調(diào)速水泵

《調(diào)速水泵》涉及一種發(fā)動機(jī)水冷卻系統(tǒng)，特別是涉及一種利用電磁離合器控制葉輪具有不同轉(zhuǎn)速的調(diào)速水泵。

截至2012年3月水泵的工作原理是：發(fā)動機(jī)通過皮帶輪帶動水泵軸承及葉輪轉(zhuǎn)動，水泵中的冷卻液被葉輪帶動一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下被甩向水泵殼體的邊緣，同時產(chǎn)生一定的壓力，然后從出水道或水管流出，葉輪的中心處由于冷卻液被甩出而壓力降低，水箱中的冷卻液在水泵進(jìn)口與葉輪中心的壓差作用下經(jīng)水管被吸入葉輪中，實現(xiàn)冷卻液的往復(fù)循環(huán)。然而，發(fā)動機(jī)具有一個最佳工作溫度區(qū)間，因而不需要一直對發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷卻降溫，當(dāng)水溫升高到一定溫度，或者從高溫狀態(tài)進(jìn)行冷卻直至降低到一定溫度，達(dá)到發(fā)動機(jī)的最佳工作溫度，才能保證發(fā)動機(jī)的最佳工作狀態(tài)，減少發(fā)動機(jī)的冷狀態(tài)下的磨損或熱狀態(tài)下的拉缸毀壞現(xiàn)象。

截至2012年3月市場上的水泵大部分是皮帶輪與水泵葉輪軸固定安裝，直接由發(fā)動機(jī)帶動皮帶輪進(jìn)而帶動水泵葉輪旋轉(zhuǎn)，因而這種結(jié)構(gòu)的水泵葉輪自發(fā)動機(jī)工作時起就一直處于與皮帶輪同速旋轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，在發(fā)動機(jī)水溫尚未達(dá)到最佳工作溫度或者水溫降低至最佳工作溫度以下時，葉輪仍然與皮帶輪同速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)溫度不能處于最佳工作溫度區(qū)間，加速了發(fā)動機(jī)冷狀態(tài)下的磨損，降低了發(fā)動機(jī)的使用壽命，而且由于水泵葉輪始終處于高速旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，因而也加劇了水泵各部件的磨損及老化，水泵的工作效率較低。

圖1為《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵中的皮帶輪的立體圖；

圖3為《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵中的吸合盤的立體圖；

圖4為《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵中的環(huán)形磁鐵固定板的立體圖。

2018年12月20日，《調(diào)速水泵》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎。 2100433B

如圖1所示，《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵，包括皮帶輪1、水泵殼體（包括前殼體10和后殼體13，水泵后殼體13通過螺栓與水泵前殼體10固定安裝成水泵殼體整體）、水泵軸9和葉輪12，水泵軸9為軸連軸承，皮帶輪1通過軸承15安裝在水泵軸9的前端軸上，葉輪12通過過盈配合方式安裝在水泵軸9的后端軸上，皮帶輪1的外圓周前端面處通過螺栓固定連接由鋁質(zhì)材料制成的散熱盤2，散熱盤2內(nèi)鑄設(shè)有環(huán)形軟鐵嵌件2a，水泵軸9的前端軸端面上通過壓緊螺栓5固定連接磁鐵固定盤4，磁鐵固定盤4上與軟鐵2a的對應(yīng)位置處設(shè)有若干永磁鐵4a，散熱盤2用于通過其上的軟鐵2a與磁鐵固定盤4上的永磁鐵4a之間產(chǎn)生的磁渦流帶動磁鐵固定盤4旋轉(zhuǎn)，磁鐵固定盤4后端面上通過彈簧片6支撐連接吸合盤7，吸合盤7靠近皮帶輪1的前端面處，在靠近皮帶輪1的后端面處設(shè)有與吸合盤7位置相對應(yīng)的線圈組件8，線圈組件8位于皮帶輪1外圓周面內(nèi)腔并套裝在水泵殼體10上，線圈組件8與溫控開關(guān)電連接。溫控開關(guān)安裝在發(fā)動機(jī)的出水管上，感應(yīng)發(fā)動機(jī)的水溫來控制線圈組件8的離、合，從而控制水泵葉輪12的轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機(jī)保持在最佳溫度區(qū)間，延長發(fā)動機(jī)與水泵的使用壽命。

結(jié)合圖1、圖2所示，在吸合盤7與線圈組件8之間的皮帶輪1端面上開設(shè)有若干隔磁槽17，結(jié)合圖1、圖3所示，在吸合盤7上開設(shè)有若干隔磁槽18。

結(jié)合圖1、圖4所示，還包括環(huán)形磁鐵固定板22，若干永磁鐵4a呈圓周向分布并固定鑲嵌在環(huán)形磁鐵固定板22上，環(huán)形磁鐵固定板22固定在磁鐵固定盤4的前端面上。采用在磁鐵固定板上圓周向鑲嵌若干永磁鐵，并將磁鐵固定板固定在磁鐵固定盤上的結(jié)構(gòu)，安裝拆卸方便，使用效果好。

如圖1所示，軸承15通過軸套19安裝在水泵軸9上，軸套19前端依次通過磁鐵固定盤4、壓緊螺栓5壓緊固定，皮帶輪1的中心安裝孔為臺階孔23，軸承15的軸承內(nèi)圈和外圈的前端面分別與軸套19和皮帶輪1臺階孔23內(nèi)的臺階端面緊密貼合，軸承15的軸承內(nèi)圈和外圈的后端分別與內(nèi)、外彈性擋圈20、21緊密貼合，內(nèi)、外彈性擋圈20、21分別固定在軸套19和皮帶輪1上。

散熱盤由鋁質(zhì)材料制成，鋁質(zhì)材料質(zhì)量較輕，被水泵軸帶動時消耗功率較少；散熱盤用于通過磁渦流帶動磁鐵固定盤旋轉(zhuǎn)。

《調(diào)速水泵》的調(diào)速水泵在工作時，當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或大于80攝氏度（接通溫度）時，溫控開關(guān)控制將線圈組件8的電源接通，葉輪跟隨發(fā)動機(jī)同步運轉(zhuǎn)，達(dá)到降溫的目的；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或小于70攝氏度（斷開溫度）時，溫控開關(guān)控制將線圈組件8的電源切斷，這時葉輪處于跟轉(zhuǎn)狀態(tài)，不再對發(fā)動機(jī)進(jìn)行強降溫，使發(fā)動機(jī)始終保持在70攝氏度～80攝氏度的最佳溫度范圍內(nèi)工作。

如圖1所示，《調(diào)速水泵》的調(diào)速水泵的具體工作過程如下：發(fā)動機(jī)啟動，帶動皮帶輪1旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫升高到80攝氏度時，溫控開關(guān)閉合，電路導(dǎo)通，線圈組件8產(chǎn)生磁場，通過磁場將吸合盤7牢固吸合至皮帶輪1的前端面上，使得皮帶輪1能夠通過吸合盤7、磁鐵固定盤4帶動水泵軸9全速旋轉(zhuǎn)，從而使得固定安裝在水泵軸9后端軸上的葉輪12與皮帶輪1同速旋轉(zhuǎn)，以迅速對發(fā)動機(jī)降溫；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫降低至70攝氏度時，溫控開關(guān)控制斷開線圈組件8的電源，吸合盤7在彈簧片6的彈力作用下與皮帶輪1分離，此時，皮帶輪1帶動散熱盤2旋轉(zhuǎn)，散熱盤2上的軟鐵2a通過磁渦流帶動磁鐵固定盤4上的若干永磁鐵4a旋轉(zhuǎn)，此情況下磁鐵固定盤4的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到皮帶輪1轉(zhuǎn)速的30％～40％，磁鐵固定盤4通過水泵軸9帶動葉輪12旋轉(zhuǎn)，葉輪12轉(zhuǎn)速即為皮帶輪1轉(zhuǎn)速的30％～40％，從而使得發(fā)動機(jī)的水溫始終控制在70攝氏度-80攝氏度之間，使發(fā)動機(jī)始終處于該溫度區(qū)間，保持最佳工作狀態(tài)，同時，水泵葉輪軸12的工作效率較高，從而發(fā)動機(jī)和水泵的使用壽命均得以延長。

當(dāng)然，溫控開關(guān)的接通溫度和斷開溫度不限于80攝氏度和70攝氏度，具體溫度可以根據(jù)客戶的需求來設(shè)定。

調(diào)速水泵專利目的

《調(diào)速水泵》提供一種能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)水溫情況控制葉輪具有不同轉(zhuǎn)速、工作效率較高的調(diào)速水泵。

調(diào)速水泵技術(shù)方案

《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵，包括皮帶輪、水泵殼體和水泵軸，所述水泵軸為軸連軸承，皮帶輪通過軸承安裝在水泵軸的前端軸上，皮帶輪的外圓周前端面處通過螺栓固定連接有散熱盤，散熱盤內(nèi)鑄設(shè)有軟鐵，所述水泵軸的前端軸端面上通過壓緊螺栓固定連接磁鐵固定盤，磁鐵固定盤上與所述軟鐵的對應(yīng)位置處設(shè)有若干永磁鐵，磁鐵固定盤后端面上通過彈簧片支撐連接有吸合盤，吸合盤位于靠近皮帶輪的前端面處，在靠近皮帶輪的后端面處設(shè)有與吸合盤位置相對應(yīng)的線圈組件，所述線圈組件位于皮帶輪外圓周面內(nèi)腔并套裝在水泵殼體上，所述線圈組件與設(shè)于發(fā)動機(jī)出水管上的溫控開關(guān)電連接。

《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵，其中在所述吸合盤與線圈組件之間的皮帶輪端面上開設(shè)有若干隔磁槽，在吸合盤上開設(shè)有若干隔磁槽。通過在皮帶輪與吸合盤的相應(yīng)端面分別開設(shè)若干隔磁槽的結(jié)構(gòu)，使得線圈組件得電后產(chǎn)生的磁場很容易形成回路，對吸合盤的磁性吸合力較強，將吸合盤與傳動盤吸合在一起，吸合效果較好，從而使得皮帶輪對吸合盤的傳動效果較好。

《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵，其中所述軸承通過軸套安裝在水泵軸上，所述軸套前端依次通過所述磁鐵固定盤、壓緊螺栓壓緊固定，所述皮帶輪的中心安裝孔為臺階孔，所述軸承的軸承內(nèi)圈和外圈的前端面分別與所述軸套和皮帶輪臺階孔內(nèi)的臺階端面緊密貼合，所述軸承的軸承內(nèi)圈和外圈的后端分別與內(nèi)、外彈性擋圈緊密貼合，所述內(nèi)、外彈性擋圈分別固定在所述軸套和皮帶輪上。采用軸套和內(nèi)、外彈性擋圈配合皮帶輪的后側(cè)端面將軸承安裝固定，并通過壓緊螺栓將軸套前端壓緊，使得軸承在軸向方向上不會發(fā)生竄動，安裝穩(wěn)定可靠，皮帶輪固定牢固，傳動效果好。

《調(diào)速水泵》調(diào)速水泵，當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或大于接通溫度時，所述溫控開關(guān)控制將線圈組件的電源接通；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或小于斷開溫度時，所述溫控開關(guān)控制將線圈組件的電源切斷，所述接通溫度大于所述斷開溫度。采用上述控制溫度區(qū)間的溫控開關(guān)，使得發(fā)動機(jī)能夠始終保持在斷開溫度至接通溫度之間的溫度區(qū)間內(nèi)工作，這種水泵工作效率較高，使用壽命較長。

調(diào)速水泵改善效果

《調(diào)速水泵》增加了電磁調(diào)速裝置，通過溫控開關(guān)控制線圈組件得電或失電，進(jìn)而控制固連在水泵軸上的磁鐵固定盤與皮帶輪的結(jié)合與分離，同時利用固連在皮帶輪上的散熱盤通過磁渦流帶動磁鐵固定盤差速旋轉(zhuǎn)，最終達(dá)到根據(jù)發(fā)動機(jī)水溫情況，控制水泵葉輪具有不同轉(zhuǎn)速，使得水泵的工作效率較高，并最終使得發(fā)動機(jī)始終保持在最佳工作溫度區(qū)間，延長了發(fā)動機(jī)的使用壽命。

1.一種調(diào)速水泵，包括皮帶輪（1）、水泵殼體（10）和水泵軸（9），所述水泵軸（9）為軸連軸承，其特征在于：皮帶輪（1）通過軸承（15）安裝在水泵軸（9）的前端軸上，皮帶輪（1）的外圓周前端面處通過螺栓固定連接有散熱盤（2），散熱盤（2）內(nèi)鑄設(shè)有軟鐵（2a），所述水泵軸（9）的前端軸端面上通過壓緊螺栓（5）固定連接磁鐵固定盤（4），磁鐵固定盤（4）上與所述軟鐵（2a）的對應(yīng)位置處設(shè)有若干永磁鐵（4a），所述若干永磁鐵（4a）呈圓周向分布并固定鑲嵌在環(huán)形磁鐵固定板（22）上，所述環(huán)形磁鐵固定板（22）固定在所述磁鐵固定盤（4）的前端面上，磁鐵固定盤（4）后端面上通過彈簧片（6）支撐連接有吸合盤（7），吸合盤（7）位于靠近皮帶輪（1）的前端面處，在靠近皮帶輪（1）的后端面處設(shè)有與吸合盤（7）位置相對應(yīng)的線圈組件（8），所述線圈組件（8）位于皮帶輪（1）外圓周面內(nèi)腔并套裝在水泵殼體（10）上，所述線圈組件（8）與設(shè)于發(fā)動機(jī)出水管上的溫控開關(guān)電連接，所述散熱盤（2）、所述磁鐵固定盤（4）、所述彈簧片（6）、所述吸合盤（7）從前端往后端依次配合在一起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)速水泵，其特征在于：在所述吸合盤（7）與線圈組件（8）之間的皮帶輪（1）端面上開設(shè)有若干隔磁槽（17），在吸合盤（7）上開設(shè)有若干隔磁槽（18）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的調(diào)速水泵，所述軸承（15）通過軸套（19）安裝在水泵軸（9）上，所述軸套（19）前端依次通過所述磁鐵固定盤（4）、壓緊螺栓（5）壓緊固定，所述皮帶輪（1）的中心安裝孔為臺階孔（23），所述軸承（15）的軸承內(nèi)圈和外圈的前端面分別與所述軸套（19）和皮帶輪（1）臺階孔（23）內(nèi)的臺階端面緊密貼合，所述軸承（15）的軸承內(nèi)圈和外圈的后端面分別與內(nèi)、外彈性擋圈（20、21）緊密貼合，所述內(nèi)、外彈性擋圈（20、21）分別固定在所述軸套（19）和皮帶輪（1）上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)速水泵，其特征在于：當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或大于接通溫度時，所述溫控開關(guān)控制將線圈組件（8）的電源接通；當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫等于或小于斷開溫度時，所述溫控開關(guān)控制將線圈組件（8）的電源切斷，所述接通溫度大于所述斷開溫度。

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5.流量大(最大可達(dá)1.0L/MIN)，自吸快(最高可達(dá)3米)；

6.具備完善的自我保護(hù)自動停機(jī)功能；噪音低，能耗小，可任意方向安裝；