本實(shí)用新型涉及汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種新型電動(dòng)真空泵。
背景技術(shù):
隨著石油資源日趨減少,排放法規(guī)日益嚴(yán)格,節(jié)能減排已成為汽車設(shè)計(jì)考慮的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)機(jī)械式真空泵功率消耗大,噪音響,且在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中持續(xù)工作能力差,已經(jīng)不能滿足目前車輛能耗需求,同時(shí),純電動(dòng)車輛的發(fā)展,需要一種不依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力,且能適時(shí)提供制動(dòng)所需真空的裝置;現(xiàn)有的電動(dòng)真空泵存在以下問題:1,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、能耗高、制造成本高;2,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中沖擊負(fù)荷大、噪音大,使用壽命低。3,通常的真空泵,增加了體積的同時(shí)對(duì)密封性要求更高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題,提供一種結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長,體積小,負(fù)荷小,能耗低,噪音小,抽氣速率快,適于電動(dòng)車輛使用的電動(dòng)真空泵。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案,一種新型電動(dòng)真空泵,包括電機(jī)及泵體,所述泵體包括沿電機(jī)輸出軸中心線依次套裝在電機(jī)輸出軸上的基座、異型密封圈、吸氣盤、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)子、葉片,所述的轉(zhuǎn)子外套有定子,所述的吸氣盤設(shè)有進(jìn)氣槽、氣體緩沖室,所述的基座上設(shè)有隔音蓋,所述的隔音蓋內(nèi)設(shè)有消音套,所述隔音蓋內(nèi)頂部還設(shè)有多個(gè)相互連通的消音腔、排氣緩沖腔,所述基座、消音套、隔音蓋三者之間形成氣體緩沖腔,所述的消音套與定子之間設(shè)有排氣盤,所述的排氣盤封閉覆蓋在定子上表面,所述排氣盤設(shè)有排氣槽,所述定子、轉(zhuǎn)子、吸氣盤、聯(lián)軸器及排氣盤之間形成空腔,所述基座上設(shè)有進(jìn)氣口及排氣口,所述基座上還設(shè)有進(jìn)氣緩沖室、排氣緩沖室,所述的排氣口設(shè)于排氣緩沖室內(nèi),所述的排氣緩沖室配有消音塊,所述的進(jìn)氣口、進(jìn)氣緩沖室、氣體緩沖室、進(jìn)氣槽、空腔依次連通形成進(jìn)氣通道,所述的空腔、排氣槽、氣體緩沖腔、消音腔、排氣緩沖腔、排氣緩沖室、排氣口依次連通形成排氣通道。本方案氣體從排氣盤排氣槽中排出時(shí),噪音比較響,因此設(shè)計(jì)了隔音蓋消音結(jié)構(gòu),包括多個(gè)相互連通的消音腔、排氣緩沖腔,另外增加了消音套,其作用在于減小噪音;而消音塊的作用在于泵體工作后,可進(jìn)行二次消音。
作為優(yōu)選,所述的轉(zhuǎn)子剖面為圓形,所述的定子內(nèi)壁剖面為橢圓形或近橢圓形,所述轉(zhuǎn)子的外圓周面上均勻設(shè)有多個(gè)葉片槽,所述的葉片的一端插入葉片槽中,所述葉片的另一端與定子內(nèi)壁接觸,所述空腔被多個(gè)葉片分隔成多個(gè)不同體積的泵室,所述的吸氣盤上進(jìn)氣槽的位置接近泵室最大體積處,所述的排氣盤上排氣槽的位置接近泵室最小體積處。進(jìn)氣槽和排氣槽的設(shè)計(jì)位置遵循以下原理,即:當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),形成任一泵室的相鄰兩個(gè)葉片中的第二個(gè)葉片轉(zhuǎn)至進(jìn)氣開槽末端位置時(shí),該泵室正好位于泵室最大體積處區(qū)域,其體積達(dá)到最大值:轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),上述相鄰兩個(gè)葉片中的第二個(gè)葉片轉(zhuǎn)至排氣開槽末端位置時(shí),該泵室正好位于泵室最小體積處區(qū)域,其體積達(dá)到最小值。
作為優(yōu)選,所述的進(jìn)氣槽和排氣槽均有兩個(gè)。轉(zhuǎn)子位于定子內(nèi)中心位置,因此轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁形成的泵室最大體積處和泵室最小體積處各有兩個(gè),相互對(duì)稱,相應(yīng)的進(jìn)氣開槽和泵室最大體積處、排氣開槽和泵室最小體積處一一對(duì)應(yīng),分別設(shè)置兩個(gè)。
作為優(yōu)選,所述的基座進(jìn)氣口上設(shè)有防塵護(hù)套。防塵護(hù)套的作用在于防止灰塵等進(jìn)入泵體。
作為優(yōu)選,所述的基座排氣口上設(shè)有護(hù)罩。護(hù)罩的作用在于防止灰塵,水等能影響泵體的物體進(jìn)入泵體。
作為優(yōu)選,所述的基座上設(shè)有固定裝置和減震裝置。固定裝置和減震裝置的作用在于固定泵體及減少震動(dòng)導(dǎo)致泵體脫落,摔落。
作為優(yōu)選,所述的電機(jī)底部設(shè)有密封堵。密封堵的作用在于防止灰塵等進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部影響電機(jī)工作。
本方案以空腔為工作腔,在空腔內(nèi)對(duì)空氣進(jìn)行吸氣、壓縮、排氣處理,以空腔為中心,分別形成進(jìn)氣通道和排氣通道。
本方案中,對(duì)泵體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),基座、異型密封圈、吸氣盤、聯(lián)軸器及轉(zhuǎn)子均沿電機(jī)輸出軸中心線套裝在電機(jī)的輸出軸上,這樣電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能帶動(dòng)聯(lián)軸器使轉(zhuǎn)子沿其圓心轉(zhuǎn)動(dòng),而當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片的另一端會(huì)由于離心力的存在始終保持與定子內(nèi)壁的接觸狀態(tài),這樣,多個(gè)葉片就將定子、轉(zhuǎn)子、吸氣盤及排氣盤之間形成的空腔分隔成多個(gè)泵室;由于定子內(nèi)壁的剖面形狀為橢圓形或近似橢圓形,而轉(zhuǎn)子的剖面為圓形,優(yōu)選葉片槽的軸線與轉(zhuǎn)子的圓周面的切線之間角度為60°~90°,轉(zhuǎn)子半徑與定子內(nèi)壁的最小半徑差為0.15~0.31mm,這樣相鄰兩個(gè)葉片之間的泵室會(huì)在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于對(duì)應(yīng)不同位置的定子壁面而發(fā)生體積變化,當(dāng)任一相鄰兩個(gè)葉片轉(zhuǎn)至定子的最短半徑區(qū)域時(shí),此時(shí)該兩個(gè)葉片間的泵室的體積最小,當(dāng)轉(zhuǎn)至定子最長半徑區(qū)域時(shí),此時(shí)該兩個(gè)葉片間的泵室的體積最大;每個(gè)泵室旋轉(zhuǎn)一圈會(huì)經(jīng)歷兩次小體積向大體積的變化的過程,即產(chǎn)生吸氣、排氣的過程,因此在吸氣盤設(shè)進(jìn)氣槽,在排氣盤上設(shè)排氣槽,以滿足進(jìn)、排氣的要求;隔音蓋罩于基座上可起到保護(hù)泵體內(nèi)各部件的作用,同時(shí)隔音蓋與基座間形成的氣體緩沖腔又能起到連通泵室及排氣緩沖室和排氣口。
為保證密封性能,泵體各部件件的連接可根據(jù)需要加裝密封件,如在定子和基座間加裝異型O形密封圈等;并且電動(dòng)真空泵應(yīng)用于車輛,優(yōu)選考慮減振效果,需要加裝減震膠座、定位銷部件。
本方案的有益效果是:1)減輕了泵體運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的沖擊負(fù)荷和噪音,延長了泵體使用壽命(壽命相比同類型偏心式真空泵,可提高壽命30%以上);2)本方案為干式真空泵,體積更小、密封性要求較濕式真空泵低,降低了制造成本,安裝及維護(hù)更為簡便(壽命相比同類型濕式真空泵,可增加壽命20%以上,質(zhì)量可降低30%左右);3)隔音蓋增加消音結(jié)構(gòu),有效的減小電動(dòng)真空泵的噪音;4)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能耗低、實(shí)用壽命長,可靠性高。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的一種外部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的一種剖面結(jié)構(gòu)及氣體流向示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)爆開圖。
圖4為本實(shí)用新型的排氣盤排氣槽位置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的吸氣盤進(jìn)氣槽位置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的基座的俯視圖。
圖7為本實(shí)用新型的隔音蓋的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、電機(jī) 2、基座 3、異型密封圈 4、吸氣盤
5、聯(lián)軸器 6、轉(zhuǎn)子 7、葉片 8、定子 9、進(jìn)氣槽
10、氣體緩沖室 11、隔音蓋 12、消音套 13、消音腔
14、排氣緩沖腔 15、氣體緩沖腔 16、排氣盤 17、排氣槽
18、泵室 19、進(jìn)氣口 20、排氣口 21、排氣緩沖室
22、消音塊 23、葉片槽 24、泵室 25、防塵護(hù)套
26、護(hù)罩 27、密封堵 28、進(jìn)氣緩沖室。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步解釋說明:
如圖1、圖3、圖6、圖7所示,一種新型電動(dòng)真空泵,包括電機(jī)1及泵體,泵體包括沿電機(jī)輸出軸中心線依次套裝在電機(jī)輸出軸上的基座2、異型密封圈3、吸氣盤4、聯(lián)軸器5、轉(zhuǎn)子6、葉片7,轉(zhuǎn)子6外套有定子8,吸氣盤4設(shè)有進(jìn)氣槽9、氣體緩沖室10,基座2上設(shè)有隔音蓋11,隔音蓋11內(nèi)設(shè)有消音套12,隔音蓋11內(nèi)頂部還設(shè)有多個(gè)相互連通的消音腔13、排氣緩沖腔14,基座2、消音套12、隔音蓋11三者之間形成氣體緩沖腔15,消音套12與定子8之間設(shè)有排氣盤16,排氣盤16封閉覆蓋在定子8上表面,排氣盤16設(shè)有排氣槽17,定子8、轉(zhuǎn)子6、吸氣盤4、聯(lián)軸器5及排氣盤16之間形成空腔18,基座2上設(shè)有進(jìn)氣口19及排氣口20,基座2上還設(shè)有進(jìn)氣緩沖室28、排氣緩沖室21,排氣口20設(shè)于排氣緩沖室21內(nèi),排氣緩沖室21配有消音塊22,進(jìn)氣口19、進(jìn)氣緩沖室28、氣體緩沖室10、進(jìn)氣槽9、空腔18依次連通形成進(jìn)氣通道,空腔18、排氣槽17、氣體緩沖腔15、消音腔13、排氣緩沖腔14、排氣緩沖室21、排氣口20依次連通形成排氣通道;
轉(zhuǎn)子6剖面為圓形,定子8內(nèi)壁剖面為橢圓形或近橢圓形,轉(zhuǎn)子6的外圓周面上均勻設(shè)有8個(gè)葉片槽23,葉片7的一端插入葉片槽23中,葉片7的另一端與定子8內(nèi)壁接觸,空腔18被8個(gè)葉片7分隔成8個(gè)不同體積的泵室24;
進(jìn)氣槽9和排氣槽17均有兩個(gè);基座2進(jìn)氣口19上設(shè)有防塵護(hù)套25;基座2排氣口20上設(shè)有護(hù)罩26;基座2上設(shè)有固定裝置和減震裝置;電機(jī)1底部設(shè)有密封堵27;
圖4和圖5中分別標(biāo)出了吸氣盤4上對(duì)稱的兩個(gè)進(jìn)氣槽9的位置,標(biāo)出了排氣盤16上對(duì)稱的兩個(gè)排氣槽17的位置,以及進(jìn)氣槽9、排氣槽17在空腔18中的投影位置,吸氣盤4上進(jìn)氣槽21的位置接近泵室24最大體積處區(qū)域,排氣盤16上排氣槽17的位置接近泵室24最小體積處區(qū)域;
如圖2所示,氣體從進(jìn)氣口19進(jìn)入,依次經(jīng)過進(jìn)氣緩沖室28、氣體緩沖室10、進(jìn)氣槽9、空腔18形成進(jìn)氣通道,而進(jìn)入空腔18的氣體,依次經(jīng)過排氣槽17、氣體緩沖腔15、消音腔13、排氣緩沖腔14、排氣緩沖室21、排氣口20形成排氣通道,氣體最后經(jīng)過消音塊22從排氣口20排出;氣體可沿上述通道由進(jìn)氣口19向排氣口20完成單向流通,實(shí)現(xiàn)真空泵的功能;本實(shí)用新型電動(dòng)真空泵采用平衡式泵體設(shè)計(jì),更適用于各種純電動(dòng)車。
具體實(shí)施過程:
電機(jī)啟動(dòng)正常工作后,電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng),依次帶動(dòng)聯(lián)軸器5和轉(zhuǎn)子6轉(zhuǎn)動(dòng),由于離心作用,八個(gè)葉片7的另一端均能保持與定子內(nèi)壁的貼合狀態(tài),當(dāng)任一葉片7旋轉(zhuǎn)至定子8的較長半徑處時(shí),則葉片7沿葉片槽23部分伸出以保持葉片7的另一端與內(nèi)定子8內(nèi)壁的接觸狀態(tài);當(dāng)轉(zhuǎn)至定子8的較短半徑處時(shí),則受定子8內(nèi)壁的限位作用,葉片7沿葉片槽23部分回縮,葉片槽23的深度保證葉片7在最大伸出狀態(tài)下不會(huì)脫出,在最小回縮狀態(tài)下也不會(huì)與壁面發(fā)生卡滯,影響轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)8個(gè)葉片7開始旋轉(zhuǎn),任一相鄰的兩個(gè)葉片7形成的泵室24在空腔18內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),受旋轉(zhuǎn)的離心力及定子8內(nèi)壁限位共同作用,葉片7逐漸伸出,泵室24的體積逐漸增大,該泵室24內(nèi)形成負(fù)壓(此時(shí)該泵室24正好對(duì)應(yīng)吸氣盤4上的進(jìn)氣槽9),氣體由進(jìn)氣口19進(jìn)入進(jìn)氣緩沖室28、氣體緩沖室10,再經(jīng)進(jìn)氣槽9被吸入泵室24中,直至泵室24轉(zhuǎn)至體積最大時(shí)(此時(shí),形成泵室24的第二個(gè)葉片已轉(zhuǎn)至進(jìn)氣槽9末端位置),完成一次吸氣動(dòng)作;轉(zhuǎn)子6在電機(jī)輸出軸的帶動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),該泵室24繼續(xù)在空腔18內(nèi)旋轉(zhuǎn),葉片7受定子8內(nèi)壁限位逐漸回縮,泵室24的體積逐漸減小,該泵室24內(nèi)形成正壓,泵室24內(nèi)的氣體經(jīng)排氣盤16上的排氣槽17排入氣體緩沖腔15,經(jīng)過消音腔13、排氣緩沖腔14、排氣緩沖室21,再經(jīng)排氣口21排出,直至泵室24轉(zhuǎn)至體積最小時(shí)(此時(shí),形成泵室24的第二個(gè)葉片已轉(zhuǎn)至排氣槽17末端位置),完成一次排氣動(dòng)作;同上,轉(zhuǎn)子6繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),泵室24在空腔18內(nèi)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),體積逐漸增大,再次產(chǎn)生吸氣動(dòng)作。
本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子6每旋轉(zhuǎn)一周,單個(gè)泵室24吸氣、排氣各兩次,由于有8個(gè)葉片,即可構(gòu)成8個(gè)泵室24,電機(jī)1帶動(dòng)轉(zhuǎn)子6運(yùn)轉(zhuǎn)一周,8個(gè)泵室24合計(jì)可完成16次抽排氣過程。