以该任务为依据，在属于这一类的水泵中减少热交换。 该任务通过在权利要求1中所述的特征获得解决。结构在从属的权利要求中描述。 为了减少从高温壳体到低温壳体的热交换，高温螺旋腔布置在高温壳体中，高温叶轮将冷却剂输送到该高温螺旋腔中，并且低温螺旋腔布置在低温壳体中，低温叶轮将冷却剂输送到该低温螺旋腔中。在装配完的水泵中一第一平面位于高温螺旋腔和低温螺旋腔之间，该平面通过一在低温壳体上的第一装配面和一紧贴在上面的在高温壳体上的第二装配面确定。附加地一绝热体、例如一优质钢板布置在第一平面中。为了减少水泵叶轮本身的热交换水泵叶轮由一低温叶轮和一高温叶轮包括一绝热缝组成。绝热缝形成一热障。两个叶轮的连接位置确定一第二平面，其中第一平面和第二平面位于同一平面中，即沿着径向排成一条直线。 在试验台测量时被测定，通过根据本发明的措施从高温循环到低温循环的热流在应用情况下可被减少大约70%。因为现在较少的热能到达低温循环，所以要么冷却设备可以制作得更小、更轻和费用更低廉，要么在低温循环中温度水平可以保持在一更低的水平，比如这对于电子元件的冷却更加有利。
—优选的实施例表示在附图中。其中 图1表示了带有局部放大X以及局部放大Y的水泵的剖视图，并且
图2表示了水泵叶轮的剖视图。
具体实施例方式
图1表示了带有一局部放大X和一局部放大Y的水泵1的剖视图。局部放大X表示了水泵叶轮区域的局部放大图。局部放大Y表示了在水泵1的外圆周上连接区域的局部放大图。图2表示了水泵叶轮的剖视图。对图1、局部放大X、局部放大Y和图2的进一步的说明一起进行。 在图1中表示的水泵1在低温循环中输送冷却剂，并且同时在高温循环中输送冷却剂。水泵1由下面的主要部件构成一低温壳体2、一高温壳体5、一用于输送冷却剂的水泵叶轮8、一用于驱动水泵叶轮8的主动轴9和一第一轴承座20。在低温壳体2中包括一低温螺旋腔3。低温冷却剂的入口在图1中用附图标记NT EIN表示。如在局部放大Y中所示，在低温壳体2的端面上构成一第一装配面4。在高温壳体5中包括一高温螺旋腔6。高温冷却剂的入口在图1中用附图标记HT EIN表示。在高温壳体5的端面上、参见局部放大Y构成一第二装配面7。驱动力矩通过一齿轮22作用到主动轴9上，该主动轴相互连接成整体。主动轴9又驱动水泵叶轮8。主动轴9通过一角接触球轴承18支承在低温壳体2中，并且通过一圆柱滚子轴承23支承在一第一轴承座20中，参见图1 。通过从第一轴承座20经一第二轴承座21施加一轴向力到角接触球轴承18的外圈19上，角接触球轴承18调整成无间隙地，该第二轴承座起弹簧的作用。通过一轴密封垫圈24和一端面联合密封14低温壳体2和主动轴9彼此相对密封。为了排出泄漏一带有合成橡胶球16的泄漏孔15布置在低温壳体2中。合成橡胶球16在泄漏通道15中是可移动的，并且防止在流动反向时、例如在潜水运行时水渗入到水泵中。 在实际运行中在高温循环和低温循环之间的温度差可到摄氏40°C 。因为水泵1和水泵叶轮8由铝制造，从较热的介质(高温)到较冷的介质(低温)的热交换通过水泵壳体和水泵叶轮进行。为了减少热交换采取两项措施。 第一项措施用于减少从高温壳体5到低温壳体2的热交换。为此在低温螺旋腔3和高温螺旋腔6之间设置一第一平面El，该平面通过第一装配面4和第二装配面7确定。如在图1中和在局部放大Y中所示，两个装配面4和7在装配状态下在绝热体10的中间连接下相互贴紧。典型地作为绝热体10使用优质钢板或者塑料。附加地绝热体10也可以涂敷密封胶。 第二项措施用于减少在水泵叶轮8之内的热交换。为此水泵叶轮8由一低温叶轮11和一高温叶轮12在绝热缝13的中间连接下构成，对此参见图2。通过一钢轴套17水泵叶轮8借助于压配合固定到主动轴9上。低温叶轮11在低温循环中通过低温螺旋腔3输送冷却剂。高温叶轮12在高温循环中通过高温螺旋腔6输送冷却剂。沿着径向走向的绝热缝13通过一相应的成型在两个叶轮的背面上产生。背面是背向输送叶片的面。低温叶轮11和高温叶轮12不可拆卸地、不透介质地相互连接，例如借助于粘结或者已知的焊接方法、尤其是电子束焊接。在焊接过程期间绝热缝13被抽出空气，并且由于不透介质的连接形成一相应的热障。在不透介质的粘结时在绝热缝中残留空气，该空气这里形成热障。低温叶轮11和高温叶轮12的连接位置确定第二平面E2(图2)。在第一种结构形式中第二平面E2如第一平面E1位于同一平面中，该平面通过第一和第二装配面形成。换句话说第一平面El和第二平面E2相互排成一条直线。在第二种结构形式中，参见局部放大X，低温叶轮11的直径dl小于高温叶轮12的直径d2。与相应的轮廓相联系在低温壳体2中和在高温壳体5中产生一迷宫式密封。 一镜像的迷宫式密封的结构同样是可行的，即这需要dl大于d2。那么在第二种结构形式中第二平面E2轴向相对于第一平面E1大约错开迷宫式密封宽度的一半。 由本说明对本发明得出下列优点-由高温循环到低温循环的热流显著地减少，在应用情况下大约降低70% ;
-对低温循环的加热更少，因此冷却设备可以更小、更轻和费用更低廉地构成；
-可选择地低温循环可以保持在一更低的水平上，这比如对于电子元件的冷却更加有利。 附图标记
l水泵
2低温壳体
3低温螺旋腔
4第一装配面
5高温壳体
6高温螺旋腔
7第二装配面
8水泵叶轮
9主动轴
10绝热体
ll低温叶轮
12高温叶轮
13绝热缝
14端面联合密封
15泄漏孔
16合成橡胶球
17钢轴套
18角接触球轴承
19夕卜圈
20第一轴承座
21第二轴承座
22齿轮
23圆柱滚子轴承
24轴密封垫圈
El第一平面
5
E2第二平面
dl低温叶轮直径
d2高温叶轮直径
权利要求
用于在低温循环以及在高温循环中输送冷却剂的水泵(1)，带有一包括位于内部的低温螺旋腔(3)以及一第一装配面(4)的低温壳体(2)，带有一包括位于内部的高温螺旋腔(6)以及一第二装配面(7)的高温壳体(5)，带有一用于在低温螺旋腔(3)以及高温螺旋腔(6)中同时输送冷却剂的水泵叶轮(8)，并且带有一用于驱动水泵叶轮(8)的主动轴(9)，其中在水泵(1)装配完成的状态中第一装配面(4)在一绝热体(10)的中间连接下紧贴在第二装配面(7)上，两个装配面(4，7)形成一第一平面(E1)，并且第一平面(E1)位于低温螺旋腔(3)以及高温螺旋腔(6)之间。
2. 根据权利要求l所述的水泵(l)，其特征在于，水泵叶轮(8)由一用于在低温循环中输送冷却剂的低温叶轮(11)和一用于在高温循环中输送冷却剂的高温叶轮(12)组成。
3. 根据权利要求2所述的水泵(l)，其特征在于，低温叶轮(11)和高温叶轮(12)包括一沿着径向走向的绝热缝(13)不透介质地、不可拆卸地相互连接。
4. 根据权利要求3所述的水泵(l)，其特征在于，低温叶轮(11)和高温叶轮(12)的连接位置形成一第二平面(E2)，并且第一平面(El)和第二平面(E2)在相互排成一条直线的意义下位于同一平面中。
5. 根据权利要求3所述的水泵(l)，其特征在于，为了形成一迷宫式密封，低温叶轮(11)的直径(dl)小于高温叶轮(12)的直径(d2)。
6. 根据权利要求5所述的水泵(l)，其特征在于，第一平面(El)和第二平面(E2)轴向彼此大约错开迷宫式密封宽度的一半。
7. 根据前面的权利要求中任一项所述的水泵(l)，其特征在于，在低温壳体(2)和主动轴(9)之间布置一端面联合密封(14)以及一轴密封垫圈(24)，为了从端面联合密封(14)以及一轴密封垫圈(24)中排出泄漏一泄漏孔(15)布置在低温壳体(2)中，并且为了在流动反向时泄漏孔(15)的封闭一可移动的合成橡胶球(16)布置在泄漏孔(15)中。
8. 根据前面的权利要求中任一项所述的水泵(l)，其特征在于，一钢轴套(17)布置水泵叶轮(8)和主动轴(9)之间。
9. 根据权利要求8所述的水泵(l)，其特征在于，主动轴(9)通过一角接触球轴承(18)支承在低温壳体(2)中，角接触球轴承(18)的外圈(19)沿着轴向方向紧贴在低温壳体(2)上，并且该角接触球轴承沿着轴向方向通过一第一轴承座(20)和一起弹簧作用的第二轴承座(21)调整成无间隙地。
全文摘要
本发明涉及一种用于在低温循环以及在高温循环中输送冷却剂的水泵，该水泵(1)带有一包括位于内部的低温螺旋腔(3)以及一第一装配面的低温壳体(2)，带有一包括位于内部的高温螺旋腔(6)以及一第二装配面的高温壳体(5)，带有一用于在低温螺旋腔(3)以及高温螺旋腔(6)中同时输送冷却剂的水泵叶轮(8)，并且带有一用于驱动水泵叶轮(8)的主动轴(9)，其中在水泵(1)装配完成的状态中第一装配面在一绝热体(10)的中间连接下紧贴在第二装配面上，两个装配面形成一第一平面(E1)，并且第一平面(E1)位于低温螺旋腔(3)以及高温螺旋腔(6)之间。
文档编号F04D1/04GK101749249SQ200910254188
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者M·哈特曼, M·苏尔兹曼 申请人:Mtu腓特烈港有限责任公司