一种汽车冷却液电子水泵的制作方法

1.本实用新型涉及电子水泵技术领域，具体涉及到一种汽车冷却液电子水泵。


背景技术：

2.冷却液是汽车发动机不可缺少的一部分。它在发动机冷却系统中循环流动，将发动机工作中产生的多余热能带走，使发动机能以正常工作温度运转。冷却液的循环是通过泵来实现的，目前具有机械泵和电子泵两种，电子泵能够更加方便的实现智能化控制，电子泵被越来越多的厂家采用。
3.目前，电子水泵的主要作用是将循环液进行泵出实现循环，电子水泵在工作过程中，转子上的电机轴将会不停的转动，这样发生摩擦生热使得电机轴的温度不断升高。常规的水泵的体积较大，散热面积和散热空间会更大，且常规水泵是安装在室外，能够直接与环境进行换热。发动机的电子水泵往往安装在车头的厢体内，厢体还通过隔热棉和隔音棉等进行了封闭，这样使得厢体的温度往往较高，不容易散热。
4.此外，现有技术中电子水泵的主控板均为pcb板，pcb板上具有若干个尺寸比较大的电容，电容是产热量非常大的元器件。为了方便安装pcb板，pcb板是正面安装在壳体上的，pcb板安装后，电容器是远离壳体，靠近电性连接部所在一侧的。因此现有技术往往是直接在pcb板上设置一个支架，这个支架是焊接在pcb上的矩形框架，将电容器放置在支架上后，然后将矩形的支架进行焊接，这样电容器就被限定在框架内，才不会因为晃动造成脱落。但是这种固定方式，不能够实现良好的散热；电容器仅能够通过自然散热，散热效率非常低。同时，为了能够紧密贴合电容器，支架的尺寸必须与电容器相当，太小不能够套入电容器，太大则不能够避免电容器晃动时扭断连接处；这样就对支架的尺寸有较高要求。同时，由于支架本身的物理尺寸也比较小，在进行焊接操作时也有难度，对操作者的经验和技术具有较高要求。
5.由于电子泵的内部结构比较紧凑，电子泵的内部还会产生磁场，因此为了能够让叶轮在转动过程中能够保持平顺的运转，现有技术中的电机轴在安装后具有一定的旷量，使得电机轴与壳体和端盖之间具有一定的间隙，一般间隙在0.5mm～1mm，即安装后能够沿轴向进行前后的伸缩式晃动，这个晃动的范围也比较小。
6.蜗壳分为几个部分，包括进水部、连接部和出水部；为了能够实现最大的工作效率，需要让叶轮轮盖的上端外壁(靠近进水口处为上端)与连接部之间的间隙较小，这样既能够保证叶轮能够正常转动，也能够使得回水的紊流影响最小。现有技术中的连接部为向内弯曲的弧线形状，弧线的弯曲程度与叶轮轮盖的外壁弧度相对应，这样能够起到良好的密封效果，即回水量很少，但是由于叶轮轮盖外壁和蜗壳的内壁两者均为比较吻合的弧线，电机轴在窜动过程中将收到绝对限制。然而，电子水泵在设计时就需要电机轴进行适当的轻微窜动，这样能够使叶轮在转动的受力平衡，叶轮的转动受力平衡可以使得叶轮的泵水效率得到提高。当无法进行窜动后，这种平衡将会受限，因此会降低水泵整体的泵水效率。
7.现有技术中考虑将两个内壁设计成弧形，是由于若叶轮轮盖的上端外壁与蜗壳进
水口处和连接部位置的缝隙应当尽量小，这样才能够使得水流在该处的泄漏量小，对水泵整体的流向不会产生更大影响，若间隙越大，则回流的水将会更多，使得回流的水与进水部处的水发生对流抵消，更加大的降低了泵水效率。同时也是为了考虑能够起到更好的密封，降低空隙，现有技术才在连接部处设计为弧线。因此，现有技术中叶轮的转动受力平衡和叶轮轮盖上端外壁与连接部等处的间隙如何实现最优设计，是一个比较难以协调的。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是提供一种汽车冷却液电子水泵，能够解决现有技术中电机和电容散热性能差的问题，同时还解决叶轮受力平衡和叶轮轮盖与蜗壳外壁间隙密封的优化问题。
9.为达上述目的，本实用新型的一个实施例中提供了一种汽车冷却液电子水泵，包括壳体；壳体上设置有蜗壳，蜗壳内安装有叶轮；壳体内部安装有无刷电机，无刷电机包括定子组件、转子组件和pcb控制板，并使用端盖对壳体进行封装，使用电性连接部与pcb控制板进行连接和封装；转子组件包括电机轴和永磁体，电机轴的一端伸出壳体后与叶轮连接；
10.壳体上配置有容纳pcb控制板上电容的电容槽，并在电容槽内设置有导热胶；
11.端盖的中部位置向内侧凸出形成柱状体，在定子组件和转子组件之间设置有隔水套，隔水套的一端嵌套在端盖的柱状体上；柱状体的底部区域设置有过流槽，电机轴的内部是中空的；柱状体和永磁体之间具有间隙形成冷却液流道，永磁体和隔水套之间具有间隙形成冷却液流道，在叶轮的内侧于壳体上开设有出液孔；冷却液依次经过电机轴、过流槽和冷却液流道后从出液孔流出进入到蜗壳中。
12.本实用新型优选的，导热胶为脂填充到电容槽的散热硅脂。
13.本实用新型优选的，端盖的柱状体和隔水套之间设置有密封圈，隔水套和壳体之间也设置有密封圈。
14.本实用新型优选的，柱状体和壳体上均设置有轴承用于支撑电机轴的转动。
15.本实用新型优选的，蜗壳包括进水部、连接部和出水部，进水部和连接部之间设置有限位槽，连接部与出水部之间为直线型。
16.本实用新型优选的，隔水套与定子组件的间隙在0.15mm～0.4mm之间，隔水套与永磁体的间隙在0.25mm～1mm之间；隔水套与柱状体和壳体之间设置的密封圈的压缩率在20％～25％之间。
17.本实用新型优选的，叶轮与限位槽之间的间隙在0.8mm～1.4mm之间，叶轮与出水部内壁的间隙在0.8mm～1.4mm之间。
18.综上所述，本实用新型具有以下优点：
19.1、本实用新型将电容设置在靠近壳体的一侧，并在壳体上开始电容槽，通过导热胶进行传热，通过壳体进行散热，大大提高了电容的散热效率；其次设置有冷却液对电机的电机轴和隔水套的冷却流道，让冷却液在泵送时同时带走电机内部的热量，实现对电机的冷却。
20.2、本实用新型优化了蜗壳内壁的结构，使得连接部与出水部之间为直线型，即便电机轴在沿轴向上下轻微移动时，在保持良好的间隙时，也不会对其移动过程造成影响，不会严重破坏叶轮的转动受力平衡，也不会对泵水效率产生更大负面影响。
附图说明
21.图1为本实用新型一个实施例中电子水泵的立体示意图；
22.图2为本实用新型一个实施例中电子水泵的立体图；
23.图3为本实用新型一个实施例中电子水泵的内部截面图；
24.图4为本实用新型一个实施例中电子水泵冷却液的流向示意图。
25.其中，1、壳体；2、蜗壳；3、叶轮；4、定子组件；5、电机轴；6、永磁体；7、pcb板；8、端盖；9、电性连接部；10、电容槽；11、柱状体；12、隔水套；13、过流槽；14、出液孔；16、进水部；17、连接部；18、出水部；19、限位槽。
具体实施方式
26.本实用新型提供了一种汽车冷却液电子水泵，包括壳体1；壳体1上设置有蜗壳2，蜗壳2内安装有叶轮3。壳体1内部安装有无刷电机，无刷电机包括定子组件4、转子组件和pcb控制板，并使用端盖8对壳体1进行封装，使用电性连接部9与pcb控制板进行连接和封装。壳体1整体呈柱状体11，内部是中空的不完全规则的壳体1，壳体1与其他部件大多通过螺栓或者焊接的方式进行固定连接或者可拆卸连接即可。离心泵的叶轮3一般为闭式叶轮3，闭式叶轮3的叶片在内部，叶片设计在轮盘和轮盖上。转子组件包括电机轴5和永磁体6，电机轴5的一端伸出壳体1后与叶轮3连接，由于水泵的尺寸较小，因此无需联轴器，可以直接用电机轴5带动叶轮3旋转即可。端盖8可以对壳体1的底部敞口处进行封装，电性连接部9将壳体1的右侧敞口部分进行封装，也是对pcb板7进行封装，电性连接部9可以与外接电源和信号端子进行连接。
27.现有技术中的壳体1上未设置有电容槽10，本实用新型的壳体1上配置有容纳pcb控制板上电容的电容槽10，并在电容槽10内设置有导热胶；即可以先在电容槽10内放入合适量的导热胶，导热胶为脂填充到电容槽10的散热硅脂。然后安装pcb板7后电容将会对应的嵌入到电容槽10内。壳体1是金属的，而且能够与冷却液直接接触，因此电容的热量通过导热胶传递至壳体1，然后通过壳体1被冷却液带走，进而起到良好的散热作用。
28.端盖8的中部位置向内侧凸出形成柱状体11，该柱状体11的作用之一是为了能够安装轴承。由于电机轴5嵌入到柱状体11内部，因此需要开设过流槽13才可以将电机轴5内的冷却液引入到隔水套12的冷却液流道内。本实用新型在定子组件4和转子组件之间设置有隔水套12，隔水套12能够防止冷却液泄漏到定子组件4内部，为了提高密封性，端盖8的柱状体11和隔水套12之间设置有密封圈，隔水套12和壳体1之间也设置有密封圈。
29.隔水套12的一端嵌套在端盖8的柱状体11上；柱状体11的底部区域设置有过流槽13，电机轴5的内部是中空的；柱状体11和永磁体6之间具有间隙形成冷却液流道，永磁体6和隔水套12之间具有间隙形成冷却液流道，在叶轮3的内侧于壳体1上开设有出液孔14；冷却液依次经过电机轴5、过流槽13和冷却液流道后从出液孔14流出进入到蜗壳2中。
30.本实用新型的具体实施例中，柱状体11和壳体1上均设置有轴承用于支撑电机轴5的转动。隔水套12与定子组件4的间隙在0.15mm～0.4mm之间，隔水套12与永磁体6的间隙在0.25mm～1mm之间；隔水套12与柱状体11和壳体1之间设置的密封圈的压缩率在20％～25％之间。
31.本实用新型的具体实施例中，蜗壳2包括进水部16、连接部17和出水部18，进水部
和连接部之间设置有限位槽19，连接部与出水部之间为直线型。叶轮3与限位槽之间的间隙在0.8mm～1.4mm之间，叶轮3与出水部内壁的间隙在0.8mm～1.4mm之间。本实用新型所说的直线型是指进水部和出水部之间的连接部的内壁是呈直线的，连接部的内壁与弧形的叶轮3轮盖外壁之间具有类似d形的空间，这样的空间使得电机轴5在窜动时不会对电机轴5接触而限制。

技术特征：
1.一种汽车冷却液电子水泵，包括壳体；壳体上设置有蜗壳，蜗壳内安装有叶轮；壳体内部安装有无刷电机，无刷电机包括定子组件、转子组件和pcb控制板，并使用端盖对壳体进行封装，使用电性连接部与pcb控制板进行连接和封装；转子组件包括电机轴和永磁体，电机轴的一端伸出壳体后与叶轮连接；其特征在于：所述壳体上配置有容纳pcb控制板上电容的电容槽，并在电容槽内设置有导热胶；所述端盖的中部位置向内侧凸出形成柱状体，在定子组件和转子组件之间设置有隔水套，隔水套的一端嵌套在端盖的柱状体上；柱状体的底部区域设置有过流槽，电机轴的内部是中空的；柱状体和永磁体之间具有间隙形成冷却液流道，永磁体和隔水套之间具有间隙形成冷却液流道，在叶轮的内侧于壳体上开设有出液孔；冷却液依次经过电机轴、过流槽和冷却液流道后从出液孔流出进入到蜗壳中。2.如权利要求1所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述导热胶为脂填充到电容槽的散热硅脂。3.如权利要求1所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述端盖的柱状体和隔水套之间设置有密封圈，隔水套和壳体之间也设置有密封圈。4.如权利要求1所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述柱状体和壳体上均设置有轴承用于支撑电机轴的转动。5.如权利要求1所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述蜗壳包括进水部、连接部和出水部，进水部和连接部之间设置有限位槽，连接部与出水部之间为直线型。6.如权利要求1所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述隔水套与定子组件的间隙在0.15mm～0.4mm之间，隔水套与永磁体的间隙在0.25mm～1mm之间；隔水套与柱状体和壳体之间设置的密封圈的压缩率在20％～25％之间。7.如权利要求5所述的汽车冷却液电子水泵，其特征在于：所述叶轮与限位槽之间的间隙在0.8mm～1.4mm之间，叶轮与出水部内壁的间隙在0.8mm～1.4mm之间。

技术总结
本实用新型公开了一种汽车冷却液电子水泵，包括壳体；壳体上设置有蜗壳，蜗壳内安装有叶轮；壳体内部安装有无刷电机。壳体上配置有容纳PCB控制板上电容的电容槽，并在电容槽内设置有导热胶；端盖的中部位置向内侧凸出形成柱状体，在定子组件和转子组件之间设置有隔水套，隔水套的一端嵌套在端盖的柱状体上。本实用新型将电容设置在靠近壳体的一侧，并在壳体上开始电容槽，通过导热胶进行传热，通过壳体进行散热，大大提高了电容的散热效率；其次设置有冷却液对电机的电机轴和隔水套的冷却流道，让冷却液在泵送时同时带走电机内部的热量，实现对电机的冷却。实现对电机的冷却。实现对电机的冷却。


技术研发人员：李斌 王新山
受保护的技术使用者：四川田奥环保科技有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/14