風扇電磁驅動裝置的製作方法

2023-05-30 23:37:36

本發明涉及一種用於汽車發動機降溫的裝置，特別是涉及一種用於發動機後置的大型車輛水箱的風扇電磁驅動裝置。

背景技術：
目前，大客車多為後置發動機，發動機的水箱在汽車的最後面，這種結構與前置發動機相比，存在汽車前進時，水箱的散熱性不好，易出現高溫開鍋情況，影響發動機正常工作。針對這一問題，申請人公開了一種三速換向電磁風扇離合器，公開號是CN101363358A，其結構如圖1所示，在底座2』上通過軸承座支撐的主動軸3』的一端設置皮帶輪1』，在從動軸11』上的傳動盤19』的腔體內設置鐵芯包覆的大、小電磁線圈9』、10』，從動軸11』一端與風扇轂15』之間設置臺階狀軸承套14』，軸承套14』一側內鑲嵌軸承與從動軸相接，另一側臺階上套裝軸承支撐連接風扇轂15』；軸承套14』一端面與不導磁材料鑄造之稱的散熱盤18』固定，另一端面上通過彈簧片支撐連接小吸合盤12』，風扇轂15』一端面上設彈簧片支撐連接大吸合盤13』，另一端連接由不導磁材料製成的磁鐵固定盤20』，在磁鐵固定盤上均勻設置有永磁鐵16』，與散熱盤18』內設置的磁鐵片17』相對應，主動軸3』和從動軸11』通過齒輪箱連接，齒輪箱的殼體6』內設置有相互嚙合的主動傘齒輪5』和從動傘齒輪7』，從動齒輪座8』和主動齒輪座4』均安裝在殼體6』內。上述專利通過將發動機輸出的動力通過皮帶輪1』和電磁離合器換向傳遞後帶動散熱片18』上風扇運轉，使發動機水箱可側向放置，能夠保證發動機正常工作。但上述裝置還存在著齒輪箱的噪音大，並且功率消耗大的問題。

技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低、操作簡便的電磁風扇驅動裝置，能夠有效降低齒輪箱的噪音，並且功率消耗較小。本發明電磁風扇驅動裝置包括電磁離合器、風扇葉，電磁離合器包括主動軸、皮帶輪、傳動盤和鐵芯，還包括齒輪箱，所述主動軸的另一端與齒輪箱的輸入軸連接，齒輪箱的輸出軸與固定設有風扇葉的風扇盤連接，所述皮帶輪通過軸承轉動地安裝在主動軸的一端，皮帶輪的一個端面上通過彈性片固定安裝有大吸合盤，傳動盤固定安裝在主動軸上，傳動盤的一個端面與大吸合盤之間具有間隙，另一個端面上開設有鐵芯容納腔，鐵芯通過軸承轉動地安裝在主動軸上或傳動盤的鐵芯容納腔內，所述傳動盤夾在安裝鐵芯的軸承和安裝皮帶輪的軸承之間，鐵芯部分或全部位於鐵芯容納腔內，在鐵芯的一個端面上開設有第一線圈容置槽，第一線圈容置槽內設置有線圈，第一線圈容置槽與大吸合盤位置相對應，所述皮帶輪上開設有固定盤容納腔，在主動軸上轉動地安裝有軸承固定盤，軸承固定盤設置於固定盤容納腔內，軸承固定盤上設置有第二鐵片，皮帶輪上設置有第二永磁鐵，第二永磁鐵與第二鐵片的位置相對應，在軸承固定盤上還通過彈性片固定安裝有小吸合盤，小吸合盤位於大吸合盤的徑向內側，在鐵芯內還開設有第二線圈容置槽，第二線圈容置槽內也設置有線圈，第二線圈容置槽與小吸合盤位置相對應。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述齒輪箱內設置有相互嚙合的主動傘齒輪和從動傘齒輪，主動傘齒輪固定安裝在輸入軸上，從動傘齒輪固定安裝在輸出軸上。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述傳動盤的外圓周面上固定安裝有散熱盤，散熱盤內設置有第一鐵片，皮帶輪與散熱盤相鄰的端面上固定安裝有第一永磁鐵，第一永磁鐵與第一鐵片位置相對應。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述皮帶輪和軸承固定盤通過軸套安裝在主動軸上，軸套固定的套裝在主動軸上，皮帶輪和軸承固定盤轉動地安裝在軸套上。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述第一永磁鐵和第二永磁鐵分別設置於皮帶輪的左右兩個端面上。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述皮帶輪的左右兩個端面上沿圓周方向均勻設置有多個第一永磁鐵和多個第二永磁鐵。本發明電磁風扇驅動裝置，其中所述第一永磁鐵通過磁鐵固定盤固定安裝在皮帶輪上。本發明電磁風扇驅動裝置與現有技術不同之處在於本發明通過將電磁離合器和齒輪箱分成兩個單獨的部件，使用時電磁離合器和齒輪箱均固定在底座上，電磁離合器的主動軸與齒輪箱的輸入軸連接，風扇葉與齒輪箱的輸出軸連接，相比現有技術中的風扇葉安裝在電磁離合器上，電磁離合器安裝在齒輪箱上，齒輪箱安裝在底座上，本申請中齒輪箱的輸出軸不需要承受很大重量，齒輪箱內的軸承不易損壞，因此，本申請中的齒輪箱的使用壽命長，噪聲小；在本申請中，皮帶輪直接安裝在電磁離合器的主動軸上，在發動機水溫不高、風扇不需要全速運轉時，在整個裝置中，隨發動機全速運轉的只是皮帶輪，而在現有技術中，由於其皮帶輪是固定安裝在齒輪箱的輸入軸上的，隨著發動機的全速運轉，皮帶輪和齒輪箱內的所有零件以及電磁離合器內的主動軸、傳動盤均是全速運轉，因此，本發明的結構相對於現有技術能夠減小功率消耗，節約能源。下面結合附圖對本發明電磁風扇驅動裝置作進一步說明。附圖說明圖1為現有技術的電磁風扇驅動裝置的主視剖視圖；圖2為本發明電磁風扇驅動裝置實施例1的主視剖視圖；圖3為本發明電磁風扇驅動裝置實施例2的主視剖視圖；圖4為本發明電磁風扇驅動裝置實施例1的皮帶輪與風扇葉轉速曲線圖；圖5為本發明電磁風扇驅動裝置實施例2的皮帶輪與風扇葉轉速曲線圖。具體實施方式實施例1如圖2所示，本發明電磁風扇驅動裝置包括電磁離合器10、齒輪箱50和風扇葉70。其中電磁離合器10包括主動軸11、皮帶輪21、傳動盤31和鐵芯41，主動軸11水平設置，主動軸11的右端通過軸承轉動地安裝有皮帶輪21，皮帶輪21的右端面上開設有環形凹槽，在皮帶輪21的左端面上通過彈性片23固定安裝有大吸合盤25，大吸合盤25為環形。在主動軸11上還通過半圓鍵15固定安裝有傳動盤31，傳動盤31與皮帶輪21相鄰，位於皮帶輪21的左側，傳動盤31的右端面與大吸合盤25之間具有間隙，其中間隙值為0.05-1mm之間，優選0.5mm。在傳動盤31的左端面上開設有鐵芯容納腔33，鐵芯41通過軸承轉動地安裝在主動軸11上，當然鐵芯也可以通過軸承轉動的安裝在傳動盤31上，具體說是通過軸承安裝於傳動盤上的鐵芯容納腔內。鐵芯41部分或全部位於鐵芯容納腔33內，當鐵芯41通過軸承安裝在主動軸11上時，鐵芯部分位於鐵芯容納腔內，當鐵芯41通過軸承安裝在鐵芯容納腔上時，鐵芯全部位於鐵芯容納腔內。在鐵芯41的右端面上開設有第一線圈容置槽43，當然，第一線圈容置槽43也可以開設在鐵芯41的左端面上，當第一線圈容置槽43位於鐵芯41的右端面時，其對大吸合盤25的吸合效果較好。第一線圈容置槽43內設置有線圈44，第一線圈容置槽43與大吸合盤25位置相對應。鐵芯41固定安裝在電磁離合器10的殼體上，殼體固定安裝在底座上。電磁離合器10的主動軸11的左端與齒輪箱50的輸入軸51連接，其連接方式為採用法蘭盤螺栓連接。齒輪箱50的輸出軸53與固定設有風扇葉70的風扇盤連接。在齒輪箱50的殼體內設置有相互嚙合的主動傘齒輪和從動傘齒輪，主動傘齒輪固定安裝在輸入軸51上，從動傘齒輪固定安裝在輸出軸53上。齒輪箱50的殼體固定安裝在底座上。本裝置在使用時，通過皮帶輪21與發動機連接，皮帶輪21輸入動力，繞主動軸11旋轉，通過彈性片23固定安裝在皮帶輪21上的大吸合盤25隨之一起旋轉。當發動機需要降溫時，給鐵芯41內的線圈通電，通電線圈產生磁場，吸合大吸合盤25，皮帶輪21通過大吸合盤25帶動傳動盤31轉動，傳動盤31帶動主動軸11轉動，主動軸11通過齒輪箱50帶動風扇葉70轉動，風扇葉設置在發動機水箱附近，從而給發動機水箱降溫。其中風扇與傳動盤的轉速關係如圖4中的曲線b所示。為了適應發動機水箱在不同水溫時的散熱需求，同時保證電磁離合器自身的散熱效果，在傳動盤31的外圓周面上通過固定套裝有散熱盤35，並在散熱盤35上設置有第一鐵片37，第一鐵片37在散熱盤35上的安裝方式可以採用嵌鑄或者在散熱盤35上機加工安裝槽安裝。在皮帶輪21與散熱盤35相鄰的端面上，也就是皮帶輪21的左端面上固定安裝有第一永磁鐵27，第一永磁鐵27與第一鐵片37位置相對應。第一永磁鐵27的數量有多個，沿皮帶輪的圓周方向均勻設置，第一鐵片37成環形。當發動機水箱的水溫較低時，不給鐵芯內的線圈通電，隨著皮帶輪21的轉動，皮帶輪21通過第一永磁鐵27和第一鐵片37帶動傳動盤31以低於皮帶輪21的轉速轉動，實現傳動盤的柔性驅動，從而當發動機水箱在較低溫度時，風扇以較低轉速轉動，風扇與傳動盤的轉速關係如圖4中的曲線a所示。實施例2如圖3所示，本發明電磁風扇驅動裝置包括電磁離合器10、齒輪箱50和風扇葉70。其中電磁離合器10與齒輪箱50、齒輪箱50與風扇葉70的連接關係與實施例1相同。本實施例中電磁離合器10包括主動軸11、皮帶輪21、傳動盤31和鐵芯41，主動軸11水平設置，主動軸11的右端通過軸承轉動地安裝有皮帶輪21，在皮帶輪21的左端面上開設有固定盤容納腔29，在主動軸11上通過軸承轉動地安裝有軸承固定盤22，軸承固定盤22設置於固定盤容納腔29內，軸承固定盤22上設置有第二鐵片24，第二鐵片24的設置方式可以為嵌鑄，也可以採用其他方式安裝在軸承固定盤22的右端面上。皮帶輪21的固定盤容納腔29的右端面上固定安裝有第二永磁鐵26，當然，第二永磁鐵26也可以安裝在皮帶輪21的右端面上。第二永磁鐵26與第二鐵片24的位置相對應，第二永磁鐵26可以設置多個，沿皮帶輪21的圓周方向均布，第二鐵片24設置為環形。在傳動盤31的外圓周面上通過固定套裝有散熱盤35，並在散熱盤35內設置有第一鐵片37，第一鐵片37在散熱盤35內的安裝方式可以採用嵌鑄或者在散熱盤35上機加工安裝槽安裝。在皮帶輪21與散熱盤35相鄰的端面上通過磁鐵固定盤71固定安裝有第一永磁鐵27，第一永磁鐵27與第一鐵片37位置相對應。第一永磁鐵27的數量有多個，沿皮帶輪的圓周方向均勻設置，第一鐵片37成環形。其中第一鐵片和第二鐵片可以採用軟磁鐵等含碳量低的材料製作。在皮帶輪21的左端面上通過彈性片(圖中未示出)固定安裝有大吸合盤25，大吸合盤25為環形。在軸承固定盤22的左端面上還通過彈性片(圖中未示出)固定安裝有小吸合盤28，小吸合盤28位於大吸合盤25的徑向內側。在主動軸11上還通過平鍵17固定套裝有傳動盤31，傳動盤31與皮帶輪21相鄰，位於皮帶輪21的左側，傳動盤31的右端面與大吸合盤25和小吸合盤28臨近，在傳動盤31的左端面上開設有鐵芯容納腔33，鐵芯41通過軸承轉動地安裝在主動軸11上，鐵芯41部分位於鐵芯容納腔33內。在鐵芯41的右端面上開設有環形的第一線圈容置槽43和第二線圈容置槽45，第二線圈容置槽45位於第一線圈容置槽43的徑向內側，第一線圈容置槽43內設置有線圈(圖中未示出)，第二線圈容置槽45內也設置有線圈(圖中未示出)，第一線圈容置槽43與大吸合盤25位置相對應，第二線圈容置槽45與小吸合盤28位置相對應。鐵芯41固定安裝在電磁離合器10的殼體上，殼體固定安裝在底座上。本實施例能夠實現電磁風扇驅動裝置的雙柔性驅動。當發動機水箱的水溫較低時，皮帶輪21繞主動軸11轉動，皮帶輪21通過第一永磁鐵27和第一鐵片37帶動傳動盤31以低於皮帶輪21的轉速轉動，實現電磁風扇驅動裝置的一速柔性驅動，其中風扇與皮帶輪的轉速關係如圖5中的曲線c所示；當發動機水箱的水溫較高時，給第二線圈容置槽45內的線圈通電，使小吸合盤28吸合在傳動盤31上，固定安裝小吸合盤28的軸承固定盤22通過第二永磁鐵26和第二鐵片24隨皮帶輪21轉動，實現電磁風扇驅動裝置的二速柔性驅動，其中風扇與皮帶輪的轉速關係如圖5中的曲線d所示；當發動機水箱的水溫很高時，給第一線圈容置槽43內的線圈通電，通電線圈產生磁場，吸合大吸合盤25，皮帶輪21通過大吸合盤25帶動傳動盤31轉動，傳動盤31帶動主動軸11轉動，主動軸11通過齒輪箱50帶動風扇葉70轉動，實現電磁風扇驅動裝置的全速驅動，其中風扇與皮帶輪的轉速關係如圖5中的曲線e所示。在本實施例中，為了便於安裝皮帶輪21和軸承固定盤22和方便加工，在主動軸11上固定套裝一個軸套13，皮帶輪21和軸承固定盤22通過軸套13安裝在主動軸11上。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。