一种汽车直流电子水泵的制作方法

本发明涉及新能源汽车电子水泵技术领域，具体涉及一种汽车直流电子水泵。

背景技术：

随着汽车电子技术的发展，汽车电子系统日趋复杂，与功能安全的相关性不断提高，与安全相关的软件和硬件出现任何一个失效都可能带来严重的后果，在产品发生故障或失效时能否继续保证系统安全性成为大家关心的话题，这其中大家最为关心的则是内部系统可靠散热的问题；电子水泵广泛应用于汽车散热循环系统中，在散热循环系统中提供散热介质的循环流动动力；汽车启动后，电子控制元器件会产生大量的热，这些热量必须通过散热循环系统及时排出，使电子控制元器件能够在正常温度范围内工作保证系统可靠性，电子水泵就是散热系统导热介质循环流动的动力源。

现有电子水泵一般都要求具备自吸、且长时间保持在低噪音水平工作的性能，即叶轮在盖体内腔旋转过程中由于叶轮叶片与盖体内腔壁之间具备一定的密封性能，在离心力作用下在出水管路形成正压，在进水管路形成真空，利用压力差从而主动将水压进盖体内腔；这一过程常常因为叶轮叶片和盖体配合面加工精度的问题导致形成冷却水循环的时机滞后；

另外，冷却水循环速度慢，无法迅速带走高温，导致电器部分工作性能不稳定；

除此之外，高速冷却水在进入盖体时会撞击叶轮产生瞬时噪音，影响使用舒适性；

再者，对于电子水泵自身的冷却往往被忽略，导致自身电路板工作温度过高，降低运作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种汽车直流电子水泵，其独创地借鉴涡轴发动机结构原理，在进水管路固定设置第一导向叶轮，并同轴配合叶轮，上述第一导向叶轮和叶轮分别采用涡轴发动机的导向叶片盘结构和工作叶轮结构，可显著地提高冷却水的传递效率、流动速度以及避免瞬时撞击噪音的产生。

为了解决现有技术中汽车电子水泵自吸滞后、瞬时噪音大、冷却水流速慢的技术问题，本发明提供了以下技术方案：一种汽车直流电子水泵，包括泵体、盖体、电控板、定子、转子、转轴和叶轮；所述盖体固定安装于泵体，其中盖体沿着轴线方向设有进水管路，沿着切线方向设有出水管路，所述进水管路和所述出水管路均与盖体内腔连通，所述电控板和定子通过环氧树脂胶灌封装于泵体内腔且二者电性连接，所述转轴沿着所述定子轴线且一端固定于所述泵体，另一端延伸至盖体内腔，所述转子设置于泵体内腔且通过轴套套设于所述转轴，所述叶轮设置于盖体内腔并套设于所述转轴，所述叶轮与所述转子固定连接；其中还包括第一导向叶轮，所述第一导向叶轮包括第一中央套筒和周向设置于所述第一中央套筒外侧壁的第一组导向叶片，所述第一导向叶轮设置于所述进水管路和盖体相贯连接处且与所述叶轮同轴布置，所述第一组导向叶片的外端均固定连接于所述进水管路的内壁，所述第一导向叶轮与涡轴发动机静止的导向叶片盘结构相仿；所述叶轮与所述涡轴发动机转动的工作叶轮结构相仿。

优选的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中，所述进水管路且与所述盖体连接处的内径等于所述叶轮外径。

优选的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中，第一组导向叶片为硫化橡胶材质。

优选的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中，所述叶轮包括上层叶轮、下层叶轮、轴套，所述上层叶轮、下层叶轮与所述轴套同轴地分别固定于所述轴套的两端，所述下层叶轮与所述转子固定连接。

进一步的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中还包括叶轮盘，所述下层叶轮与所述叶轮盘同轴布置，且下层叶轮固定设置于叶轮盘的盘面内。

进一步的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中还包括第二导向叶轮，所述第二导向叶轮包括第二中央套筒和周向设置于所述第二中央套筒外侧壁的第二组导向叶片，所述第二导向叶轮设置于所述上层叶轮和所述下层叶轮之间、且套设于所述轴套，所述第二组导向叶片的外端均固定连接于所述盖体的内壁，所述第二导向叶轮与所述第一导向叶轮结构相仿。

优选的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中所述第二组导向叶片为硫化橡胶材质。

优选的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中：所述出水管路包括上层出水管路和下层出水管路，所述上层出水管路和所述上层叶轮位置对应，所述下层出水管路和所述下层叶轮位置对应。

进一步的，本发明提供的汽车直流电子水泵，其中还包括固定架，所述固定架套设于所述泵体外周，用于将电子水泵固定于安装载体；其中，所述固定架内开设冷却通道，在固定架的一侧设有冷却水进口管，另一侧设有冷却水出口管，所述冷却水进口管和所述冷却水出口管均与所述冷却通道连通，所述冷却水进口管通过管路连接于所述上层出水管路或所述下层出水管路。

本发明提供的一种汽车直流电子水泵与现有技术相比具有以下优点：本发明独创性采用涡轴发动机式的导向叶轮和工作叶轮设计，一方面在进水管路上设置一道导向叶轮，在叶轮启动后容易在盖体内腔形成负压，自吸性能迅速体现，不会出现滞后现象；另一方面，冷却水在进入盖体之前就被导向叶轮导向，沿着导向叶轮叶片方向进入盖体内腔，避免了高速冷却水直接撞击叶轮产生瞬时噪音，且得益于成熟的涡轴发动机叶轮结构设计，使得本申请中的冷却液在第一导向叶轮和叶轮作用下可以产生更快的传递效果，冷却水流速更快。

附图说明

图1为本发明一种汽车直流电子水泵实施例1～3结构示意图；

图2为本发明一种汽车直流电子水泵第四种实施例结构示意图；

图3为本发明一种汽车直流电子水泵第五种实施例结构示意图；

图4为本发明一种汽车直流电子水泵固定架结构示意图。

其中：1、泵体；2、盖体；3、电控板；4、定子；5、转子；6、转轴；7、叶轮；7a、上层叶轮；7b、下层叶轮；7c、轴套；8、进水管路；9、出水管路；9a、上层出水管路；9b、下层出水管路；10、第一导向叶轮；10a、第一中央套筒；10b、第一组导向叶片；11、叶轮盘；12、第二导向叶轮；12a、第二中央套筒；12b、第二组导向叶片；13、固定架；13a、冷却通道；13b、冷却水进口管；13c、冷却水出口管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明：

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种汽车直流电子水泵，包括泵体1、盖体2、电控板3、定子4、转子5、转轴6和叶轮7；所述盖体2固定安装于泵体1，其中盖体2沿着轴线方向设有进水管路8，沿着切线方向设有出水管路9，所述进水管路8和所述出水管路9均与盖体2内腔连通，所述电控板3和定子4通过环氧树脂胶灌封装于泵体1内腔且二者电性连接，所述转轴6沿着所述定子4轴线且一端固定于所述泵体1，另一端延伸至盖体2内腔，所述转子5设置于泵体1内腔且通过轴套套设于所述转轴6，所述叶轮7设置于盖体2内腔并套设于所述转轴6，所述叶轮7与所述转子5固定连接；其中还包括第一导向叶轮10，所述第一导向叶轮10包括第一中央套筒10a和周向设置于所述第一中央套筒10a外侧壁的第一组导向叶片10b，所述第一导向叶轮10设置于所述进水管路8和盖体2相贯连接处且与所述叶轮7同轴布置，所述第一组导向叶片10b的外端均固定连接于所述进水管路8的内壁，所述第一导向叶轮10与涡轴发动机静止的导向叶片盘结构相仿；所述叶轮7与所述涡轴发动机转动的工作叶轮结构相仿。

以上实施例工作过程及原理为：当电子水泵通电后，转子5带动叶轮7旋转，盖体2内的气体由于叶轮的离心作用被从出水管路9甩出，得益于进水管路8管口设置的第一导向叶轮10，盖体2内腔相对于传统结构内腔要更为密闭，因此更容易产生负压，瞬间完成自吸，冷却水迅速地被吸至盖体2的进水管路8，此时冷却水率先与第一导向叶轮10接触，在第一导向叶轮10的导向作用下，冷却水沿着第一组导向叶片10b方向直接流向叶轮7叶片，减少了高速冷却水对叶轮7的垂直撞击，流动效率更高的同时减弱了瞬时噪音的产生；叶轮7叶片迅速将其离心甩出至出水管路9，由于采用涡轴发动机式的静止的导向叶片盘结构设计和转动的工作叶轮结构设计，使得冷却水能够被更快速的离心甩出，水流速度更快，能够更快速的带走热能。

涡轴发动机：涡轴发动机有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮以及排气装置组成，其中在本申请中采用的叶轮和导向叶轮均采用涡轴发动机的涡轮结构设计，在涡轴发动机中，涡轮的作用是将高温、高压燃气热能转变为旋转运动的机械能。它是涡轴发动机的主要机件之一，要求尺寸小、效率高。涡轮通常由静止的导向叶片和转动的工作叶轮组成。和压气机恰好相反，涡轮的导向叶片在前，工作叶片在后。从燃烧室来的燃气，先经过导向叶片、由于叶片间收敛形通道的作用，提高速度、降低压强，燃气膨胀并以适当的角度冲击工作叶轮，使叶轮高速旋转。现代涡轴发动机进入涡轮前的温度可高达1500℃，涡轮转速超过50000r/min。由于涡轮工作时要承受巨大的离心力和热负荷，所以涡轮一般选用耐高温的高强度合金钢，此外，还要为祸轮的散热和轴承的润滑进行周密设计。

与一般涡轮喷气发动机不同，直升机用涡轴发动机的涡轮既要带动压气机转动，又要带动旋翼、尾桨工作。大多数涡轴发动机将涡轮分为彼此无机械连接的前、后两段。前段带动压气机工作，构成发动机的燃气发生器转子；后段作为动力轴，即自由涡轮，输出轴功率带动旋翼、尾桨等部件工作。前、后两段虽不发生机械连接关系，却有着气体动力上的联系，可以使得燃气发生器涡轮与自由涡轮在气体热能分配上随飞行条件改变作适当调整，这样就能使涡轴发动机性能与直升机旋翼性能在较宽裕的范围内得到优化组。

实施例2

如图1所示，为了进一步接近涡轴发动机的叶轮结构，进一步提高冷却水传递效率、流速，本实施例中进水管路8且与所述盖体2连接处的内径等于所述叶轮7外径；其余结构同实施例1，在此不赘述。

实施例3

优选的，如图1所示，本实施例提供的汽车直流电子水泵，为了进一步降低噪音水平，考虑到高速冷却水在率先与第一导向叶轮10接触时也会产生些许噪音的问题，本实施例第一组导向叶片采用硫化橡胶材质制作，硫化橡胶一方面可以长期稳定工作，另一方面具备一定的弹性，可有效吸收撞击力，从而进一步降低了瞬时噪音的水平，其余技术方案同实施例2，在次不赘述。

实施例4

优选的，如图2所示，本实施例为了处理更大流量的冷却水，所述叶轮7包括上层叶轮7a、下层叶轮7b、轴套7c，所述上层叶轮7a、下层叶轮7b与所述轴套7c同轴地分别固定于所述轴套7c的两端，所述下层叶轮7b与所述转子5固定连接；

同时，为了提高整个叶轮的强度，本实施例还包括叶轮盘11，所述下层叶轮7a与所述叶轮盘11同轴布置，且下层叶轮7b固定设置于叶轮盘11的盘面内。

其余技术方案同实施例2，在次不赘述。

实施例5

如图3所示，本实施例为了进一步提高冷却水循环速度，同样采用类似于涡轴发动机的叶轮结构，利用导向叶轮再次对冷却水的流向进行严格限制，显著提升盖体内冷却水压力，使其更快速地从出水管路排出，为此本实施例中还包括第二导向叶轮12，所述第二导向叶轮12包括第二中央套筒12a和周向设置于所述第二中央套筒12a外侧壁的第二组导向叶片12b，所述第二导向叶轮12设置于所述上层叶轮7a和所述下层叶轮7b之间、且套设于所述轴套7c，所述第二组导向叶片12b的外端均固定连接于所述盖体2的内壁，所述第二导向叶轮12与所述第一导向叶轮10结构相仿；本实施例中，第二组导向叶片12b为硫化橡胶材质。

出于传统电子水泵出水管路仅有一个，限制了冷却水管排布便利性及随意性；本实施例在上述基础上，出水管路9包括上层出水管路9a和下层出水管路9b，所述上层出水管路9a和所述上层叶轮7a位置对应，所述下层出水管路9b和所述下层叶轮7b位置对应，且上层出水管路9a和下层出水管路9b指向相反。

其余技术方案同实施例4，在次不赘述。

本实施例工作过程及原理为：本实施例独创地在盖体径向设置有两个出水管路，即上层出水管路9a和下层出水管路9b，当冷却水经过第一导向叶轮10的导向作用后一部分冷却水经由上层叶轮7a的离心作用经由上层出水管路9a排出，另一部分冷却水穿透上层叶轮7a周侧叶片进入到第二导向叶轮12，由于第二导向叶轮12呈环状固定于盖体2内壁，所以穿过上层叶轮7a叶片的冷却水正对着第二导向叶轮12，此时冷却水又被准确的导向下层叶轮7b，下层叶轮7b将剩余冷却水离心甩出至下层出水管路9b，至此冷却水被精准地分为两股输出。

实施例6

如图4所示，本实施例还包括固定架13，所述固定架13套设于所述泵体1外周，用于将电子水泵固定于安装载体；其中，所述固定架13内开设冷却通道13a，在固定架13的一侧设有冷却水进口管13b，另一侧设有冷却水出口管13c，所述冷却水进口管13b和所述冷却水出口管13c均与所述冷却通道13a连通，所述冷却水进口管13b通过管路连接于下层出水管路9b。

其余技术方案同实施例5，在次不赘述。

本实施例的工作过程及原理：当冷却水经由上层叶轮7a离心通过上层出水管路9a排出，直接用于电器元件的散热；考虑到设置于泵体1内的电控板3在长时间工作后会产生大量的热，严重时将直接影响水泵的正常运转，本实施例将穿过上层叶轮7a所剩余的冷却水经由下层叶轮7b离心作用，通过下层出水管路9b排出并经由管路流入环抱装夹于泵体1外周的固定架13，并与固定架13的冷却水进口管13b连接，冷却水流入固定架13内开设的冷却通道13a，最后经由冷却水出口管13c排出，用于电器元件的散热，由于固定架13跟泵体1紧密贴合，泵体1的热能会被固定架13内的冷却水直接带走，保证了电子水泵的正常运转。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。