泵装置的制作方法

本发明涉及泵装置领域，尤其涉及一种具有改进的散热配置的泵装置，尤其是碳罐主动脱附泵。

背景技术：

1、当前泵装置产品的寿命主要受限于轴承寿命，在泵体长期运转的情况下会导致轴承发热严重，长期的高温条件下会极大的缩短轴承的寿命并加剧滚珠内部的磨损，产生比较大的噪音，某些特殊工况下由于散热不良会导致轴承受热变形造成轴承卡滞导致产品失效。

2、在已有的离心脱附泵布局中，流体部分在电机一侧，无法实现对其它组件的散热。当前技术条件下的解决方案是使用更加精密的轴承组件，高但是这种轴承组件价格昂贵，导致产品无成本优势。同时泵体电机的发热也会恶化轴承的表现，同时也会导致电机控制系统出错。电机转子在高温情况下会导致不可逆的退磁现象。

3、因此，当前形式下急需解决高转速脱附泵散热不良的问题。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，需要提供这样一种泵装置，其采用贯穿整个泵体的流体通道，改善了泵装置的多个组件或部件的散热。

2、为此，本发明提供一种泵装置，该泵装置包括：泵壳体；安装在所述泵壳体一端的入口壳体，该入口壳体具有流体入口；安装在所述泵壳体另一端的蜗壳，该蜗壳具有流体出口；位于所述泵壳体内部的电机，该电机具有转轴、套装在所述转轴上的转子、设置在所述转子的径向外侧的定子、以及在该转轴上布置在所述转子两端的第一轴承和第二轴承，该转轴为具有沿其轴向延伸的通孔的空心转轴；和设置在所述转轴的一端并位于所述蜗壳内部的叶轮；其中，所述空心转轴、所述叶轮以及所述蜗壳限定出从所述流体入口到所述流体出口的流体通道。

3、在根据本发明的上述配置中，提供了贯穿整个泵体的流体通道，在泵装置运转时，叶轮在转轴的带动下高速旋转，通过叶轮叶片的离心作用在蜗壳内产生高流量高压差的流体例如气体，使得流体介质例如气体从流体入口进入，流经转轴的通孔、叶轮以及蜗壳内部，随后从流体出口流出，可以对泵装置的转子、轴承等部件进行降温，降低由于电机产生的热量升温对零部件的损害，尤其是在大负荷长时间运行的工况环境下。在这种情况下，可以使用低温度等级的零部件材料进一步降低成本。

4、在根据本发明的一个方案中，泵装置还包括设置在所述蜗壳内的法兰盘，所述转轴的设置有叶轮的一端延伸穿过所述法兰盘的中心孔，并且所述转轴限定在所述入口壳体侧的轴入口和在所述蜗壳侧的轴出口，所述叶轮位于所述蜗壳和所述法兰盘限定的腔室内，所述轴入口与所述流体入口流体连通，所述蜗壳、所述法兰盘以及所述叶轮限定出从所述轴出口到所述流体出口的流体通道。

5、在根据本发明的一个优选方案中，泵装置还包括位于所述泵壳体内的电子控制单元，该电子控制单元连接到所述电机的一侧，并且可以设置在所述泵壳体内靠近所述蜗壳的位置，这样以来，流经所述蜗壳内部的流体能对电子控制单元实现更好的散热。应当理解，电子控制单元也可以布置在泵壳体内靠近入口壳体的位置，这也涵盖在本申请的范围内。

6、在本发明的一个优选方案中，叶轮可包括第一叶轮部件和设置在转轴上的第二叶轮部件，该第一叶轮部件和该第二叶轮部件彼此固定连接并在两者之间限定出从叶轮的中心朝向叶轮的周缘延伸的叶轮流体通道，所述叶轮流体通道将所述通孔与所述蜗壳内部流体连通。叶轮的这种配置结构使得从空心转轴的通孔流出的流体介质能经由叶轮流体通道从叶轮的周缘处流出而进入蜗壳内部，以实现更好的散热效果。

7、有利的是，所述第一叶轮部件和所述第二叶轮部件均由塑料材料通过注塑成型工艺制成，并且第一叶轮部件和该第二叶轮部件通过例如超声波焊接彼此固定连接。应当理解，其它合适的连接方式例如粘接等，也涵盖在本申请的范围内。

8、更优选地，所述转轴和所述第二叶轮部件可以由塑料材料注塑成型为一体结构。转轴与叶轮制成一体结构有利于保证叶轮组件的同轴度和后续的动平衡工艺，并且减少了零部件的数量和连接点的数目过多导致的失效风险。在这里，转轴和叶轮可以由peek(聚醚醚酮)材料制成。应当理解，转轴和叶轮也可以由金属材料制成。

9、根据本发明的一个方案，入口壳体可以具有限定所述流体入口和流体入口通道的入口管，蜗壳可以具有用于限定所述流体出口和流体出口通道的出口管。

10、在本发明的一个优选方案中，所述入口管可以配置成位于所述入口壳体的径向中心位置处并且在所述入口壳体安装到该泵壳体上时与所述转轴同轴，所述出口管配置成与所述蜗壳的外周面相切。

11、在根据本发明的泵装置中，所述电机选择为无刷直流电机，所述转子为四极表贴式转子，这样穿过空心转轴的流体介质能更好地对转子进行散热。并且，采用无刷直流电机，噪声和振动较小，效率较高。

12、在本发明中，所述泵装置优选用作碳罐主动脱附泵，其中该流体入口用于与车辆的碳罐相连通，所述流体出口用于与车辆的发动机的进气管相连通。

13、应当理解，除了碳罐主动脱附泵之外，汽车用水泵/气泵/循环泵及其它电机驱动的泵同样适用于本申请中泵装置的配置。

14、由于采用了上述技术方案，本发明能够产生以下有益的技术效果中的至少一个：贯穿整泵的流体通道可有效地对电机、轴承、电路板进行冷却；由于高效的电机冷却系统布置可降低对其它组件的耐温要求；可采用低端的轴承组件、铜线、电子元件即可满足产品级的需求；创新的布局降低了整泵的重量，使结构更加紧凑，有利于采用这种泵装置的车辆的轻量化。

技术特征：

1.一种泵装置(1)，包括：

2.根据权利要求1所述的泵装置(1)，其中，还包括设置在所述蜗壳(4)内的法兰盘(9)，所述转轴的设置有叶轮的一端延伸穿过所述法兰盘的中心孔(90)，并且所述转轴限定在所述入口壳体侧的轴入口(51)和在所述蜗壳侧的轴出口(52)，所述叶轮(8)位于所述蜗壳和所述法兰盘限定的腔室内，所述轴入口(51)与所述流体入口(30)流体连通，其中所述蜗壳、所述法兰盘以及所述叶轮限定出从所述轴出口(52)到所述流体出口(40)的流体通道。

3.根据权利要求1或2所述的泵装置(1)，其中，还包括位于所述泵壳体(2)内的电子控制单元(10)，该电子控制单元(10)连接到所述电机的一侧并设置在所述泵壳体内靠近所述蜗壳(4)的位置。

4.根据权利要求1或2所述的泵装置(1)，其中，所述叶轮(8)包括第一叶轮部件(81)和设置在所述转轴(5)上的第二叶轮部件(82)，该第一叶轮部件固定连接到该第二叶轮部件并在两者之间限定出从该叶轮的中心朝向该叶轮的周缘延伸的叶轮流体通道(83)，所述叶轮流体通道(83)将所述通孔(50)与所述蜗壳内部流体连通。

5.根据权利要求4所述的泵装置(1)，其中，所述第一叶轮部件(81)和所述第二叶轮部件(82)均由塑料材料通过注塑成型工艺制成，并且该第一叶轮部件通过超声波焊接固定连接到该第二叶轮部件。

6.根据权利要求5所述的泵装置(1)，其中，所述转轴(6)由塑料材料制成并且与所述第二叶轮部件(82)通过注塑成型工艺制成一体结构。

7.根据权利要求1或2所述的泵装置(1)，其中，所述入口壳体(3)具有限定流体入口通道(31)的入口管(32)，所述蜗壳(4)具有用于限定流体出口通道的出口管(42)。

8.根据权利要求7所述的泵装置(1)，其中，所述入口管(32)配置成位于所述入口壳体(3)的径向中心位置处并且在所述入口壳体安装到该泵壳体上时与所述转轴(5)同轴，所述出口管(42)配置成与所述蜗壳(4)的外周面相切。

9.根据权利要求1或2所述的泵装置(1)，其中，所述电机为无刷直流电机，所述转子(6)为四极表贴式转子。

10.根据权利要求1或2所述的泵装置(1)，其中，所述泵装置用作碳罐主动脱附泵，其中该流体入口用于与车辆的碳罐相连通，所述流体出口用于与车辆的发动机的进气管相连通。

技术总结
本发明涉及一种泵装置(1)，尤其是碳罐主动脱附泵，包括：泵壳体(2)；安装在泵壳体一端的入口壳体(3)，该入口壳体具有流体入口(30)；安装在泵壳体另一端的蜗壳(4)，该蜗壳具有流体出口(40)；位于泵壳体内的电机，该电机具有转轴(5)、套装在转轴(5)上的转子(6)、设置在转子的径向外侧的定子(7)、以及在该转轴上布置在转子两端的第一轴承(5a)和第二轴承(5b)，该转轴为具有沿其轴向延伸的通孔(50)的空心转轴；和固定设置在转轴(5)的一端并位于所述蜗壳内的叶轮(8)；其中，空心转轴、叶轮(8)以及蜗壳(4)限定出从所述流体入口(30)到所述流体出口(40)的流体通道。

技术研发人员：杨向东,唐润秋
受保护的技术使用者：纬湃汽车电子（芜湖）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15