本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)水泵領(lǐng)域，具體是一種用于調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)水泵流量的新型電磁水泵離合器。

背景技術(shù)：

迄今為止，廣泛使用于汽車、拖拉機(jī)、船舶、發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械等機(jī)械工程所用的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中均配備有冷卻系統(tǒng)，這些冷卻系統(tǒng)中均配備有用于提供冷卻水的水泵，然而，這些水泵目前都是采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)比固定的結(jié)構(gòu)。這樣不管發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)負(fù)荷如何變化、水溫是高還是低、排放是好還是壞、需不需要水泵泵水、泵多少水等等，水泵的工作都是按一種固定的連接方式和固定的傳動(dòng)比泵水，也就是說(shuō)它都以同樣的傳動(dòng)比、同樣的轉(zhuǎn)速工作。

研究表明發(fā)動(dòng)機(jī)在83℃-93℃時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率最高?，F(xiàn)有技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)暖身時(shí)間約20-30分鐘，采用本發(fā)明技術(shù)改進(jìn)后發(fā)動(dòng)機(jī)暖身時(shí)間約10分鐘左右。汽車正常行駛過程中40％的時(shí)間是不需要水泵高速運(yùn)行，在爬坡或重負(fù)載情況下需要高速冷卻。汽車排放方面，發(fā)動(dòng)機(jī)在83℃-93℃溫度區(qū)間與發(fā)動(dòng)機(jī)不在溫度區(qū)間排放減少約16％。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言其內(nèi)部的水溫就相當(dāng)于人的體溫，只有人的體溫正常了，人的身體才能夠健康。人的體溫一旦發(fā)生變化，身體就會(huì)出現(xiàn)問題，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言也是同樣的道理，因此，維持發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度尤其重要。顯而易見的上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水泵，還無(wú)法適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)變化多端的工作過程要求，甚至很多時(shí)候還會(huì)造成過分的冷卻，降低發(fā)動(dòng)機(jī)效率，給發(fā)動(dòng)機(jī)造成危害，而且大量的浪費(fèi)了能量。

同時(shí)，中國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家，山地的面積占全國(guó)陸地面積的1/3，如果把山地、丘陵和高原等地形起伏的地區(qū)統(tǒng)稱為山區(qū)，那么，我國(guó)山區(qū)的面積占到了全國(guó)陸地面積的2/3，也就是66.7％?！笆濉逼陂g的標(biāo)志性工程——南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送，這些工程必將帶動(dòng)中國(guó)的設(shè)備制造業(yè)、電力施工業(yè)、建材業(yè)等的發(fā)展，但是，因?yàn)槲覈?guó)西部地區(qū)多為山地，路況會(huì)非常不好，一些工程用車進(jìn)入山地后，正常狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)是一個(gè)溫度可控、制冷平衡的狀態(tài)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制線圈部分出現(xiàn)故障從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)失效，那么，工程車輛將會(huì)在路況不好的地方罷工，從而容易導(dǎo)致工程進(jìn)度慢，搶修車占道影響施工等情況發(fā)生，并且，如果在一些極端的天氣下，工程車出現(xiàn)狀況在搶修，萬(wàn)一搶修完成不及時(shí)，損失將會(huì)更大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型電磁水泵離合器，該離合器具有失效保護(hù)功能，能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境工況，能夠適應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)變化多端的工作過程要求，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而可以達(dá)到高效節(jié)能、安全運(yùn)行的效果。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種新型電磁水泵離合器，它包括：水泵殼體，穿設(shè)在水泵殼體上的主軸，套設(shè)在主軸上的軸承套，軸承套外側(cè)設(shè)有的壓環(huán)，用于連接軸承套和皮帶輪的軸承，通過固定板固定在水泵殼體上的線圈槽，它還包括：螺栓a，銜鐵，彈簧片，耦合片，磁鐵a，上蓋，磁鐵b，固定片，壓片，螺絲b，固定環(huán)和鉚釘，所述的螺絲a穿過上蓋將彈簧片的一端固定在皮帶輪上，所述的鉚釘將耦合片和銜鐵鉚接在彈簧片的另一端，所述的螺絲b穿過壓片和軸承套固定在主軸上，固定片的一端固定在壓片和壓環(huán)的中間處，固定環(huán)將磁鐵a和磁鐵b固定在固定片的另一端。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的磁鐵b與上蓋、磁鐵a與耦合片之間的間隙分別為0.5mm～1mm，從而方便控制全耦合和半耦合，全耦合是通過磁鐵a、磁鐵b與上蓋和耦合片耦合，半耦合是通過磁鐵b與上蓋耦合。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的耦合片的材料為金屬件，所述的耦合片的材料優(yōu)選為鋁或銅或鋁合金或銅合金，通過鋁或銅或鋁合金或銅合金制成的耦合片與磁鐵a相吸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的上蓋的材料為鋁件或者鑲嵌銅片的鋁件，磁鐵b與由鋁件或者鑲嵌銅片的鋁件的上蓋耦合相吸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的主軸的下方設(shè)有葉輪。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的線圈槽內(nèi)設(shè)有電磁線圈。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連。

工作原理：在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，由于水溫較低，皮帶輪帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)，ecu收到水溫過低的信號(hào)后，向線圈發(fā)出通電信號(hào)，線圈槽內(nèi)的線圈通電，磁鐵a與上蓋之間留有約1mm間隙，由于線圈電磁力的作用，銜鐵克服了彈簧片的彈簧力被吸合在皮帶輪上，由于銜鐵片與彈簧片和耦合片連在一起，耦合片會(huì)隨銜鐵一起向下移動(dòng)約1mm，此時(shí)的磁鐵a與耦合片之間的間隙約2mm，這樣由于間隙的改變，磁鐵a與耦合片的耦合力變?nèi)酰鄬?duì)耦合轉(zhuǎn)速變低，水泵葉輪處于半速跟隨狀態(tài)，葉輪低速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)減少，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)升高。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫逐漸上升到93℃時(shí)，ecu收到水溫過高的信號(hào)后，向電磁線圈發(fā)出斷電信號(hào)，銜鐵在彈簧力的作用下向上移動(dòng)，磁鐵a、磁鐵b帶有磁力，金屬制成的耦合片在磁鐵a的磁力吸引下，克服彈簧片的彈簧力靠近磁鐵a形成全耦合，因彈簧片固定在皮帶輪上，故皮帶輪帶磁鐵a、磁鐵b跟隨上蓋和耦合片旋轉(zhuǎn)，磁鐵a、磁鐵b會(huì)通過固定片傳遞到主軸上，主軸帶動(dòng)水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)降低。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的控制線圈部分出現(xiàn)故障從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)失效時(shí)，電磁線圈無(wú)法通電，那么主軸將會(huì)跟隨皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水泵葉輪持續(xù)高速旋轉(zhuǎn)，并持續(xù)降溫，從而保證在冷卻系統(tǒng)失效時(shí)，依然能夠有效改變現(xiàn)有離合器功能和性能，使現(xiàn)有離合器的功能性能更好滿足使用需要，適用更靈活，滿足意外狀況發(fā)生依然保護(hù)了發(fā)動(dòng)機(jī)，使用更方便。

有益效果：本發(fā)明所述的一種新型電磁水泵離合器，，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有點(diǎn)：

1、能有效運(yùn)用于汽車、船舶、家電、工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣，節(jié)能效果好；

2、低速和高速狀態(tài)都是通過空間永磁耦合，是一種全柔性耦合，無(wú)沖擊，使用壽命長(zhǎng)，適用各種惡劣工況環(huán)境；

2、線圈通電時(shí)，水泵葉輪處于半速跟隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，葉輪低速旋轉(zhuǎn)，線圈斷電時(shí)，葉輪與皮帶輪處于接近同速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，因此，克服了現(xiàn)有技術(shù)中如因冷卻系統(tǒng)的控制線圈部分出現(xiàn)故障從而導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)失效的情況，具有防止散熱器失效功能；

3、通過控制線圈的通電和斷電，改變銜鐵和耦合片的距離，從而分別控制水泵從速于皮帶輪運(yùn)動(dòng)或跟隨主軸運(yùn)動(dòng)，速度控制半速到全速，能夠有效改變現(xiàn)有離合器功能和性能，使現(xiàn)有離合器的功能性能更好滿足使用需要，節(jié)能效果更明顯，使用更方便；

4、使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的工作，更科學(xué)、更適合發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程的需要、更節(jié)能、更安全、更環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部放大圖；

其中：1.水泵殼體、2.固定板、3.主軸、4.皮帶輪、5.線圈槽、6.螺絲a、7.銜鐵、8.彈簧片、9.耦合片、10.磁鐵a、11.上蓋、12.磁鐵b、13.固定片、14.壓片、15.螺絲b、16.軸承套、17.壓環(huán)、18.軸承、19.固定環(huán)、20.鉚釘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。

如圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明所述的一種新型電磁水泵離合器，它包括：水泵殼體1，穿設(shè)在水泵殼體1上的主軸3，套設(shè)在主軸3上的軸承套16，軸承套16外側(cè)設(shè)有的壓環(huán)17，用于連接軸承套16和皮帶輪4的軸承18，通過固定板2固定在水泵殼體1上的線圈槽5，它還包括：螺栓a6，銜鐵7，彈簧片8，耦合片9，磁鐵a10，上蓋11，磁鐵b12，固定片13，壓片14，螺絲b15，固定環(huán)19和鉚釘20。

螺絲a6穿過上蓋11將彈簧片8的一端固定在皮帶輪4上，所述的鉚釘20將耦合片9和銜鐵7鉚接在彈簧片8的另一端，所述的螺絲b15穿過壓片14和軸承套16固定在主軸3上，固定片13的一端固定在壓片14和壓環(huán)17的中間處，固定環(huán)19將磁鐵a10和磁鐵b12固定在固定片13的另一端。

實(shí)施例1

如圖2所示為本發(fā)明的局部放大圖，在不通電的情況下，磁鐵b12與上蓋11間隙為0.5mm，磁鐵a10與耦合片9間隙為0.5mm，磁鐵a10、磁鐵b12帶有磁力，金屬制成的耦合片9在磁鐵a10的磁力吸引下，克服彈簧片8的彈簧力靠近磁鐵a10形成全耦合，因彈簧片8固定在皮帶輪4上，故皮帶輪4帶磁鐵a10、磁鐵b12跟隨上蓋11和耦合片9旋轉(zhuǎn)，磁鐵a10、磁鐵b12會(huì)通過固定片13傳遞到主軸3上，磁鐵a10和磁鐵b12的旋轉(zhuǎn)力會(huì)通過固定片13傳遞到主軸3上，主軸3帶動(dòng)水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)降低。

在通電的情況下，磁鐵b12與上蓋11間隙為0.5mm，由于線圈槽5內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生電磁力的作用，銜鐵7會(huì)吸合在皮帶輪4上，由于銜鐵片7與彈片8合耦合片9連在一起，耦合片9會(huì)隨銜鐵7一起向下移動(dòng)0.5mm，磁鐵a10與耦合片9之間間隙為1mm，這樣由于間隙的改變，磁鐵a10與耦合片9的耦合力變?nèi)酰鄬?duì)耦合轉(zhuǎn)速變低，水泵葉輪處于半速跟隨狀態(tài)，葉輪低速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)減少，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)升高。

實(shí)施例2

如圖2所示為本發(fā)明的局部放大圖，在不通電的情況下，磁鐵b12與上蓋11間隙為1mm，磁鐵a10與耦合片9間隙為1mm，磁鐵a10、磁鐵b12帶有磁力，金屬制成的耦合片9在磁鐵a10的磁力吸引下，克服彈簧片8的彈簧力靠近磁鐵a10形成全耦合，因彈簧片8固定在皮帶輪4上，故皮帶輪4帶磁鐵a10、磁鐵b12跟隨上蓋11和耦合片9旋轉(zhuǎn)，磁鐵a10、磁鐵b12會(huì)通過固定片13傳遞到主軸3上，磁鐵a10和磁鐵b12的旋轉(zhuǎn)力會(huì)通過固定片13傳遞到主軸3上，主軸3帶動(dòng)水泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)降低。

在通電的情況下，磁鐵b12與上蓋11間隙為1mm，由于線圈槽5內(nèi)的電磁線圈通電產(chǎn)生電磁力的作用，銜鐵7會(huì)吸合在皮帶輪4上，由于銜鐵片7與彈片8合耦合片9連在一起，耦合片9會(huì)隨銜鐵7一起向下移動(dòng)1mm，磁鐵a10與耦合片9之間間隙為2mm，這樣由于間隙的改變，磁鐵a10與耦合片9的耦合力變?nèi)?，相?duì)耦合轉(zhuǎn)速變低，水泵葉輪處于半速跟隨狀態(tài)，葉輪低速旋轉(zhuǎn)，水的流量會(huì)減少，發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度會(huì)升高。

上述實(shí)施方式只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是讓熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做出的等同變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。