阅读说明：本技术 一种用于发动机的水泵 (Water pump for engine ) 是由 谢俊锋 石荣国 牛晨晓 牛多青 饶路路 周浩 李龙 于 2019-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于发动机的水泵,属于发动机冷却领域。该水泵包括：集成于发动机的油冷器外壳上的水泵蜗壳；与水泵蜗壳密封连接以配合形成叶轮腔的水泵外壳；设于水泵外壳内部的水泵总成；水泵蜗壳上具有水泵入水口,水泵入水口的内壁上具有油冷器出水口,水泵外壳上具有有与水泵入水口对应连通的水泵出水口；水泵蜗壳的涡室的内壁上设置有油冷器进水口；油冷器进水口与油冷器的水道进口连通,油冷器出水口与油冷器的水道出口连通；水泵入水口与水泵出水口连通以配合构成缸体入水口,缸体入水口与泵蜗壳的涡室端口连通。该水泵简化了发动机冷却系统结构,降低了其重量,还利于减少发动机冷却系统的漏水风险。(The invention discloses a water pump for an engine, and belongs to the field of engine cooling. This water pump includes: a water pump volute integrated on the oil cooler housing of the engine; the water pump shell is hermetically connected with the water pump volute to form an impeller cavity in a matching manner; the water pump assembly is arranged in the water pump shell; the water pump volute is provided with a water pump water inlet, the inner wall of the water pump water inlet is provided with an oil cooler water outlet, and the water pump shell is provided with a water pump water outlet correspondingly communicated with the water pump water inlet; an oil cooler water inlet is formed in the inner wall of a volute chamber of the water pump volute; the water inlet of the oil cooler is communicated with the water channel inlet of the oil cooler, and the water outlet of the oil cooler is communicated with the water channel outlet of the oil cooler; the water inlet of the water pump is communicated with the water outlet of the water pump to form a water inlet of the cylinder body in a matching way, and the water inlet of the cylinder body is communicated with the volute chamber port of the pump volute. The water pump simplifies the structure of the engine cooling system, reduces the weight of the engine cooling system, and is favorable for reducing the water leakage risk of the engine cooling system.)

一种用于发动机的水泵

技术领域

本发明涉及发动机冷却领域，特别涉及一种用于发动机的水泵。

背景技术

48V发动机的使用能够满足日益增长的车载负载需求以及日益严谨的排放要求，然而，这也对发动机冷却系统提出了更高的要求。

为了保证48V发动机的工作温度正常，目前通常采用发动机水泵泵出冷却水，通过于油冷器外增设的支路将该冷却水引入到油冷器中进行循环冷却。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

通过在油冷器外增设支路，不仅使布置难度和冷却系统重量增加，同时还增加了发动机冷却系统的漏水风险。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种用于发动机的水泵，可解决上述技术问题。具体而言，包括以下技术方案：

提供了一种用于发动机的水泵，所述水泵包括：集成于发动机的油冷器外壳上的水泵蜗壳；

与所述水泵蜗壳密封连接以配合形成叶轮腔的水泵外壳；

设置于所述水泵外壳内部的水泵总成；

其中，所述水泵蜗壳上具有水泵入水口，所述水泵入水口的内壁上具有油冷器出水口，所述水泵外壳上具有有与所述水泵入水口对应连通的水泵出水口；

所述水泵蜗壳的涡室的内壁上设置有油冷器进水口；

所述油冷器进水口与油冷器的水道进口连通，所述油冷器出水口与油冷器的水道出口连通；

所述水泵入水口与所述水泵出水口连通以配合构成缸体入水口，所述缸体入水口与所述泵蜗壳的涡室端口连通。

在一种可能的实现方式中，所述水泵外壳包括：由前至后顺次连接的蜗壳连接段、密封段及传动段；

所述水泵出水口位于所述蜗壳连接段上；

所述水泵总成包括：可转动地设置于所述水泵外壳内部，且前端伸出至所述蜗壳连接段外部的传动轴；

固定设置于所述传动段内部的轴承，用于支撑所述传动轴；

与所述传动轴的前端连接的叶轮；

套设于所述传动轴上，且位于所述密封段内部的机械密封。

在一种可能的实现方式中，所述水泵蜗壳与所述蜗壳连接段的接触面之间设置有密封垫片。

在一种可能的实现方式中，所述轴承为加长型直线轴承。

在一种可能的实现方式中，所述传动段的壁上开设有排气孔。

在一种可能的实现方式中，所述叶轮为闭式叶轮。

在一种可能的实现方式中，所述密封段的内腔的壁上设置有扰流结构。

在一种可能的实现方式中，所述扰流结构为设置于所述密封段的内腔的壁上，且沿径向方向凸起的多个凸块。

在一种可能的实现方式中，所述水泵外壳的外壁上设置有溢流槽，所述溢流槽与所述机械密封连通。

在一种可能的实现方式中，所述水泵出水口处设置有蜗舌。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的用于发动机的水泵，水泵蜗壳与水泵外壳配合密封连接能够形成叶轮腔，以容纳水泵总成中的叶轮。水泵总成作业时，能够使冷却水自水泵入水口处进入水泵蜗壳的涡室，一路通过其上的油冷器进水口进入油冷器的水道中进行循环，冷却水循环冷却后依次通过油冷器的水道出口和油冷器出水口再次进入该水泵的水泵入水口处进行再次循环。水泵蜗壳上的水泵入水口和水泵外壳上的水泵出水口连通，两者配合构成缸体入水口来与发动机的缸体内部连通，以使另一路冷却水由该缸体入水口进入发动机的缸体内进行循环。可见，本发明实施例提供的水泵，通过使水泵蜗壳集成在油冷器上，在水泵蜗壳上开设与油冷器的水道进出口连通的油冷器进水口和油冷器出水口，在实现冷却水在油冷器中循环的前提下，减少了连接油冷器的支路的设计，不仅简化了发动机冷却系统的结构，且降低了其重量，对于发动机轻量化和低成本化具有重要的意义。另外，由于减少了零部件的数量，还利于减少发动机冷却系统的漏水风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于发动机的水泵的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水泵蜗壳的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的水泵外壳的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的水泵总成和水泵外壳的连接关系示意图；

图5为本发明实施例提供的闭式叶轮的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-水泵蜗壳，101-水泵入水口，102-油冷器出水口，103-油冷器进水口，

104-涡室端口，2-水泵外壳，201-蜗壳连接段，202-密封段，203-传动段，

301-传动轴，302-轴承，303-叶轮，304-机械密封，

4-水泵出水口，5-密封垫片，6-排气孔，

7-扰流结构，8溢流槽，9-蜗舌，10-皮带轮。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于发动机的水泵，如附图1、附图4所示，该水泵包括：集成于发动机的油冷器外壳上的水泵蜗壳1；

与水泵蜗壳1密封连接以配合形成叶轮腔的水泵外壳2；

设置于水泵外壳2内部的水泵总成；

其中，如附图2所示，水泵蜗壳1上具有水泵入水口101，水泵入水口的内壁上具有油冷器出水口102，如附图3所示，水泵外壳2上具有有与水泵入水口101对应连通的水泵出水口4；

水泵蜗壳1的涡室的内壁上设置有油冷器进水口103；

油冷器进水口103与油冷器的水道进口连通，油冷器出水口102与油冷器的水道出口连通；

水泵入水口101与水泵出水口4连通以配合构成缸体入水口，缸体入水口与水泵蜗壳1的涡室端口104连通。

本发明实施例提供的用于发动机的水泵，水泵蜗壳1与水泵外壳2配合密封连接能够形成叶轮腔，以容纳水泵总成中的叶轮303。水泵总成作业时，能够使冷却水自水泵入水口101处进入水泵蜗壳1的涡室，一路通过其上的油冷器进水口103进入油冷器的水道中进行循环，冷却水循环冷却后依次通过油冷器的水道出口和油冷器出水口102再次进入该水泵的水泵入水口101处进行再次循环。水泵蜗壳1上的水泵入水口101和水泵外壳2上的水泵出水口4连通，两者配合构成缸体入水口来与发动机的缸体内部连通，以使另一路冷却水由该缸体入水口进入发动机的缸体内进行循环。可见，本发明实施例提供的水泵，通过使水泵蜗壳1集成在油冷器上，在水泵蜗壳1上开设与油冷器的水道进出口连通的油冷器进水口103和油冷器出水口102，在实现冷却水在油冷器中循环的前提下，减少了连接油冷器的支路的设计，不仅简化了发动机冷却系统的结构，且降低了其重量，对于发动机轻量化和低成本化具有重要的意义。另外，由于减少了零部件的数量，还利于减少发动机冷却系统的漏水风险。

其中，可以通过铸造和机加工方式来进行水泵蜗壳1的加工，使其与油冷器的外壳集成在一体。油冷器安装在发动机的缸体上即可。

可以理解的是，水泵蜗壳1上的水泵入水口101和水泵外壳2上的水泵出水口4连通，两者配合构成缸体入水口，缸体入水口与泵蜗壳1的涡室端口104连通，而涡室端口104通过管道与发动机缸体内部连通，进而达到使缸体入水口与发动机缸体内部连通的目的，以使大部分的冷却水进入发动机缸体内部，经过缸体、缸盖、散热器、暖风和调温器等，最后再进入水泵入水口101，形成冷却液循环。

本发明实施例中，如附图3和附图4所示，水泵外壳2包括：由前至后顺次连接的蜗壳连接段201、密封段202及传动段203。其中，第二水泵出水口4位于蜗壳连接段201上。

水泵总成包括：可转动地设置于水泵外壳2内部，且前端伸出至蜗壳连接段201外部的传动轴301；

固定设置于传动段203内部的轴承302，用于支撑传动轴301；

与传动轴301的前端连接的叶轮303；

套设于传动轴301上，且位于密封段202内部的机械密封304。

应用时，传动轴301在发动机作用下转动，带动叶轮303转动，进而把冷却水泵入水泵蜗壳1的涡室内。其中，轴承302用于对传动轴301提供支撑，使其能够稳定地转动。机械密封304用于使叶轮303密封在叶轮腔内，防止冷却液返流。

水泵外壳2的后端具有盖板，传动轴301的后端密封穿出该盖板后与皮带轮10连接(皮带轮10可以直接压装到传动轴301的后端)，皮带轮10在发动机的带动下转动，进而带动传动轴301转动。

如附图4所示，蜗壳连接段201的内径大于水泵外壳2的密封段202及传动段203的内径，密封段202和传动段203根据传动轴301的长度所设定。蜗壳连接段201包括顺次连通的小径腔和大径腔，其中小径腔与密封段202的内腔连通，大径腔用于与水泵蜗壳1配合形成叶轮腔，以容纳叶轮303。

其中，蜗壳连接段201的上述大径腔即可理解为是水泵外壳2的第二水泵出水口4，本发明实施例在第二水泵出水口4处设置有蜗舌9，用来导流和改善冷却水的状态。

蜗壳连接段201与大径腔对应的部分用来与水泵蜗壳1连接，至少该部分与水泵蜗壳1的接触面对应一致。为了提高水泵的密封性，本发明实施例中，如附图3所示，水泵蜗壳1与蜗壳连接段201的接触面之间设置有密封垫片5。该密封垫片5可以采用弹性橡胶材质，并且其形状可以与水泵蜗壳1和水泵外壳2的蜗壳连接段201的接触面相同。

在一种示例中，可以在水泵蜗壳1和蜗壳连接段201的周缘位置沿径向向外设置多个连接耳板，例如5个，通过使用螺栓将两者的连接耳板进行对应连接，即可实现水泵蜗壳1和水泵外壳2之间的连接，同时也便于密封垫片5被压紧于其中，提高密封效果。

为了提高传动轴301的稳定性，本发明实施例使用的轴承302为可靠性更高的加长型直线轴承，如此可确保该水泵的使用寿命足够长。

叶轮303的转动能够使部分冷却水形成水蒸气，该水蒸气能够通过机械密封304进入传动段203，对传动轴301和轴承302的作业造成影响，为了避免该问题，本发明实施例在水泵外壳2的传动段203的壁上开设有排气孔6，通过排气孔6来排出水蒸气。

本发明实施例使用的叶轮303为闭式叶轮，闭式叶轮的结构可参见图5。如此可以通过对叶轮303和蜗室之间的间隙进行控制，来提高水泵的工作效率，降低水泵传动轴301的功率。进一步地，可以对闭式叶轮和涡室之间的间隙进行设计，来保证蜗室行线其出口的流速满足使用要求，提高水泵的效率值，降低轴功率和整个冷却系统的摩擦损失。

其中，本发明实施例采用的叶轮303为闭式叶轮时，其可以包括六个均匀分布的叶片，对应的，水泵蜗壳1的蜗室轮廓线通过选取尽可能多的断面以及结合其过流面积和蜗室宽度，得出相对于基圆的半径增加量。光滑连接各断面的半径。获得蜗壳轮廓线。之后通过预铸精加工或者其他工艺方法加工出油冷器进水孔。其圆心是在轮廓线的中间位置，边界与内壁和中间基圆凸台相交。

本发明实施例在水泵外壳2的密封段202的内腔的壁上设置有扰流结构7，这样，机械密封304中的密封水在扰流结构7的干扰作用下，会形成扰流来润滑机械密封304的表面，以提高机械密封304的使用寿命，使其密封作业更加稳定可靠。

作为一种示例，该扰流结构7为设置于密封段202的内腔的壁上，且沿径向方向凸起的多个凸块，例如，均匀分布的4-6个凸块。

机械密封304在长时间使用后，其中的密封水有可能会溢出，为了防止溢出的密封水进入水泵的内腔干扰其工作，本发明实施例在水泵外壳2的外壁上设置有溢流槽8，溢流槽8与机械密封304连通，以及时收集机械密封304溢出的密封水。其中，溢流槽8可以沿水泵外壳2的轴向方向设置成长条状槽。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。