一种电动水泵减振系统
技术领域
本实用新型涉及一种电动水泵减振系统，特别是应用于汽车冷却系统的一种电动水泵减振系统。
背景技术
随着电动汽车的发展，电动汽车的驱动电机和动力电池等动力构件都需要冷却系统的冷却来保证其工作性能和工作可靠性，电动汽车的冷却系统没有了传统燃油汽车的发动机驱动的机械式水泵，只能使用电力驱动的电动水泵，电机定子线圈在定子交变磁场力的作用下会产生振动，驱动电机运转的定子交变磁场会对电机转子产生扭振，水泵叶轮在泵水的过程中会产生扭振，水流在内部流动的紊流会产生紊流振动，轴流式水泵叶轮的泵水运转会产生振动，影响电动水泵的振动性能以及工作可靠性。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种电动水泵减振系统，采用多级减振结构将电动水泵的振动抑制到最小，避免水泵叶轮产生拖底而保证电动水泵在异常工况下的正常运转，实现电动水泵运转的高可靠性。
本实用新型采用如下技术方案：一种电动水泵减振系统，包括电机壳体，所述电机壳体底部电动水泵机脚的螺栓安装孔内设置有机脚减震胶垫，水泵控制器安装在电机壳体后端的沉孔内，后盖安装在电机壳体后端的孔口处，后盖与电机壳体后端的孔口之间安装有后盖密封圈，电机定子安装在电机壳体的腔内，电机定子上设置有定子线圈护套，定子线圈护套的空槽内设置有线圈，定子线圈护套上设置有若干线圈接电端子，线圈接电端子连到装在电机壳体后端沉孔内的水泵控制器上，内罩穿过电机定子的轴心孔安装在电机壳体内腔里，水泵涡壳紧固在电机壳体上，水泵涡壳与内罩的前端头部之间设置有水泵涡壳密封圈，内罩后端的小头内部设置有呈螺旋型的过流孔和轴承安装孔，转子后轴承安装在内罩后端的轴承安装孔内，转子后轴承与内罩后端的轴承安装孔之间设置有转子后轴承减振圈，内罩的前端孔口的孔壁上设置有若干半圆槽，轴承座的外圆上设置有若干半圆槽，轴承座安装在内罩的前端孔口内，轴承座的半圆槽与内罩的半圆槽对齐而围成销钉安装孔，弹性圆柱销安装在的轴承座的半圆槽与内罩的半圆槽所围成的销钉安装孔内，轴承座上设置有螺旋型过流孔，转子前轴承与轴承座上的轴承安装孔之间设置有转子前轴承减振圈，转子前轴承的轴承孔内设置有贯通轴承前后端面的过流槽，电机转子安装在内罩的孔腔内，在电机转子的轴心设有贯通电机转子前后端面的轴心通孔，电机转子轴装在电机转子的轴心孔内，电机转子轴的后端从转子后轴承的轴承孔穿过并以转子后轴承的轴承孔作转子后部的径向支撑，电机转子轴的后端头部外圆上设置有轴流式先导叶轮，电机转子轴的前端从转子前轴承的轴承孔穿过并以转子前轴承的轴承孔作转子前部的径向支撑，电机转子轴的前端头部外圆上设置有水泵叶轮，水泵叶轮的轴心搭子后端面与转子前轴承的前端面之间设置有轴向止推轮，轴向止推轮的后端面上设置有若干个靠轴心部份宽而靠外圆的部分逐渐收窄的甩水槽，轴向止推轮后端的甩水槽与转子前轴承的过流槽相连通。
优选的，所述定子线圈护套的端面上设置有若干对夹线端子和若干个扣线搭子，定子线圈护套端面上的每个扣线搭子上都设置有扣线槽，定子线圈护套端面上的每对夹线端子之间的空隙构成夹线槽，定子线圈护套端面上的每对夹线端子都通过镶嵌在定子线圈护套内部的铜条连接到相应的线圈接电端子上，水泵控制器将控制电流经线圈接电端子和对应的夹线端子接通到对应的线圈上。
优选的，所述内罩后端的小头与电机壳体后端的内腔凸台之间设置有内罩小头密封圈，内罩前端的大头与电机壳体的孔口之间设置有内罩大头密封圈。
优选的，所述转子后轴承减振圈的外圆紧套在内罩后端的轴承安装孔内，转子后轴承减振圈的内孔紧箍在转子后轴承的外圆上，转子后轴承的端面法兰将转子后轴承减振圈挡在安装腔内，转子后轴承减振圈将转子后轴承与内罩后端的轴承安装孔之间隔开一道缝隙。
优选的，所述转子前轴承减振圈的外圆紧套在轴承座上的轴承安装孔内，转子前轴承减振圈的内孔紧箍在转子前轴承的外圆上，转子前轴承的端面上设置有法兰，转子前轴承减振圈的前端顶在转子前轴承的端面法兰的后端面上，转子前轴承减振圈的后端顶在轴承座的轴承安装孔的底面上，转子前轴承减振圈将转子前轴承与轴承座的轴承安装孔之间隔开一道缝隙。
优选的，所述水泵叶轮轴心搭子后端设置有齿型凸台，轴向止推轮的前端面上设置有齿型凹坑，水泵叶轮轴心搭子后端的齿型凸台扣在轴向止推轮的前端齿型凹坑内，水泵叶轮驱动轴向止推轮随水泵叶轮同步运转。
优选的，所述电机转子的外表上设置有包裹转子的包塑，电机转子的内部设置有若干个贯穿内部而连通电机转子前后端面的过流孔，电机转子的包塑外圆上设置有若干个螺旋槽，电机转子轴的轴心设有一个贯通电机转子轴前后端面的轴心通孔，电机转子轴的轴心孔的前端孔壁上设置有前螺旋槽，电机转子轴的轴心孔的后端孔壁上设置有后螺旋槽，电机转子轴的靠近电机转子的前后端面的部位设有若干个连通电机转子轴轴心孔的径向通孔。
优选的，电机转子的包塑嵌入电机转子轴的径向通孔内。
优选的，所述电机壳体上的电动水泵机脚的端面上设置有机脚减震胶套，机脚减震胶套的内孔紧箍在机脚减震胶垫的头部外圆上。
优选的，轴承座的轴承安装孔的后端部位设置有一个与轴承座一体的保险挡圈。
本说明书所说的“前”“后”方位指的是靠水泵涡壳一侧为前，靠水泵控制器盖一侧为后，下同。
本实用新型提供的一种电动水泵减振系统的有益效果在于：本电动水泵减振系统采用多层减震结构的设计，其中轴向止推轮甩水槽中的液压压力缓冲并减轻了轴向止推轮后端面对转子前轴承前端面的轴向冲击而构成第一级轴向减振，转子前轴承减振圈对转子前轴承受到的轴向振动再次阻尼而构成第二级轴向减振，转子前轴承减振圈和转子后轴承减振圈对旋转运动件总成传递到转子前轴承和转子后轴承的径向振动进行阻尼减振而构成第一级径向减振，弹性圆柱销的弹性支撑对轴承座传递到内罩的径向振动进行阻尼减振而构成第二级径向减振，内罩大头密封圈、内罩小头密封圈和水泵涡壳密封圈对内罩传递到电机壳体和水泵涡壳的振动进行阻尼减振而构成第三级减振，后盖密封圈对后盖的振动进行阻尼减振以及机脚减震胶套和机脚减震胶垫对电动水泵的振动进行阻尼减振而构成第四级减振，通过电动水泵结构上的多级减振结构与电动水泵内部抑制紊流振动的结构以及在定子上抑制线圈振动的结构共同构成了整个电动水泵的减振系统，电动水泵的减振系统将电动水泵的振动抑制到最小，轴向限位的保险结构避免水泵叶轮产生拖底而保证电动水泵在异常工况下的正常运转，实现电动水泵运转的高可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的电动水泵结构剖视图；
图2是本实用新型的轴承座与内罩安装视图；
图3是本实用新型的内罩立体结构视图；
图4是本实用新型的轴承座立体结构视图；
图5是本实用新型的水泵叶轮立体结构视图；
图6是本实用新型的轴向止推轮前视图；
图7是本实用新型的轴向止推轮后视图；
图8是本实用新型的电机转子立体结构视图；
图9是本实用新型的电机定子立体结构视图；
图10是本实用新型的轴承立体结构视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
实施例：一种电动离心泵。
参照图1至图10所示，一种电动水泵减振系统，其包括后盖1、后盖密封圈2、水泵控制器3、线圈接电端子4、定子线圈护套5、线圈6、电机定子7、电机壳体8、内罩大头密封圈9、水泵涡壳密封圈10、内罩11、水泵涡壳12、水泵叶轮13、电机转子轴14、轴向止推轮15、转子前轴承16、转子前轴承减振圈17、轴承座18、电机转子19、机脚减震胶套20、机脚减震胶垫21、内罩小头密封圈22、转子后轴承减振圈23、转子后轴承24、轴流式先导叶轮25以及弹性圆柱销26；
其中机脚减震胶垫21安装在电机壳体8上的电动水泵机脚的螺栓安装孔内，电机壳体8上的电动水泵机脚的端面上设置有机脚减震胶套20，机脚减震胶套20的内孔紧箍在机脚减震胶垫21的头部外圆上；
水泵控制器3安装在电机壳体8后端的沉孔内，后盖1安装在电机壳体8后端的孔口处，后盖1与电机壳体8后端的孔口之间安装有后盖密封圈2，后盖密封圈2对后盖1的振动进行阻尼减振；
电机定子7安装在电机壳体8的腔内，电机定子7上设置有定子线圈护套5，定子线圈护套5的空槽内设置有线圈6，定子线圈护套5上设置有若干线圈接电端子4，线圈接电端子4连到装在电机壳体8后端沉孔内的水泵控制器3上，定子线圈护套5的端面上设置有若干对夹线端子5-1和若干个扣线搭子5-2，定子线圈护套5端面上的每个扣线搭子5-2上都设置有扣线槽5-3，定子线圈护套5端面上的每对夹线端子5-1之间的空隙构成夹线槽，定子线圈护套5端面上的每对夹线端子5-1都通过镶嵌在定子线圈护套5内部的铜条连接到相应的线圈接电端子4上，水泵控制器3将控制电流经线圈接电端子4和对应的夹线端子5-1接通到对应的线圈6上而建立起驱动磁场，整个电机的线圈6只存在开始绕线的起始断线头和结束绕线的终止断线头，各个线圈之间的中间抽头呈非断头状态的连线抽头，线圈间的中间抽头绕线扣入到定子线圈护套5端面上的扣线槽5-3和夹线端子5-1之间的夹线槽内，线圈绕线在绕制线圈的过程中一直处于拉紧状态，线圈各匝之间在绕线过程中一直处于拉紧的状态下紧密相扣而消除了匝间松动，线圈之间的中间抽头不存在活动断头并被定子线圈护套5上的扣线槽5-3和夹线端子5-1之间的夹线槽夹紧而消除了整个线圈的松动，抑制了线圈6在交变电磁力作用下的振动；
内罩11穿过电机定子7的轴心孔而安装在电机壳体8内腔里，内罩11后端的小头与电机壳体8后端的内腔凸台之间设置有内罩小头密封圈22，内罩11前端的大头与电机壳体8的孔口之间设置有内罩大头密封圈9，水泵涡壳12通过螺栓紧固在电机壳体8上，水泵涡壳12与内罩11的前端头部之间设置有水泵涡壳密封圈10，内罩11后端的小头内部设置有呈螺旋型的过流孔11-3和轴承安装孔11-2，内部冷却水流在流过内罩11后端小头内部的螺旋型过流孔11-3的过程中呈连贯流动状态而抑制了内部冷却水流在流过内罩11后端过流孔11-3的过程中的紊流振动；
转子后轴承24安装在内罩11后端的轴承安装孔11-2内，转子后轴承24与内罩11后端的轴承安装孔11-2之间设置有转子后轴承减振圈23，转子后轴承减振圈23的外圆紧套在内罩11后端的轴承安装孔11-2内，转子后轴承减振圈23的内孔紧箍在转子后轴承24的外圆上，转子后轴承24的端面法兰将转子后轴承减振圈23挡在其安装腔内，转子后轴承减振圈23将转子后轴承24与内罩11后端的轴承安装孔11-2之间隔开一道缝隙而隔绝了转子后轴承24的振动向内罩11的直接传递；
内罩11的前端孔口的孔壁上设置有若干半圆槽11-1，轴承座18的外圆上设置有若干半圆槽18-1，轴承座18安装在内罩11的前端孔口内，轴承座18的半圆槽18-1与内罩11的半圆槽11-1对齐而围成销钉安装孔，弹性圆柱销26安装在的轴承座18的半圆槽18-1与内罩11的半圆槽11-1所围成的销钉安装孔内，弹性圆柱销26是一种受到径向力后可以产生径向弹性变形的弹性圆柱销，弹性圆柱销26在轴承座18与内罩11之间呈径向弹性支撑结构，弹性圆柱销26的径向弹性张力将轴承座18撑紧在内罩11的前端孔口内并约束轴承座18在内罩11前端孔口内的旋转自由度；
轴承座18上设置有螺旋型过流孔18-2，内部冷却水流在流过轴承座18上的螺旋型过流孔18-2的过程中呈连贯流动状态而抑制了内部冷却水流在流过轴承座18上的螺旋型过流孔18-2的过程中的紊流振动，在轴承座18上设置有轴承安装孔18-3，转子前轴承16安装在轴承座18上的轴承安装孔18-3内；
转子前轴承16与轴承座18上的轴承安装孔18-3之间设置有转子前轴承减振圈17，转子前轴承减振圈17的外圆紧套在轴承座18上的轴承安装孔18-3内，转子前轴承减振圈17的内孔紧箍在转子前轴承16的外圆上，转子前轴承16的端面上设置有法兰16-1，转子前轴承减振圈17的前端顶在转子前轴承16的端面法兰16-1的后端面上，转子前轴承减振圈17的后端顶在轴承座18的轴承安装孔18-3的底面上，转子前轴承减振圈17将转子前轴承16与轴承座18的轴承安装孔18-3之间隔开一道缝隙而隔绝了转子前轴承16的振动向轴承座18的直接传递，转子前轴承16的轴承孔内设置有贯通轴承前后端面的过流槽16-2，在轴承座18的轴承安装孔18-3的后端部位设置有一个与轴承座18一体的保险挡圈18-4；
电机转子19安装在内罩11的孔腔内，电机转子19的轴心设有一个贯通电机转子19前后端面的轴心通孔，电机转子轴14装在电机转子19的轴心孔内，电机转子轴14的后端从转子后轴承24的轴承孔穿过并以转子后轴承24的轴承孔作转子后部的径向支撑，电机转子轴14的后端头部外圆上设置有一个轴流式先导叶轮25，轴流式先导叶轮25紧配合地固定在电机转子轴14的后端外圆上，电机转子轴14的前端从转子前轴承16的轴承孔穿过并以转子前轴承16的轴承孔作转子前部的径向支撑；
电机转子轴14的前端头部外圆上设置有水泵叶轮13，水泵叶轮13紧配合地固定在电机转子轴14的前端外圆上，在水泵叶轮13的轴心搭子后端面与转子前轴承16的前端面之间设置有一个轴向止推轮15，在水泵叶轮13轴心搭子后端设置有齿型凸台13-1，在轴向止推轮15的前端面上设置有齿型凹坑15-1，水泵叶轮13轴心搭子后端的齿型凸台13-1扣在轴向止推轮15的前端齿型凹坑15-1内，水泵叶轮13驱动轴向止推轮15随水泵叶轮13同步运转，轴向止推轮15的后端面上设置有若干个靠轴心部份宽而靠外圆的部分逐渐收窄的甩水槽15-2，轴向止推轮15后端的甩水槽15-2与转子前轴承16的过流槽16-2相连通；
电机转子19的外表上设置有包裹转子的包塑19-1，电机转子19的内部设置有若干个贯穿内部而连通电机转子19前后端面的过流孔19-2，电机转子19的包塑19-1外圆上设置有若干个螺旋槽19-3，电机转子轴14的轴心设有一个贯通电机转子轴14前后端面的轴心通孔，电机转子轴14的轴心孔的前端孔壁上设置有前螺旋槽14-1，电机转子轴14的轴心孔的后端孔壁上设置有后螺旋槽14-3，电机转子轴14的靠近电机转子19的前后端面的部位设有若干个连通电机转子轴14轴心孔的径向通孔14-2；电机转子19的包塑19-1嵌入电机转子轴14的径向通孔14-2内。
本实施例中，电机转子19的包塑19-1嵌入电机转子轴14的径向通孔14-2内而约束电机转子19与电机转子轴14的相对运动自由度，随着转子的运转，电机转子轴14的轴心孔内的前螺旋槽14-1对进入电机转子轴14轴心孔内的内部冷却水流施加向后运动的推力和旋转运动的推力，电机转子轴14轴心孔内的内部冷却水在电机转子轴14前螺旋槽14-1的推动下获得额外的动能而旋转着向电机转子轴14的轴心孔后端流动，电机转子轴14轴心孔内的后螺旋槽14-3进一步对电机转子轴14轴心孔内的内部冷却水流施加向后运动的推力和旋转运动的推力，电机转子轴14轴心孔内的内部冷却水流再次获得额外的动能后从电机转子轴14的轴心孔后端旋转着流出而抑制了内部冷却水流在电机转子轴14的轴心孔后端孔口处的紊流振动。
本实施例中，电机壳体8内腔后端中部水腔中的内部冷却水流在旋转离心力作用下流向轴流式先导叶轮25的进水区，内部冷却水在轴流式先导叶轮25的泵送下经内罩11后端的螺旋型的过流孔11-3以及转子后轴承24的过流槽进入内罩11内部的转子腔中，转子腔中的内部冷却水在轴流式先导叶轮25的推动和电机转子19外圆上的螺旋槽19-3的推动作用下流向电机转子19的前端，电机转子19前端的一部分内部冷却水流经转子前轴承16的过流槽16-2进入到轴向止推轮15后端的甩水槽15-2内。
本实施例中，水泵叶轮13、电机转子轴14、轴向止推轮15、电机转子19以及轴流式先导叶轮25构成电动水泵的旋转运动件总成，在电动水泵的运转过程中，电动水泵的旋转运动件总成在轴流式先导叶轮25将内部冷却水向前泵送的反作用力以及电机转子19外圆上的螺旋槽19-3向前泵水的反作用力的作用下而在旋转运动件总成上产生一个向后的轴向拉力，轴向止推轮15后端的甩水槽15-2中的水在旋转离心力作用下因甩水槽15-2呈内宽外窄的收口结构而产生液力挤压效应，轴向止推轮15甩水槽15-2中的液力挤压效应所产生的液压压力作用在轴向止推轮15后端面上而对轴向止推轮15施加一个向前的轴向液压推力，作用在轴向止推轮15上的向前轴向推力与通过水泵叶轮13作用在轴向止推轮15上的旋转运动件总成上的向后轴向拉力相互抑制；在轴向止推轮15上的向前轴向液压推力大于旋转运动件总成上的向后轴向拉力时，轴向止推轮15的后端面在向前轴向液压推力的作用下向前移而与转子前轴承16的前端面之间形成间隙，轴向止推轮15的后端面与转子前轴承16前端面之间的间隙所产生的泄漏效应抑制了轴向止推轮15甩水槽15-2中的液力挤压压力而将轴向止推轮15后端面与转子前轴承16前端面之间的间隙自动地调节在泄漏效应与液力挤压效应相平衡的间隙状态，轴向止推轮15的后端面与转子前轴承16前端面之间呈液力隔离的减振缓冲的轴向止推状态；在轴向止推轮15上的向前轴向液压推力小于旋转运动件总成上的向后轴向拉力时，轴向止推轮15的后端面在旋转运动件总成上的向后轴向拉力的作用下而抵靠在转子前轴承16前端面上呈接触式轴向止推状态，作用在轴向止推轮15上的向前轴向液压推力抵消了一部分旋转运动件总成上的向后轴向拉力，作用在轴向止推轮15上的向前轴向液压推力缓冲并减轻了轴向止推轮15的后端面对转子前轴承16前端面的冲击，轴向止推轮15甩水槽15-2中的内部冷却水布覆在转子前轴承16前端面上而减小轴向止推轮15的后端面对转子前轴承16前端面的摩擦力，轴向止推轮15的甩水槽15-2中的内部冷却水将轴向止推轮15后端面与转子前轴承16前端面的摩擦热量和摩擦脱落的磨粒带走，提高了轴向止推轮15的工作可靠性。
在汽车冷却系统出现异常过热的故障时需要电动水泵工作在异常高转速、异常大流量的泵水工况以尽可能地抑制汽车冷却系统的进一步温升而避免汽车因冷却系统出现过热故障造成的损毁，电动水泵的旋转运动件总成在异常超负荷运转的向后轴向力作用下可能过度地向后压缩转子前轴承减振圈17，与轴承座18一体的保险挡圈18-4在电动水泵异常的极限工作状态时挡住转子前轴承16的后端面而约束转子前轴承16的进一步向后窜动，确保水泵叶轮13后端面与内罩11前端面在电动水泵异常的极限工作状态时的轴向间隙，避免水泵叶轮13产生拖底而保证电动水泵的正常运转。
电动水泵的主要振动源是旋转运动件总成运转所产生的振动，运动件总成运转所产生的振动通过轴向止推轮15、转子前轴承16、转子后轴承24、转子前轴承减振圈17、转子后轴承减振圈23、轴承座18、弹性圆柱销26、内罩11、内罩小头密封圈22、内罩大头密封圈9以及水泵涡壳密封圈10的路径向外传递到电机壳体8和水泵涡壳12以及后盖1上，然后再通过电动水泵机脚及机脚减震胶套20和机脚减震胶垫21传递到固定电动水泵的支架上。
本实施例中，构件中的所有减振圈和密封圈都是采用减振材料制造的，其中，轴向止推轮15甩水槽15-2中的液压压力缓冲并减轻了轴向止推轮15后端面对转子前轴承16前端面的轴向冲击而构成第一级轴向减振，转子前轴承减振圈17对转子前轴承16受到的轴向振动再次阻尼而构成第二级轴向减振，转子前轴承减振圈17和转子后轴承减振圈23对旋转运动件总成传递到转子前轴承16和转子后轴承24的径向振动进行阻尼减振而构成第一级径向减振，弹性圆柱销26的弹性支撑对轴承座18传递到内罩11的径向振动进行阻尼减振而构成第二级径向减振，内罩大头密封圈9、内罩小头密封圈22和水泵涡壳密封圈10对内罩11传递到电机壳体8和水泵涡壳12的振动进行阻尼减振而构成第三级减振，后盖密封圈2对后盖1的振动进行阻尼减振以及机脚减震胶套20和机脚减震胶垫21对电动水泵的振动进行阻尼减振而构成第四级减振，轴向止推轮15甩水槽15-2的液压阻尼减振、转子前轴承减振圈17和转子后轴承减振圈23的阻尼减振、弹性圆柱销26弹性支撑的阻尼减振、内罩大头密封圈9与内罩小头密封圈22及水泵涡壳密封圈10的阻尼减振、后盖密封圈2的阻尼减振以及机脚减震胶套20和机脚减震胶垫21的阻尼减振共同构成了电动水泵的多级减振结构，电动水泵结构上的多级减振结构与电动水泵内部抑制紊流振动的结构以及在定子上抑制线圈振动的结构共同构成了整个电动水泵的减振系统，电动水泵的减振系统将电动水泵的振动抑制到最小，轴向限位的保险结构避免水泵叶轮产生拖底而保证电动水泵在异常工况下的正常运转，实现电动水泵运转的高可靠性。
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。
