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 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).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является 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).
Недостатком известных технических решений является пониженная надежность и недостаточная долговечность насоса, а также трудоемкость при сборке.
Была поставлена задача, повысить надежность и долговечность насоса, а также обеспечить удобство и минимальную трудоемкость при сборке.
Поставленная задача достигается тем, что в водяном насосе двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус, выполненный в виде втулки 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, 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 дренажный канал выполнен под углом к оси вращения вала, а присоединительный фланец корпуса выполнен с пятью отверстиями под крепежные элементы.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что приводной шкив, крыльчатка и узел уплотнения установлены на подшипниковом узле, при этом дополнительная фиксация положения подшипникового узла в корпусе выполнена посредством клеевого фиксатора, позволила повысить надежность и долговечность насоса, снизить трудоемкость при сборке.
При этом повышается несущая способность 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, вид со стороны приводного шкива;
фиг. 2 - то же, разрез Б-Б на фиг. 1;
фиг. 3 - то же вид А на фиг. 2, увеличено.
Водяной насос двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 в виде втулки с выполненным заодно с ним присоединительным фланцем 2 и ребрами жесткости 3, размещенный в корпусе 1 шарико-роликовый подшипниковый узел 4, на котором установлены приводной шкив 5, крыльчатка 6 и узел уплотнения 7.
Фиксация положения подшипникового узла 4 обеспечена с помощью кольцевого выступа 8, выполненного в отверстии корпуса 1, и посредством клеевого вал-втулочного фиксатора, наносимого в жидком состоянии.
В корпусе 1 выполнены дренажный канал 9, канал 10 вентиляции подшипника. Наличие дренажного канала 9, расположенного под углом к оси вращения вала насоса, предназначено для контроля за состоянием уплотнения в корпусе. Вытекание жидкости из него свидетельствует о неисправности узла уплотнения и позволяет вовремя ее устранить.
Крыльчатка 6 разработана в исполнении уравновешивания осевой силы с применением разгрузочных отверстий 11. Выполнение крыльчатки в исполнении уравновешивания осевой силы с применением разгрузочных отверстий позволило обеспечить максимальный КПД крыльчатки. Три разгрузочных отверстия 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.
На присоединительной поверхности корпуса выполнена проточка 12 под уплотнение резиновым кольцом.
Присоединительный фланец 2 корпуса 1 выполнен с пятью отверстиями 13 под крепежные элементы. Выполнение присоединительного фланца корпуса с пятью отверстиями под крепежные элементы, а также выполнение на его поверхности со стороны крыльчатки кольцевой канавки под уплотнение обеспечивает надежное и герметичное закрепление водяного насоса на корпусе двигателя.
Работает водяной насос следующим образом.
При вращении крыльчатки 6 жидкость, поступающая из подводящего патрубка к центру крыльчатки, отбрасывается центробежной силой к стенке корпуса 1 и оттуда вытесняется в рубашку охлаждения блока через отводящий патрубок.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и долговечность насоса, а также обеспечить удобство и минимальную трудоемкость при сборке.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.