一種用於發動機的加溫器的製造方法
2023-10-20 20:46:22
一種用於發動機的加溫器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於發動機的加溫器，包括燃燒室、用於向所述燃燒室內泵入燃燒油的油泵、用於向所述燃燒室內泵入可燃氣體的風泵和用於將水泵入位於所述燃燒室內的熱交換片的水泵，所述風泵和水泵均由同一電機的輸出軸驅動。本發明克服現有的加溫器體積大並且浪費電的缺點，提供一種可大大減小加溫器體積並且省電的用於發動機的加溫器。
【專利說明】—種用於發動機的加溫器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用水作為熱交換介質的加溫器。具體為一種用於發動機的加溫器。
【背景技術】
[0002]在低溫環境中，車輛及其他動力裝置的發動機難以啟動，尤其是進行特殊作業的車輛，需要對發動機的水路及輔助系統進行加溫。加溫器通常包括油泵、水泵、風泵、燃燒室。其原理為，油泵將燃燒油泵入燃燒室，風泵將可燃氣體泵入燃燒室，在燃燒室內燃燒，水經水泵泵入位於燃燒室內的水流通道，流經水流通道的水被加熱後進入發動機的水路以對發動機和及輔助系統進行加溫。通常的加溫器由於具有三個泵和一個燃燒室，每個泵都配有一個驅動裝置，通常是電機，其體積比較大，重量大，且比較浪費電能。而加溫器需要隨車攜帶，這不僅佔用了發動機有限的空間，在使用時還會大量消耗發動機攜帶的更有限的電量。
【發明內容】
[0003]本發明解決的技術問題在於克服現有的加溫器體積大並且浪費電的缺點，提供一種可大大減小加溫器體積並且省電的用於發動機的加溫器。
[0004]本發明的用於發動機的加溫器，包括燃燒室、用於向所述燃燒室內泵入燃燒油的油泵、用於向所述燃燒室內泵入可燃氣體的風泵和用於將水泵入位於所述燃燒室內的熱交換片的水泵，所述風泵和水泵均由同一電機的輸出軸驅動。
[0005]作為優選，所述電機的輸出軸的一端自所述電機伸出，且所述輸出軸包括遠離所述電機的第一部分和靠近所述電機的第二部分，所述第一部分直徑小於所述第二部分的直徑，所述水泵的水泵葉輪套在所述第一部分外部並與所述第一部分可同步旋轉地連接，所述風泵的風泵葉輪套在所述第二部分外部並與所述第二部分可同步旋轉地連接。
[0006]作為優選，所述水泵包括水泵殼體、水泵蓋和所述水泵葉輪，所述水泵葉輪容納於所述水泵殼體圍成的水泵腔內；所述水泵蓋設有所述水泵腔相通的進水口，所述水泵殼體設有與水泵腔相通的出水口 ；所述風泵殼體與所述水泵殼體的外壁相接共同圍成風泵腔，所述風泵腔內容納有風泵葉輪；所述水泵殼體與所述輸出軸之間設有密封隔離所述水泵腔與風泵腔的第一密封裝置，所述第一密封裝置套設在所述輸出軸上並且具有與所述輸出軸緊貼的第一密封面和與所述水泵殼體的內壁緊貼的第二密封面。
[0007]作為優選，所述輸出軸依次套設有所述第一密封裝置、水泵葉輪和與所述水泵葉輪相頂以鎖緊水泵葉輪防止其沿軸向移動的鎖緊螺母，所述水泵殼體的內壁設有向所述輸出軸突起的定位突起，所述水泵殼體的端部設有擋圈，所述第一密封裝置被所述擋圈擠壓而與所述定位突起在軸向方向上相抵，所述水泵葉輪包括軸向部分和徑向部分，所述水泵葉輪的軸向部分依次套設有第二密封裝置、彈簧墊、彈簧，所述第二密封裝置與所述第一密封裝置在軸向方向上相抵，所述彈簧位於所述彈簧墊與所述水泵葉輪的徑向部分之間。[0008]作為優選，所述第一密封裝置包括與所述水泵殼體的定位突起相抵的密封環座和位於所述密封環座和所述擋圈之間的端墊，所述密封環座套包括垂直於所述輸出軸的垂直部分和平行於所述軸的平行部分，所述垂直部分與所述平行部分連接，所述垂直部分具有供所述輸出軸穿過的孔，所述平行部分為環狀且其外壁與所述水泵殼體的內壁緊貼形成所述第二密封面，所述端墊與所述密封環座構成的空間內容納有密封環，所述密封環套在所述輸出軸上形成與所述輸出軸緊貼的第一密封面。
[0009]作為優選，密封環具有平行於所述輸出軸的槽和/或內腔。
[0010]作為優選，所述密封環座的平行部分的外壁還設有密封槽，所述密封槽內設有與所述水泵殼體的內壁緊貼的密封圈。
[0011]作為優選，所述第一密封裝置套設在所述輸出軸的第三部分上，所述第三部分位於所述第一部分與所述第二部分之間，且所述第三部分的直徑大於所述第一部分的直徑並小於所述第二部分的直徑。
[0012]作為優選，所述第二密封裝置包括凹錐密封件和凸錐密封件，所述凹錐密封件一側與所述第一密封裝置在軸向方向相頂，另一側具有凹槽，所述凸錐密封件一側與所述彈簧墊相抵，另一側具有錐形的密封面，所述錐形的密封面伸入所述凹槽內並與所述凹槽的壁密封配合。
[0013]作為優選，所述水泵葉輪與所述輸出軸之間通過鍵和鍵槽的配合而實現可同步旋轉地連接。
[0014]作為優選，所述風泵葉輪與所述輸出軸之間通過固定盤連接，所述固定盤套在所述輸出軸上並通過螺釘與所述輸出軸實現可同步旋轉的連接，所述風泵葉輪與所述固定盤通過銷軸實現可同步旋轉的連接。
[0015]作為優選，所述電機的輸出軸的另一端也自所述電機伸出，所述油泵與所述輸出軸的該端連接並由其驅動。
[0016]本發明的用於發動機的加溫器和現有技術相比，具有以下有益效果:
[0017]1、與現有的風泵和水泵各具有獨立的電機的方案相比，可以明顯減小加溫器的體積和重量，由於減少了同時工作的電機數目，其能耗也會相應降低。
[0018]2、在本發明中，減小了輸出軸靠近端部的部分即第一部分的直徑，使得輸出軸即可保證一定的長度又可便於風泵葉輪和其他部件的安裝。
[0019]3、本發明的水泵殼體與風泵殼體連接在一起，並通第一密封裝置隔離所述水泵腔與風泵腔，相對於水泵和風泵分別單獨與輸出軸連接的方案，結構更緊湊，使得加溫器體積
更小、重量更輕。
[0020]4、本發明的第一密封裝置與水泵的安裝及定位簡單，只需要將第一密封裝置從水泵殼體的端部的開口塞入並頂到與定位突起相抵的位置，然後從在水泵殼體的端部安裝擋圈即可。
[0021]5、第一密封裝置包括與水泵殼體的定位突起相抵的密封環座和位於密封環座和擋圈之間的端墊，密封環位於密封環座和端墊之間，其位置更穩定，且第一密封裝置的密封環座和端墊對密封環形成擠壓，使得密封環形變量更大，從而使得第一密封裝置的密封更可靠。【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明一個實施例的用於發動機的加溫器的結構示意圖，本圖中省去了燃燒室。
[0023]圖2為本發明一個實施例的用於發動機的加溫器的右視圖，本圖中省去了燃燒室。
[0024]圖3為圖2中的用於發動機的加溫器的沿B-B線的剖視圖。
[0025]圖4為圖2的局部放大圖，示出了水泵葉輪、風泵葉輪第一密封裝置和第二密封裝置與輸出軸的配合關係。
[0026]附圖標記
[0027]1-油泵，2-風泵，21-風泵葉輪，22-風泵殼體，23-出風口，24-進風口，25-固定盤，3-水泵，31-水泵葉輪，32-水泵殼體，33-水泵蓋，34-進水口，35-出水口，36-定位突起，37-軸向部分，38-徑向部分，39-擋圈，4-輸出軸，41-第一部分，42-第二部分，43-第三部分，44-鍵，45-鍵槽，46-螺釘，47-銷軸，5-第一密封裝置，51-密封環座，52-端墊，53-密封環，54-密封圈，6-第二密封裝置，61-凹錐密封件，62-凸錐密封件，7-鎖緊螺母，8-彈簧墊，9-彈簧，10-電機。
【具體實施方式】
[0028]圖1為本發明一個實施例的用於發動機的加溫器的結構示意圖，如圖1所示，本發明的用於發動機的加溫器包括燃燒室(圖中未示出燃燒室)、用於向所述燃燒室內泵入燃燒油的油泵1、用於向所述燃燒室內泵入可燃氣體的風泵2和用於將水泵入位於所述燃燒室內的熱交換片的水泵3，所述風泵2和水泵3均由同一電機10的輸出軸4驅動，在本實施例中，電機10採用24伏直流電機。這與現有的風泵和水泵各具有獨立的電機的方案相比，可以明顯減小加溫器的體積和重量，由於減少了同時工作的電機數目，其能耗也會相應降低。
[0029]如圖2和圖3所示，所述電機10的輸出軸4的一端自所述電機10伸出，且所述輸出軸4包括遠離所述電機10的第一部分41和靠近所述電機10的第二部分42，所述第一部分41直徑小於所述第二部分42的直徑，在第一部分41和第二部分42之間形成階梯。所述水泵3的水泵葉輪31套在所述第一部分41外部並與所述第一部分41可同步旋轉地連接，水泵葉輪與輸出軸具有相同的角速度。所述風泵2的風泵葉輪21套在所述第二部分42外部並與所述第二部分42可同步旋轉地連接，風泵葉輪與輸出軸具有相同的角速度。
[0030]在本實施例中，所述水泵葉輪31與所述輸出軸4之間通過鍵和鍵槽的配合而實現可同步旋轉地連接。如圖4所示，輸出軸4的外壁設有槽，水泵葉輪31的內壁設有鍵。在本實施例中，所述風泵葉輪21通過固定盤25與所述輸出軸4可同步旋轉地連接，具體為，固定盤25套在輸出軸4上，並通過螺釘與輸出軸實現可同步旋轉地連接，風泵葉輪也套在輸出軸上，並通過銷軸與固定盤25實現可同步旋轉地連接，如圖4所示。當然，風泵葉輪和水泵葉輪還可通過其他方式來實現與輸出軸的可同步旋轉地連接。
[0031]由於風泵葉輪21與輸出軸4之間為可同步旋轉的連接，風泵葉輪21的內徑與輸出軸4之間的直徑必然極為接近，在本發明中，輸出軸4上同時安裝有風泵2和水泵3，這使得輸出軸4必須具有足夠的長度，但輸出軸4比較長會導致風泵葉輪21安裝困難。在本發明中，減小了輸出軸4靠近端部的部分即第一部分41的直徑，使得輸出軸4即可保證一定的長度又可便於風泵葉輪21和其他部件的安裝。
[0032]作為優選的方案，所述水泵3包括水泵殼體32、水泵蓋33和所述水泵葉輪31，所述水泵葉輪31容納於所述水泵殼體32圍成的水泵腔內；水泵葉輪可高速旋轉，其旋轉速度為8000-10000r/min。所述水泵蓋33設有所述水泵腔相通的進水口 34，所述水泵殼體32設有與水泵腔相通的出水口 35 ;所述風泵殼體22與所述水泵殼體32的外壁相接共同圍成風泵腔，在本實施例中，風泵殼體22與所述水泵殼體32的通過螺栓固定連接，風泵殼體22與水泵殼體32亦可為一體成形。所述風泵腔內容納有所述風泵葉輪21。在本實施例中，風泵2的進風口 24與輸出軸4平行，出風口 23與輸出軸4垂直。氣體在風泵葉輪21的作用下經過圓形的風泵腔後沿與風泵腔相切的出風口 23流出風泵腔進入燃燒室。
[0033]所述水泵殼體32與所述輸出軸4之間設有密封隔離所述水泵腔與風泵腔的第一密封裝置5，所述第一密封裝置5套設在所述輸出軸4上並且具有與所述輸出軸4緊貼的第一密封面和與所述水泵殼體32的內壁緊貼的第二密封面，從而防止水從水泵殼體32與輸出軸4之間流出。這種方案相對於水泵和風泵分別單獨與輸出軸4連接的方案，結構更緊湊，使得加溫器體積更小、重量更輕。
[0034]作為優選的方案，所述輸出軸4自靠近電機10至遠離電機10的方向依次套設有所述第一密封裝置5、水泵葉輪31和與所述水泵葉輪31相頂以鎖緊水泵葉輪31防止其沿軸向攢動的鎖緊螺母7。所述水泵殼體32的內壁設有向所述輸出軸4突起的定位突起36，在本實施例中，定位突起為臺階狀。所述水泵殼體32的端部設有擋圈39，在本實施例中，水泵殼體32的端部的內壁設有所述第一密封裝置5被所述擋圈39擠壓而與所述定位突起36在軸向方向上相抵。這種結構使得第一密封裝置5的定位牢固可靠，同時使得第一密封裝置5與水泵的安裝及定位簡單，只需要將第一密封裝置5從水泵殼體32的端部的開口塞入並頂到與定位突起36相抵的位置，然後從在水泵殼體32的端部安裝擋圈39即可。在本實施例中，水泵殼體32的端部的內壁具有槽，擋圈39被外力嵌入槽內固定。
[0035]所述水泵葉輪31包括軸向部分37和徑向部分38，所述水泵葉輪31的軸向部分37自靠近電機10至遠離電機10的方向依次套設有第二密封裝置6、彈簧墊8、彈簧9，所述第二密封裝置6與所述第一密封裝置5在軸向方向上相抵,所述彈簧9位於所述彈簧墊8與所述水泵葉輪31的徑向部分38之間。通過以上結構，旋轉鎖緊螺母7使其更靠近電機10，水泵葉輪31也向靠近電機10的方向移動，水泵葉輪31與水泵蓋33之間的距離增大，彈簧9被壓縮，第二密封裝置6與第一密封裝置5抵壓得更緊。向相反的方向旋轉鎖緊螺母7，則水泵葉輪31與水泵蓋33之間的距離增大。從而實現調整水泵葉輪與水泵蓋之間的間隙，以保證水泵建壓。
[0036]所述第一密封裝置5包括與所述水泵殼體32的定位突起36相抵的密封環53座51和位於所述密封環53座51和所述擋圈39之間的端墊52。其中，所述密封環53座51套包括垂直於所述輸出軸4的垂直部分和平行於所述軸的平行部分，所述垂直部分與所述平行部分連接，所述垂直部分具有供所述輸出軸4穿過的孔，所述平行部分為環狀且其外壁與所述水泵殼體32的內壁緊貼形成所述第二密封面。在本實施例中，密封環座由橡膠材料製成。所述端墊52與所述密封環53座51構成的空間內容納有密封環53，所述密封環53套在所述輸出軸4上形成與所述輸出軸4緊貼的第一密封面，在本實施例中，密封環也由橡膠材料製成。密封環53位於密封環53座51和端墊52之間，其位置更穩定，且第一密封裝置5的密封環53座51和端墊52對密封環53形成擠壓，使得密封環53形變量更大，從而使得第一密封裝置5的密封更可靠。
[0037]在本實施例中，密封環53具有平行於所述輸出軸4的槽和/或內腔，這進一步增大了其在受壓時的形變量，從而進一步提高了其密封性能。
[0038]作為優選，所述密封環53座51的平行部分的外壁還設有密封槽，所述密封槽內設有與所述水泵殼體32的內壁緊貼的密封圈54，進一步提高了第一密封裝置5的密封性能，在本實施例中，密封圈為橡膠密封圈。
[0039]作為優選，所述第一密封裝置5套設在所述輸出軸4的第三部分43上，所述第三部分43位於所述第一部分41與所述第二部分42之間，且所述第三部分43的直徑大於所述第一部分41的直徑並小於所述第二部分42的直徑，第三部分43與第一部分41之間即第三部分43與第二部分42之間均形成階梯。已經與水泵殼體32完成裝配的第一密封裝置5自輸出軸4的端頭向裡安裝，此種結構使得第一密封裝置5更易於被安裝在輸出軸4上。
[0040]作為優選，所述第二密封裝置6包括凹錐密封件61和凸錐密封件62，所述凹錐密封件61 —側與所述第一密封裝置5在軸向方向相頂，另一側具有凹槽，所述凸錐密封件62一側與所述彈簧墊8相抵，另一側具有錐形的密封面，所述錐形的密封面伸入所述凹槽內並與所述凹槽的壁密封配合。在本實施例中，凹錐密封件為凹錐石墨墊，凸錐密封件為凸錐形膠墊。第二密封裝置6套在水泵葉輪31上，其一側與所述第一密封裝置5在軸向方向相頂，可防止水與輸出軸4接觸。第二密封裝置6的結構使得其既具有軸向的力，有具有徑向的力，從而完成兩個方向的密封，且密封可靠。
[0041]作為優選，所述電機10的輸出軸4的另一端也自所述電機10伸出，所述油泵I與所述輸出軸4的該端連接並由其驅動。即，油泵、水泵和風泵由同一個電機驅動，使得加溫器的結構更加緊湊，體積更小，能耗更低。
[0042]以上實施例僅為本發明的示例性實施例，不用於限制本發明，本發明的保護範圍由權利要求書限定。本領域技術人員在本發明的實質和保護範圍內，對本發明做出的各種修改或等同替換也落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種用於發動機的加溫器，包括燃燒室、用於向所述燃燒室內泵入燃燒油的油泵、用於向所述燃燒室內泵入可燃氣體的風泵和用於將水泵入位於所述燃燒室內的熱交換片的水泵，其特徵在於:所述風泵和水泵均由同一電機的輸出軸驅動。
2.根據權利要求1所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述電機的輸出軸的一端自所述電機伸出，且所述輸出軸包括遠離所述電機的第一部分和靠近所述電機的第二部分，所述第一部分直徑小於所述第二部分的直徑，所述水泵的水泵葉輪套在所述第一部分外部並與所述第一部分可同步旋轉地連接，所述風泵的風泵葉輪套在所述第二部分外部並與所述第二部分可同步旋轉地連接。
3.根據權利要求2所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述水泵包括水泵殼體、水泵蓋和所述水泵葉輪，所述水泵葉輪容納於所述水泵殼體圍成的水泵腔內；所述水泵蓋設有所述水泵腔相通的進水口，所述水泵殼體設有與水泵腔相通的出水口 ；所述風泵殼體與所述水泵殼體的外壁相接共同圍成風泵腔，所述風泵腔內容納有所述風泵葉輪；所述水泵殼體與所述輸出軸之間設有密封隔離所述水泵腔與風泵腔的第一密封裝置，所述第一密封裝置套設在所述輸出軸上並且具有與所述輸出軸緊貼的第一密封面和與所述水泵殼體的內壁緊貼的第二密封面。
4.根據權利要求3所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述輸出軸依次套設有所述第一密封裝置、水泵葉輪和與所述水泵葉輪相頂以鎖緊水泵葉輪防止其沿軸向移動的鎖緊螺母，所述水泵殼體的內壁設有向所述輸出軸突起的定位突起，所述水泵殼體的端部設有擋圈，所述第一密封裝置被所述擋圈擠壓而與所述定位突起在軸向方向上相抵，所述水泵葉輪包括軸向部分和徑向部分，所述水泵葉輪的軸向部分依次套設有第二密封裝置、彈簧墊、彈簧，所述第二密封裝置與所述第一密封裝置在軸向方向上相抵，所述彈簧位於所述彈簧墊與所述水泵葉輪的徑向部分之間。
5.根據權利要求4所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述第一密封裝置包括與所述水泵殼體的定位突起相抵的密封環座和位於所述密封環座和所述擋圈之間的端墊，所述密封環座套包括垂直於所述輸出軸的垂直部分和平行於所述軸的平行部分，所述垂直部分與所述平行部分連接，所述垂直部分具有供所述輸出軸穿過的孔，所述平行部分為環狀且其外壁與所述水泵殼體的內壁緊貼形成所述第二密封面，所述端墊與所述密封環座構成的空間內容納有密封環，所述密封環套在所述輸出軸上形成與所述輸出軸緊貼的第一密封面。
6.根據權利要求5所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:密封環具有平行於所述輸出軸的槽和/或內腔。
7.根據權利要求5所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述密封環座的平行部分的外壁還設有密封槽，所述密封槽內設有與所述水泵殼體的內壁緊貼的密封圈。
8.根據權利要求3-7中任一項所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述第一密封裝置套設在所述輸出軸的第三部分上，所述第三部分位於所述第一部分與所述第二部分之間，且所述第三部分的直徑大於所述第一部分的直徑並小於所述第二部分的直徑。
9.根據權利要求4-7中任一項所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述第二密封裝置包括凹錐密封件和凸錐密封件，所述凹錐密封件一側與所述第一密封裝置在軸向方向相頂，另一側具有凹槽，所述凸錐密封件一側與所述彈簧墊相抵，另一側具有錐形的密封面，所述錐形的密封面伸入所述凹槽內並與所述凹槽的壁密封配合。
10. 根據權利要求2-7中任一項所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述水泵葉輪與所述輸出軸之間通過鍵和鍵槽的配合而實現可同步旋轉地連接。
11.根據權利要求2-7中任一項所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述風泵葉輪與所述輸出軸之間通過固定盤連接，所述固定盤套在所述輸出軸上並通過螺釘與所述輸出軸實現可同步旋轉的連接，所述風泵葉輪與所述固定盤通過銷軸實現可同步旋轉的連接。
12.根據權利要求1-7中任一項所述的用於發動機的加溫器，其特徵在於:所述電機的輸出軸的另一端也自所述電機伸出，所述油泵與所述輸出軸的該端連接並由其驅動。
【文檔編號】F24H1/22GK103590957SQ201310482495
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】付迎春, 嶽豔玲, 陳紅偉 申請人:北京北機機電工業有限責任公司