專利名稱：一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及離心式電動水泵，更具體地說，是涉及一種具有內(nèi)部強(qiáng)制循環(huán)冷卻功能的電動水泵。
背景技術(shù)：
永磁無刷電機(jī)的誕生使得電動水泵可以徹底擯棄泵軸與泵殼之間的動密封，實(shí)現(xiàn)了只有靜密封的無滲漏結(jié)構(gòu)，這種電動水泵的葉輪、泵軸和電機(jī)轉(zhuǎn)子處于同一密閉腔內(nèi)，電機(jī)定子和繞組則與液體徹底隔離，這樣水泵運(yùn)行時(shí)介質(zhì)與轉(zhuǎn)子之外的電機(jī)之間是完全隔絕的，泵軸上沒有了動、靜密封環(huán)之間的摩擦就減少了功率損耗也不存在因密封環(huán)磨損而泄漏的可能，電機(jī)和水泵的使用壽命都成倍增加。但是，由于電機(jī)軸不穿過殼體，原來安裝在電機(jī)軸一端的冷卻風(fēng)扇也被取消，電機(jī)也就不能由自帶的風(fēng)扇引風(fēng)冷卻，轉(zhuǎn)而需要借助外界送風(fēng)或外接冷卻液進(jìn)行冷卻。上述兩種冷卻方式都使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、成本更高、體積更大，總之，現(xiàn)有的電動水泵結(jié)構(gòu)存在著上述種種不便和問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，能夠省去水泵電機(jī)外部的冷卻裝置，使得電動水泵結(jié)構(gòu)更緊湊、工作更可靠、成本更低。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，包括渦殼、電機(jī)前端蓋、離心葉輪、電機(jī)以及驅(qū)動板，所述電機(jī)包括電機(jī)定子，所述電機(jī)定子內(nèi)嵌有電機(jī)繞組，所述電機(jī)繞組內(nèi)設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)子腔，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)有泵軸以及電機(jī)轉(zhuǎn)子，泵軸由設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)兩端的自潤滑軸承支撐，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子固 設(shè)于泵軸上；所述渦殼通過電機(jī)前端蓋與電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子腔開口端一側(cè)固定連接，所述泵軸沿軸線延伸至渦殼內(nèi)，所述離心葉輪設(shè)于渦殼內(nèi)，所述離心葉輪套設(shè)在泵軸的前端；所述渦殼的前端開有進(jìn)水口，進(jìn)水口的軸線與泵軸的軸線相重合；所述渦殼的側(cè)面還設(shè)有出水口 ；所述電機(jī)繞組的一端通過導(dǎo)線與驅(qū)動板相連；所述電機(jī)前端蓋上設(shè)有聯(lián)通電機(jī)轉(zhuǎn)子腔與渦殼內(nèi)腔體的引水孔，所述電機(jī)繞組與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有冷卻水流道，所述泵軸內(nèi)設(shè)有貫穿泵軸的冷卻水通道，所述冷卻水流道與所述冷卻水通道相連通。所述冷卻水通道為沿泵軸的軸線開設(shè)的通孔。所述冷卻水通道包括旁路通道以及直通通道，所述泵軸分為前段、中間段以及后段，所述中間段泵軸設(shè)于兩個(gè)自潤滑軸承之間，所述旁路通道設(shè)于中間段泵軸的外側(cè)，所述直通通道分別設(shè)于前段泵軸以及后段泵軸的軸線上，所述直通通道的內(nèi)端通過分段孔與旁路通道相連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)用新型的一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵。在水泵的高壓腔與電機(jī)轉(zhuǎn)子腔之間設(shè)置一個(gè)流體通道，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔通過泵軸內(nèi)部的冷卻水通道與離心葉輪前端中心的低壓腔聯(lián)通；水泵工作時(shí)，高壓腔的部分水流經(jīng)過電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)轉(zhuǎn)子腔之間的冷卻水流道和轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冷卻水通道流回水泵進(jìn)水區(qū)并與水泵進(jìn)水口吸入的水流匯合，形成電動水泵內(nèi)部定向流動的強(qiáng)制冷卻循環(huán)，流過電機(jī)轉(zhuǎn)子腔和電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部的冷卻水從電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)壁和軸頸內(nèi)部帶走轉(zhuǎn)子自潤滑軸承的摩擦熱以及電機(jī)繞組工作時(shí)產(chǎn)生的部分熱量，使電機(jī)和自潤滑軸承得到有效冷卻，有效控制了電機(jī)繞組和自潤滑軸承的溫度，保證電動水泵可靠工作并減少軸承磨損延長使用壽命，內(nèi)部冷卻循環(huán)水流量大小根據(jù)電機(jī)冷卻的需要由泵體與轉(zhuǎn)子腔之間的引水孔大小來控制，通常內(nèi)冷循環(huán)水流量只占水泵總流量的1%至5%。本實(shí)用新型可使水泵電機(jī)省去為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制冷卻所需的附件，甚至省去了泵室與電機(jī)間的動密封，既節(jié)約了制造成本又降低了功率損耗。

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例1 請參見圖1所示的一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，包括渦殼11、電機(jī)前端蓋12、離心葉輪13、電機(jī)14以及驅(qū)動板15，電機(jī)14包括電機(jī)定子141，電機(jī)定子141內(nèi)嵌有電機(jī)繞組142，電機(jī)繞組142內(nèi)設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)子腔143，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔143內(nèi)設(shè)有泵軸144以及電機(jī)轉(zhuǎn)子145，泵軸144由設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)兩端的自潤滑軸承146支撐，電機(jī)轉(zhuǎn)子145固設(shè)于泵軸144上；渦殼11通過電機(jī)前端蓋12與電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子腔開口端一側(cè)固定連接，泵軸144沿軸線延伸至渦殼11內(nèi)，離心葉輪13設(shè)于渦殼11內(nèi)，離心葉輪13套設(shè)在泵軸144的前端；渦殼11的前端開有進(jìn)水口 111，進(jìn)水口 111的軸線與泵軸144的軸線相重合；渦殼的側(cè)面還設(shè)有出水口 112 ；電機(jī)繞組142的一端通過導(dǎo)線20與驅(qū)動板15相連；電機(jī)前端蓋12上設(shè)有聯(lián)通電機(jī)轉(zhuǎn)子腔與渦殼內(nèi)腔體的引水孔121，電機(jī)繞組142與電機(jī)轉(zhuǎn)子145之間設(shè)有對稱于軸線的冷卻水流道147，泵軸144內(nèi)設(shè)有貫穿泵軸的冷卻水通道148，冷卻水通道為沿泵軸的軸線開設(shè)的通孔。冷卻水流道與冷卻水通道的內(nèi)端相連通。使用時(shí)，驅(qū)動板上的電機(jī)控制模塊將輸入的直流電轉(zhuǎn)換為各相交替變化的電脈沖供給電機(jī)繞組，于是電機(jī)繞組就產(chǎn)生與電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場來驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，離心葉輪則與電機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，本實(shí)用新型的內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵就按照設(shè)計(jì)要求工作。在電動水泵工作時(shí)，由于離心葉輪的旋轉(zhuǎn)，使得從進(jìn)水口 111進(jìn)入的水沿水壓高壓區(qū)21通過引水孔后進(jìn)入冷卻水流道，電機(jī)的能量損耗以熱量形式通過轉(zhuǎn)子腔壁傳到轉(zhuǎn)子腔內(nèi)表面由流過此表面的冷卻水帶走，這一部分冷卻水隨后通過泵軸軸頸內(nèi)的冷卻水通道流回離心葉輪前端的水壓低壓區(qū)22與水泵進(jìn)水口吸入的主循環(huán)水流匯合，冷卻水流過軸頸時(shí)帶走了軸頸與軸承摩擦產(chǎn)生了熱量，從而使軸承得到有效冷卻。由于引水孔、電機(jī)轉(zhuǎn)子縫隙以及泵軸上的流道對流過的冷卻水都有阻尼，該回路總的阻尼確定了內(nèi)部冷卻循環(huán)水流量與水泵揚(yáng)程之間的關(guān)系，所以通過這個(gè)回路的幾何尺寸設(shè)計(jì)可以控制內(nèi)循環(huán)流量的大小，從而用最小的水泵能量損耗達(dá)到冷卻電機(jī)和軸承的目的。本實(shí)用新型的內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵可以應(yīng)用于混合動力轎車的EDU冷卻系統(tǒng)，取代了原來的磁耦合傳動電子水泵，使得該系統(tǒng)的水泵體積、重量、成本都降低約20%的優(yōu)越性。圖1中的箭頭為冷卻水的流向。實(shí)施例2再請參見圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處僅在于:冷卻水通道148包括旁路通道149以及直通通道150，泵軸分為前段、中間段以及后段，所述中間段泵軸設(shè)于兩個(gè)自潤滑軸承之間，旁路通道149設(shè)于中間段泵軸的外側(cè)，直通通道150分別設(shè)于前段泵軸以及后段泵軸的軸線上，直通通道150的內(nèi)端通過分段孔151與旁路通道相連通。其余內(nèi)容均與實(shí)施例1中所述相同。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型的目的，而并非用作對本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在 本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，其特征在于， 包括渦殼、電機(jī)前端蓋、離心葉輪、電機(jī)以及驅(qū)動板，所述電機(jī)包括電機(jī)定子，所述電機(jī)定子內(nèi)嵌有電機(jī)繞組，所述電機(jī)繞組內(nèi)設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)子腔，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)有泵軸以及電機(jī)轉(zhuǎn)子，泵軸由設(shè)于電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)兩端的自潤滑軸承支撐，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子固設(shè)于泵軸上； 所述渦殼通過電機(jī)前端蓋與電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子腔開口端一側(cè)固定連接，所述泵軸沿軸線延伸至渦殼內(nèi)，所述離心葉輪設(shè)于渦殼內(nèi)，所述離心葉輪套設(shè)在泵軸的前端；所述渦殼的前端開有進(jìn)水口，進(jìn)水口的軸線與泵軸的軸線相重合；所述渦殼的側(cè)面還設(shè)有出水口 ； 所述電機(jī)繞組的一端通過導(dǎo)線與驅(qū)動板相連； 所述電機(jī)前端蓋上設(shè)有聯(lián)通電機(jī)轉(zhuǎn)子腔與渦殼內(nèi)腔體的引水孔，所述電機(jī)繞組與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有冷卻水流道，所述泵軸內(nèi)設(shè)有貫穿泵軸的冷卻水通道，所述冷卻水流道與所述冷卻水通道相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，其特征在于: 所述冷卻水通道為沿泵軸的軸線開設(shè)的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，其特征在于: 所述冷卻水通道包括旁路通道以及直通通道，所述泵軸分為前段、中間段以及后段，所述中間段泵軸設(shè)于兩個(gè)自潤滑軸承之間，所述旁路通道設(shè)于中間段泵軸的外側(cè)，所述直通通道分別設(shè)于前段泵軸以及后段泵軸的軸線上，所述直通通道的內(nèi)端通過分段孔與旁路通道相連通。`
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)循環(huán)強(qiáng)制水冷電動水泵，包括渦殼、電機(jī)前端蓋、離心葉輪、電機(jī)以及驅(qū)動板，電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子腔，電機(jī)轉(zhuǎn)子腔內(nèi)設(shè)有泵軸以及電機(jī)轉(zhuǎn)子，渦殼通過電機(jī)前端蓋與電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子腔開口端一側(cè)固定連接，泵軸沿軸線延伸至渦殼內(nèi)，離心葉輪設(shè)于渦殼內(nèi)，離心葉輪套設(shè)在泵軸的前端；渦殼的前端開有進(jìn)水口，電機(jī)前端蓋上設(shè)有聯(lián)通電機(jī)轉(zhuǎn)子腔與渦殼內(nèi)腔體的引水孔，電機(jī)繞組與電機(jī)轉(zhuǎn)子之間設(shè)有冷卻水流道，泵軸內(nèi)設(shè)有貫穿泵軸的冷卻水通道，冷卻水流道與冷卻水通道相連通。本實(shí)用新型可使水泵電機(jī)省去為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制冷卻所需的附件，甚至省去了泵室與電機(jī)間的動密封，既節(jié)約了制造成本又降低了功率損耗。
文檔編號F04D13/06GK203130530SQ20132011208
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者陳華, 胡軍 申請人:上海新源動力有限公司