CN202851381U - 一种直流无刷磁力水泵 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种直流无刷磁力水泵，该水泵的电机内增设有与冷却介质相连通的隔离腔，电机的转子设置于隔离腔内，使冷却介质可以对水泵的电机进行冷却。由于冷却降温效果好，在扬程较大时，电机的温度不会很高，从而扩大了水泵的使用温度范围也提高了水泵的扬程。该水泵可广泛应用于各种类型的车辆，它与其它冷却水泵相比较显著特点是结构紧凑、使用寿命长、噪声低、使用温度范围宽、长期使用不发生导热介质渗漏等特点。

Description

一种直流无刷磁力水泵
技术领域
本实用新型涉及汽车零部件领域，特别是一种用于汽车冷却散热循环***中的直流无刷磁力水泵。
背景技术
汽车启动后，发动机、电子控制元器件等都会产生大量的热，并且产生的这些热量必须通过散热循环***及时排出，使发动机、电子控制元器件等能够在一定的温度范围内正常工作，冷却水泵就是散热***导热介质循环流动的动力源。
目前，由于无刷直流水泵的体积小、噪声低、不易泄漏、维护成本低等诸多优点被广泛的用于车辆的冷却水泵。但是目前采用的无刷直流电机也存在以下缺点：当水泵需要高扬程参数时，即输出大功率时，电机的转速较高，电机内置的控制器、定子、滚动轴承等部件工作时产生大量的热，由于自然散热速度慢，电机温度升高，因此水泵的使用环境温度有一定的局限性，同时扬程也不宜过大。
实用新型内容
为了解决现有技术中无刷直流电机散热效果不良而引起的冷却水泵的使用环境温度有限及扬程小的技术问题，本实用新型提供了一种直流无刷磁力水泵，该水泵的电机内增设有与冷却介质相连通的隔离腔，电机的转子设置于隔离腔内，使冷却介质可以对水泵的电机进行冷却，这样在水泵在扬程较大时，由于散热效果好，电机的温度不会很高，从而扩大了水泵的使用温度范围。
本实用新型为解决其技术问题采用的技术方案是：一种直流无刷磁力水泵，包括直流无刷电机，直流无刷电机包括设置于电机壳体内的定子、定子内的转子和转子内的电机轴，电机壳体的一端设置有电机法兰，电机法兰的外侧密封连接有泵盖，电机法兰与泵盖之间形成泵腔，电机轴的一端穿过电机法兰与泵腔内的叶轮连接，定子的内侧还设置有隔离套，隔离套为一端封闭的筒形，隔离套的开口端与电机法兰密封连接，转子设置在隔离套内的隔离腔中，电机法兰设置有连通隔离腔和泵腔的通孔。
隔离套与电机法兰密封连接，隔离腔不会与定子或控制器所在的空间相连通，这样冷却介质如冷却液只能从水泵的泵腔经过通孔进入隔离腔并对隔离腔内的转子进行冷却。从而避免了冷却介质泄漏导致的电机短路或烧毁，由于冷却介质直接对电机的转子进行冷却，所以对电机的冷却降温效果好，在扬程较大时，电机的温度不会很高，从而扩大了水泵的使用温度范围也提高了水泵的扬程。
优选电机轴的一端与电机法兰之间由第一轴承连接，隔离套的封闭端内设置有轴承套，轴承套内设置有第二轴承，电机轴的另一端通过第二轴承和轴承套与隔离套的封闭端连接。
优选在转子与电机法兰相邻的一侧，电机轴外套接有端面轴承，端面轴承与第一轴承抵接。
优选叶轮为闭式叶轮。
优选电机壳体的另一端设置有电机后盖。
优选直流无刷电机还包括控制器，控制器设置在电机壳体的另一端的内侧。
优选泵盖的表面设置有进水口和出水口。
本实用新型的有益效果是：由于冷却降温效果好，在扬程较大时，电机的温度不会很高，从而扩大了水泵的使用温度范围也提高了水泵的扬程。该水泵可广泛使用于各种类型的车辆，它与其它冷却水泵相比较显著特点是结构紧凑、使用寿命长、噪声低、使用温度范围宽、长期使用不发生导热介质渗漏等特点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型所述的直流无刷磁力水泵作进一步详细的描述。
图1是本实用新型所述的直流无刷磁力水泵的装配图。
图2是图1右视图。
图3是本实用新型所述的直流无刷磁力水泵的立体示意图。
图4是本实用新型所述的直流无刷磁力水泵的***图。
图5是闭式叶轮的立体图。
图6是开式叶轮的立体图。
图7是本实用新型所述的直流无刷磁力水泵中的隔离套的剖视图。
其中1.直流无刷电机，11.电机壳体，111.电机后盖，12.定子，13.转子，14.电机法兰，141.通孔，15.电机轴，16.隔离套，161.隔离套的开口端，162.隔离套的封闭端，163.隔离腔，17.第一轴承，18.端面轴承，19.第二轴承，2.泵盖，21.泵腔，22.进水口，23.出水口，24.叶轮，3.控制器，4.密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所述的直流无刷磁力水泵详细说明。一种直流无刷磁力水泵，包括直流无刷电机1，直流无刷电机1包括设置于电机壳体11内的定子12、定子内的转子13和转子13内的电机轴15，电机壳体11的一端设置有电机法兰14，电机法兰14的外侧密封连接有泵盖2，电机法兰14与泵盖2之间形成泵腔21，电机轴15的一端穿过电机法兰14与泵腔21内的叶轮24连接，定子12的内侧还设置有隔离套16，隔离套16为一端封闭的筒形，隔离套的开口端161与电机法兰14密封连接，转子13设置在隔离套16内的隔离腔163中，电机法兰14设置有连通隔离腔163和泵腔21的通孔141，如图1、图2、图3、图4、图7所示。
隔离套16与电机法兰14密封连接，隔离腔163不会与定子12或控制器3所在的空间相连通，这样冷却介质如冷却液只能从水泵的泵腔21经过通孔141进入隔离腔163并对隔离腔163内的转子13进行冷却。从而避免了冷却介质泄漏导致的电机短路或烧毁，由于冷却介质直接对电机的转子进行冷却，所以对电机的冷却降温效果好，在扬程较大时，电机的温度不会很高，从而扩大了水泵的使用温度范围也提高了水泵的扬程。另外，通孔141设置在电机法兰14内，可以对电机法兰14以及与电机法兰14相连接的电机壳体11进行冷却降温，冷却散热效果更好。
为降低电机运转的噪声和进一步提高电机运转寿命，电机轴的两端设置有轴承。具体是电机轴15的一端与电机法兰14之间由第一轴承17连接，第一轴承17设置在隔离腔163内。隔离套的封闭端162内设置有轴承套163，轴承套163内设置有第二轴承19，电机轴15的另一端通过第二轴承19和轴承套163与隔离套的封闭端162连接。由于水泵工作时电机轴15在叶轮24的作用下受向叶轮方向的轴向力，即电机轴15会受到如图1中从左向右的轴线力，为了抵消这个轴向力，避免电机轴15向右移动，在转子13与电机法兰14相邻的一侧，电机轴15外套接有端面轴承18，端面轴承18与第一轴承17抵接。优选第一轴承17和第二轴承19为径向滑动轴承，端面轴承18为端面滑动轴承，轴承材质采用陶瓷材料SiC，该材质硬度高，表面精度高，耐磨性能好，耐高温。
由于第一轴承17，端面轴承18和第二轴承19均设置在隔离腔163内，周围有导热介质，导热介质可以作为上述三个轴承的冷却剂和润滑剂。这样电机在高速运转的情况下，轴承仍然保持低噪音和高寿命，也为水泵实现高扬程创造了充分的条件。
同时为了进一步增大水泵扬程，叶轮24的结构采用闭式叶轮结构，如图5，取代现有技术中的开式叶轮结构，如图6。从离心式水泵工作原理上讲，在叶轮相同的转速下，采用闭式叶轮结构比开式叶轮结构的扬程大。因此采用闭式叶轮结构在电机转速一定的情况下可以进一步提高水泵的工作扬程，这样可以进一步拓宽水泵扬程的应用范围。
电机壳体11的另一端设置有电机后盖111。直流无刷电机1还包括控制器3，控制器3设置在电机壳体11的另一端的内侧。这样控制器3设置在电机壳体内可以减小电机的体积，从而减小水泵的体积，使水泵适合在各种类型的车辆上使用。
另外，泵盖2的表面设置有进水口22和出水口23，为了保证密封，泵盖2和电机法兰14的连接处设置有密封圈4，隔离套16和电机法兰14的连接处也设置有密封圈4，隔离腔163和泵腔21的密封均采用静态密封装配而成，这样水泵就不存在导热介质内漏和外漏的问题。
本实用新型所述的直流无刷磁力水泵的工作过程如下：当直流无刷电机1通电后，内置的控制器3控制电机定子12产生旋转磁场，旋转磁场作用于隔离套16内带有磁性的电机转子13并带动转子13转动，由于叶轮24通过螺钉紧固在电机轴15的一端，因此电机轴转动后可以带动叶轮24转动，冷却介质从进水口22进入泵腔21后，一部分冷却介质会从通孔141进入隔离腔163对转子13、电机法兰14和轴承进行冷却，然后再从通孔141流出与泵腔内的另一部分冷却介质汇合并从出水口23流出水泵。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。

Claims (7)

1.一种直流无刷磁力水泵，包括直流无刷电机(1)，直流无刷电机(1)包括设置于电机壳体(11)内的定子(12)、定子内的转子(13)和转子(13)内的电机轴(15)，电机壳体(11)的一端设置有电机法兰(14)，电机法兰(14)的外侧密封连接有泵盖(2)，电机法兰(14)与泵盖(2)之间形成泵腔(21)，电机轴(15)的一端穿过电机法兰(14)与泵腔(21)内的叶轮(24)连接，其特征在于：定子(12)的内侧还设置有隔离套(16)，隔离套(16)为一端封闭的筒形，隔离套的开口端(161)与电机法兰(14)密封连接，转子(13)设置在隔离套(16)内的隔离腔(163)中，电机法兰(14)设置有连通隔离腔(163)和泵腔(21)的通孔(141)。
2.根据权利要求1所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：电机轴(15)的一端与电机法兰(14)之间由第一轴承(17)连接，隔离套的封闭端(162)内设置有轴承套(163)，轴承套(163)内设置有第二轴承(19)，电机轴(15)的另一端通过第二轴承(19)和轴承套(163)与隔离套的封闭端(162)连接。
3.根据权利要求2所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：在转子(13)与电机法兰(14)相邻的一侧，电机轴(15)外套接有端面轴承(18)，端面轴承(18)与第一轴承(17)抵接。
4.根据权利要求1所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：叶轮(24)为闭式叶轮。
5.根据权利要求1所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：电机壳体(11)的另一端设置有电机后盖(111)。
6.根据权利要求1所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：直流无刷电机(1)还包括控制器(3)，控制器(3)设置在电机壳体(11)的另一端的内侧。
7.根据权利要求1所述的直流无刷磁力水泵，其特征在于：泵盖(2)的表面设置有进水口(22)和出水口(23)。
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