ВОДЯНОЙ НАСОС ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению и предназначена для двигателей с жидкостным охлаждением.
Известен водяной насос двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус и расположенный в нем вал насоса с жестко установленными на нем с одной стороны крыльчаткой, а с другой стороны шкивом, расположенными между ними подшипниковым узлом и узлом герметизации, контактирующим с торцом ступицы крыльчатки, при этом узел герметизации включает в себя керамическую втулку, установленную на валу насоса через резиновый уплотнитель, плотно охватывающий вал насоса и прилегающий к ступице крыльчатки, лопасти которой состоят из трех участков: два участка выполнены в виде кривых второго порядка, а третий - в виде прямого участка (см. патент RU №54098, МПК F01P 5/10, 3/12 (2006.01), опубл. 10.06.2006).
Также известен водяной насос двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, выполненный в виде втулки с присоединительным фланцем и ребрами жесткости, вал, на котором установлены приводной шкив, крыльчатка, узел уплотнения, шарико-роликовый подшипниковый узел, запрессованный и зафиксированный во втулке корпуса, дренажный канал, выполненный во втулке корпуса и расположенный перпендикулярно оси вращения вала, на рабочей поверхности крыльчатки которого выполнено шесть загнутых против вращения крыльчатки лопастей и два разгрузочных отверстия, расположенных диаметрально противоположно друг другу под углом к оси крыльчатки, а на ее тыльной стороне выполнена проточка под уплотнение, при этом фиксация положения подшипникового узла выполнена с помощью стопорного кольца, установленного в канавке корпуса с одной стороны, и кольцевого выступа, выполненного в отверстии корпуса с другой стороны, кроме того, присоединительный фланец корпуса выполнен с четырьмя отверстиями под крепежные элементы, а на его поверхности со стороны крыльчатки выполнена кольцевая канавка под уплотнение (RU №96397 U1, МПК F01P 5/10 (2006.01), опубл. 27.07.2010).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является насос для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, выполненный в виде втулки с присоединительным фланцем и ребрами жесткости, вал, на котором установлены приводной шкив, крыльчатка, узел уплотнения и шарико-роликовый подшипниковый узел, запрессованный и зафиксированный во втулке корпуса посредством винта, между торцами подшипникового узла и узла уплотнения образован кольцевой зазор, полость которого посредством дренажного канала, выполненного в цилиндрической полости корпуса под углом к оси вращения вала, сообщается с внешней средой, при этом минимальный диаметр сечения дренажного канала составляет 2,5…3,5 величины указанного кольцевого зазора, для крепления насоса к блоку цилиндров двигателя внутреннего сгорания в присоединительном фланце выполнены три отверстия под крепежные элементы (RU №83553 U1, МПК F04D 29/16, опубл. 10.06.2009).
Недостатком известных технических решений является высокая трудоемкость при сборке, пониженная надежность и недостаточная долговечность насоса.
Была поставлена задача - обеспечить удобство и минимальную трудоемкость при сборке, а также повысить надежность и долговечность насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в водяном насосе двигателя внутреннего сгорания, содержащем выполненный с присоединительным фланцем, ребрами жесткости и дренажным каналом приводной шкив, крыльчатку, узел уплотнения и шарико-роликовый подшипниковый узел, зафиксированный в корпусе с помощью кольцевого выступа, выполненного со стороны крыльчатки, корпус насоса выполнен с прилитым отводящим патрубком, присоединительным фланцем подводящего патрубка и улиткой, приводной шкив, крыльчатка и узел уплотнения установлены на подшипниковом узле, при этом дополнительная фиксация положения подшипникового узла в корпусе выполнена посредством клеевого фиксатора. В частном случае исполнения на рабочей поверхности крыльчатки выполнено шесть лопастей, загнутых в направлении противоположном ее вращению, и шесть разгрузочных отверстий, дренажный канал выполнен под углом к оси вращения вала насоса, а присоединительный фланец корпуса выполнен с четырьмя отверстиями под крепежные элементы и двумя центрирующими штифтами.
Выполнение корпуса насоса с прилитым отводящим патрубком, присоединительным фланцем подводящего патрубка и улиткой, а также то, что приводной шкив, крыльчатка и узел уплотнения установлены на подшипниковом узле, при этом дополнительная фиксация положения подшипникового узла в корпусе выполнена посредством клеевого фиксатора, позволило снизить трудоемкость и обеспечить удобство при сборке. При этом повышается надежность фиксации подшипникового узла, обеспечивается равномерное распределение нагрузки на детали, исключается фреттинг-коррозия.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна из уровня техники.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг. 1 - водяной насос двигателя внутреннего сгорания, общий вид;
фиг. 2 - то же, в разрезе;
фиг. 3 - то же, вид А на фиг. 2, увеличено.
Водяной насос двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, приводной шкив 2, крыльчатку 3, узел уплотнения 4 и шарико-роликовый подшипниковый узел 5.
Корпус 1 насоса выполнен с присоединительным фланцем 6, ребрами жесткости 7, прилитым отводящим патрубком 8, присоединительным фланцем 9 подводящего патрубка 10 и улиткой 11. В корпусе 1 также выполнен дренажный канал 12, который предназначен для контроля за состоянием уплотнения в корпусе. Вытекание жидкости из него свидетельствует о неисправности узла уплотнения и позволяет вовремя ее устранить. Дренажный канал 12 выполнен под углом к оси вращения вала.
Шарико-роликовый подшипниковый узел 5, на котором установлены приводной шкив 2, крыльчатка 3 и узел уплотнения 4, зафиксирован в корпусе 1 с помощью кольцевого выступа 13, выполненного со стороны крыльчатки 3, а также посредством клеевого вал-втулочного фиксатора, наносимого в жидком виде. Выполнение фиксации положения подшипникового узла с помощью клеевого фиксатора позволило снизить трудоемкость при сборке и повысить надежность фиксации подшипникового узла.
На рабочей поверхности крыльчатки 3 выполнено шесть лопастей 14, загнутых в направлении, противоположном ее вращению, и шесть разгрузочных отверстий 15. Выполнение на рабочей поверхности крыльчатки шести загнутых против вращения крыльчатки лопастей позволило обеспечить максимальный КПД крыльчатки, при этом число рабочих лопастей определялось опытным путем из условия, при котором среднее расстояние между лопастями примерно равно половине их длины.
Шесть разгрузочных отверстий служат для снижения давления жидкости, действующего на торцевую поверхность крыльчатки при работе насоса, и, тем самым, разгружают подшипниковый узел от чрезмерных осевых нагрузок, при этом количество отверстий выбрано из условия создания требуемой разницы давления в плоскости корпуса и рабочей зоне крыльчатки.
Присоединительный фланец 6 корпуса выполнен с четырьмя отверстиями 16 под крепежные элементы и двумя центрирующими штифтами. Выполнение присоединительного фланца корпуса с четырьмя отверстиями под крепежные элементы обеспечивает надежное закрепление водяного насоса на корпусе двигателя.
К корпусу 1 четырьмя болтами присоединен подводящий патрубок 10 с уплотнением по кольцу 17.
Работает водяной насос следующим образом.
При вращении крыльчатки 3 жидкость, поступающая из подводящего патрубка 10 к центру крыльчатки 3, отбрасывается центробежной силой к стенке корпуса 1 и оттуда вытесняется в рубашку охлаждения блока через отводящий патрубок 8.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить удобство и минимальную трудоемкость при сборке, а также повысить надежность и долговечность насоса.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.