[发明专利]电动真空泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动真空泵。 

背景技术

随着石油资源日趋减少，排放法规日益严格，节能减排已成为汽车设计考虑的关键因素。传统机械式真空泵功率消耗很大，且在发动机运转过程中持续工作，能耗过大，已经不满足目前车辆能耗需求。同时，混合动力及纯电动车辆的发展，需要一种不依赖于发动机动力，且能适时提供制动所需真空的装置。现有的电动真空泵存在以下问题：1，结构复杂、体积庞大、能耗高、制造成本高；2，为偏心式泵体设计，运转过程中冲击负荷大、噪音大，使用寿命低；3通常为湿式真空泵，增加了体积的同时密封性要求更高。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、使用寿命长、体积小、负荷小、能耗低、适于混合动力及纯电动车辆使用的电动真空泵。 

技术方案包括电机及泵体，所述泵体包括沿中心线依次套装在电机输出轴上的端盖、底板、接头及转子，所述转子剖面为圆形，其外套有定子，所述定子内壁剖面为椭圆形或近椭圆形，沿所述转子的圆周面上均匀开有多个叶片槽，叶片的一端插入叶片槽中，另一端与定子内壁接触，盖板封闭覆盖在定子上表面，所述外壳套装在端盖上；所述定子、转子、底板及盖板之间形成的空腔被多个叶片分隔成多个不同体积的泵室，所述端盖上设进气口及排气口，进气口与端盖内的气体缓冲室连通，所述气体缓冲室经底板上的进气开槽与空腔连通，所述空腔经盖板上的排气开槽与端盖和外壳之间形成的封密区连通、所述封密区与端盖上的排气口连通； 

所述底板上进气开槽的位置接近泵室处于最大体积处的区域；所述盖板上排气开槽的位置接近泵室处于最小体积处的区域。 

所述底板上的进气开槽和盖板上的排气开槽均有两个。 

所述叶片槽的轴线与转子的圆周面的切线之间的角度为60°～90°。。。。。 

所述转子半径与定子内壁的最小半径差为0.1-0.3mm。 

所述电机为有刷或无刷电机。 

所述有刷电机包括电机本体和驱动板。 

所述转子及叶片采用石墨材料。 

所述转子及叶片采用石墨材料并浸渍树脂后制得。 

本发明中，发明人对泵体结构进行了改进，改变了过去的偏心式泵体设计，端盖、底板、接头及转子均沿其中心线套装在电机的输出轴上，这样使电机输出轴转动时，能带动接头使转子沿其圆心转动，这样，当转子转动时，叶片的另一端会由于离心力的存在始终保持与定子内壁的接触状态，这样，多个叶片就将定子、转子、底板及盖板之间形成的空腔分隔成多个泵室。由于发明人对定子内壁的剖面形状态进行设计，将其设计为椭圆形或近似椭圆形，而转子的剖面为圆形，优选所述转子半径与定子内壁的最小半径差为0.1-0.3mm，这样相邻两个叶片之间的泵室会在叶片转动时，由于对应不同位置的定子壁面而发生体积变化，当任一相邻两个叶片转至定子的最短半径区域时，此时该两个叶片间的泵室的体积最小，当转至定子的最长半径区域时，此时该两个叶片间的泵室的体积最大。由于定子内壁为椭圆形或近似椭圆形，叶片有多个，每个泵室旋转一圈会经历两次小体积向大体积的变化的过程，即产生两次吸气、排气的过程，因此考虑在底板设两个进气开槽，在盖板上设两个排气开槽，以满足进、排气的要求，同时最好设计进气开槽在底板上的位置，使其接近理论上泵室处于最大体积的位置处，而排气开槽在盖板上的位置最好接近理论上泵室处 于最小体积的位置处。外壳罩于端盖上可起到保护泵体内各部件的作用，同时外壳与端盖间形成的封密区又能起到连通泵室及排气口的作用。 

由于叶片及转子处于高度运转状态，离心作用会使叶片的一端受定子内壁的限位在转子上的叶片槽中伸缩，另一端会与定子内壁磨擦，长时间使用对叶片及转子的强度、抗折性能、耐磨性能要求极高，这里转子及叶片优选采用石墨材料，进一步的，将石墨材料的转子和叶片浸渍树脂后制得。石墨材料具有耐高温及自润滑性能，在此基础上浸渍树脂后，在满足零部件强度要求的同时，保证了润滑及耐磨性能延长泵体的使用寿命。 

所述电机可以采用有刷或无刷电机，优选采用无刷电机，其具有效率高、能耗低、易于调节的优点，进一步的，所述无刷电机上的驱动板可以采用带位置传感器的驱动板或者是带计数器的驱动板，优选使用带计数器的驱动板，可以进一步减小体积。 

为保证密封性能，泵体各部件间的连接可根据需要加装密封件，如在底板和端盖间加装密封圈等；并且电动真空泵应于车辆，还应考虑减振效果，必要时也可根据需要加装减震部件，如在电机输出轴上加装减震垫及减震垫衬芯，本领域技术人员可根据需要合理设计。