SZS3081型雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)在汽車底盤集中潤(rùn)滑系統(tǒng)中的應(yīng)用

王雄健 劉 捷

（浙江三浪潤(rùn)滑科技有限公司，寧波 315700）

汽車底盤集中潤(rùn)滑系統(tǒng)是一種給車輛底盤各摩擦副定時(shí)、定量強(qiáng)制輸送潤(rùn)滑油脂的裝置，目的是在摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間加入潤(rùn)滑劑以降低摩擦阻力和能源消耗，減少表面磨損，延長(zhǎng)使用壽命，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

圖1 SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

目前汽車底盤集中潤(rùn)滑系統(tǒng)分為齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)與柱塞泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)兩大類。齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)泵送壓力在4～6MPa之間，所使用的油脂牌號(hào)基本為00#鋰基脂，分配器則使用定量加壓式分配器，少數(shù)使用定量卸荷式分配器。而柱塞泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)基本使用單線程系統(tǒng)，多線程系統(tǒng)使用的較少，與之配套的分配器為定量加壓式分配器或遞進(jìn)式分配器。SZS3081型雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)是柱塞泵類雙線程的潤(rùn)滑系統(tǒng)，柱塞泵泵送壓力高，可泵送1#、2#高稠度鋰基脂，與其配套的雙線分配器和控制器共同組成的潤(rùn)滑系統(tǒng)，出油方式穩(wěn)定、可靠、精確。

1 SZS3081型雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)各組成及其功用

SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)由SZS3081雙線柱塞泵、SQT-06型雙線分配器、SL-ECU25控制器、管束、線束及各管接頭等組成（圖1）。

系統(tǒng)工作情況是：控制器休止時(shí)間結(jié)束，發(fā)出工作指令。油泵通電供油，壓力油進(jìn)入單線主油管到達(dá)分配器，分配器單邊出油。分配器上位移指示桿推動(dòng)位移傳感器發(fā)出位移閉合信號(hào)。控制單元在收到位移信號(hào)后，判定潤(rùn)滑系統(tǒng)單線工作正常，然后控制內(nèi)置的油路切換裝置切換至另一線主油管。另一線主油管繼續(xù)輸送壓力油到達(dá)分配器，分配器另一邊出油。裝在分配器上的位移傳感器信號(hào)脫離，控制單元在收到脫離的位移信號(hào)后，判定潤(rùn)滑系統(tǒng)另一線工作也正常，系統(tǒng)自控運(yùn)行。

1.1 SZS3081雙線柱塞泵

1.1.1 SZS3081雙線柱塞泵的功用

SZS3081雙線柱塞泵為整套潤(rùn)滑系統(tǒng)的核心部件，是整套潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力油脂的輸送裝置。其輸送的壓力油脂經(jīng)主油管進(jìn)入分配器，是保證油脂能否有效注入摩擦副的關(guān)鍵。

1.1.2 SZS3081雙線柱塞泵的結(jié)構(gòu)

SZS3081雙線潤(rùn)滑泵使用傳統(tǒng)的偏心輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)，內(nèi)置油路切換裝置，起到泵出雙線油壓的作用。為使供油柱塞機(jī)構(gòu)能夠吸入稠度較高油脂，在油桶處設(shè)計(jì)刮板機(jī)構(gòu)。眾所周知，稠度較高的鋰基脂在加油過(guò)程中難免會(huì)摻雜空氣。而柱塞機(jī)構(gòu)的吸油方式最怕空氣，一旦有大氣泡包裹在柱塞機(jī)構(gòu)的吸油口處，就會(huì)造成柱塞機(jī)構(gòu)吸空而排不出油。這時(shí)如果不將空氣排出，整個(gè)柱塞機(jī)構(gòu)就會(huì)失效。而油桶處的刮板機(jī)構(gòu)一方面將油脂壓入供油柱塞的吸油口處，另一方面會(huì)將較大的空氣打散，使柱塞機(jī)構(gòu)不易吸空。圖2為SZS3081雙線柱塞泵結(jié)構(gòu)示意圖。

進(jìn)入摩擦副的潤(rùn)滑油脂不允許有雜質(zhì)，必須清潔、干凈，因此在加油口處設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，用以過(guò)濾進(jìn)入油箱的油脂。

1.1.3 SZS3081雙線潤(rùn)滑泵技術(shù)參數(shù)

公稱壓力：8MPa或16MPa（可調(diào)）

油箱容積：3L

使用介質(zhì)：NLGI00、0、1、2

額定電壓：24VDC

額定功率：35W

額定流量：6ml/min±10%

1.2 SQT-06型雙線分配器

1.2.1 SQT-06型雙線分配器的功用

圖2 SZS3081雙線柱塞泵三維結(jié)構(gòu)示意圖

SQT-06型雙線分配器是一種專為雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的雙向切換供油分配器，其作用為將雙線柱塞泵泵出的壓力油脂定量輸送至各摩擦副。

1.2.2 SQT-06型雙線分配器的結(jié)構(gòu)

SQT-06 型雙線分配器的每根供油閥芯都配置有位移指示桿，可直觀顯示工作狀況。分配器排量可根據(jù)實(shí)際需求在0.25～0.6ml/st范圍內(nèi)可調(diào)。分配器設(shè)計(jì)有閥芯倒置合并孔功能，可在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)具體潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)量合并減少出油口。分配器可配置位移傳感器，配合控制器對(duì)整套系統(tǒng)實(shí)行控制。

1.2.3 SQT-06型雙線分配器工作原理（如圖3所示）

（1）當(dāng)油泵通電開始輸送油脂時(shí)，油脂先從左進(jìn)油口進(jìn)入分配器。

（2）進(jìn)入分配器的油脂推動(dòng)上閥芯往右移動(dòng)，打開通往下閥芯的通道。

（3）繼續(xù)進(jìn)入的油脂推動(dòng)下閥芯往右移動(dòng)，并將原右端的油脂擠出分配器向摩擦副供油。

（4）油路切換裝置切換，油脂從右進(jìn)油口進(jìn)入分配器。

（5）進(jìn)入分配器的油脂推動(dòng)上閥芯往左移動(dòng)，打開通往下閥芯的通道。

（6）繼續(xù)進(jìn)入的油脂推動(dòng)下閥芯往左移動(dòng)，并將原左端的油脂擠出分配器向摩擦副供油。

圖3 SQT系列雙線分配器工作原理示意圖

1.2.4 SQT-06型分配器技術(shù)參數(shù)

出油口數(shù)：4或6（可選）

排量：0.25～0.6ml/st（可調(diào)）

工作壓力：4～25MPa

1.3 SL-ECU25控制器

1.3.1 SL-ECU25控制器功用

SL-ECU25是一款雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)專用的控制器，是整套潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制裝置和大腦。其嵌入式的結(jié)構(gòu)一般將其安裝在汽車駕駛室儀表盤上（圖4），控制器表面為液晶中文屏顯示，方便駕駛員對(duì)整套潤(rùn)滑系統(tǒng)工作狀態(tài)的調(diào)整和控制。

圖4 SL-ECU25控制器面板示意圖

1.3.2 SL-ECU25控制器的報(bào)警功能

（1）報(bào)警Err1：工作超時(shí)報(bào)警，指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)控制器沒(méi)有檢測(cè)到分配器位移傳感器的信號(hào)，判定分配器或油泵沒(méi)有出油，進(jìn)而報(bào)警（可按復(fù)位鍵取消）。

（2）報(bào)警Err2：連續(xù)工作超時(shí)報(bào)警，指連續(xù)的Err1工作超時(shí)報(bào)警然后復(fù)位，往復(fù)3次后，判定Err1工作超時(shí)報(bào)警沒(méi)有排除，當(dāng)?shù)?次自動(dòng)工作時(shí)直接切斷電源報(bào)警Err2，此時(shí)需手動(dòng)工作一次來(lái)取消（此功能是在提醒駕駛員需排查潤(rùn)滑系統(tǒng)故障）。

（3）報(bào)警Err3：小電流報(bào)警，指電機(jī)通電工作10s后電流過(guò)小或無(wú)電流，判定電機(jī)斷路或異常，進(jìn)而報(bào)警（可按復(fù)位鍵取消）。

（4）報(bào)警Err4；大電流報(bào)警，指電機(jī)通電工作10s后電流過(guò)大，判定電機(jī)短路或柱塞泵卡死，進(jìn)而報(bào)警（可按復(fù)位鍵取消）。

2 SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及與其它類型潤(rùn)滑系統(tǒng)的比較

2.1 SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

據(jù)國(guó)外權(quán)威資料報(bào)道，一輛安裝了底盤自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的車輛和一輛老式黃油嘴注油潤(rùn)滑的車輛比較，前者單次維護(hù)里程數(shù)可比后者延長(zhǎng)4.5萬(wàn)km，延長(zhǎng)底盤大修24個(gè)周期，總壽命延長(zhǎng)了4.5倍。大修周期的延長(zhǎng)不僅提高了出車率，同時(shí)也降低了修理費(fèi)用，這還不包括出車率提高帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益和安全可靠性提高帶來(lái)的不可估量的社會(huì)效益[2]。

隨著底盤集中潤(rùn)系統(tǒng)在客車底盤中的推廣及應(yīng)用，通常整車廠都會(huì)預(yù)留潤(rùn)滑泵、分配器、控制器的安裝空間和管路布線空間。一些車型都有專門的油泵艙供潤(rùn)滑泵安裝及維護(hù)。相比于傳統(tǒng)底盤潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝，雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝需多布置一根主油管，分油管管束及控制器線束與普通底盤潤(rùn)滑系統(tǒng)沒(méi)什么不同。

潤(rùn)滑點(diǎn)設(shè)置是由底盤的各摩擦副決定，不同底盤潤(rùn)滑點(diǎn)的數(shù)量也各不相同。根據(jù)需油量預(yù)先設(shè)定分配器的排量，不同排量使用顏色不同的分油管（黃色0.2，紅色0.4，白色0.6）。具體潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)和供油量可按照實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)整。

新能源客車大量使用免維護(hù)摩擦副，車輛底盤潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)大大減少，已由22到26個(gè)點(diǎn)減少到12到16個(gè)點(diǎn)，有些車型甚至就4到9個(gè)點(diǎn)。潤(rùn)滑點(diǎn)的減少對(duì)整套潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝布置帶來(lái)了便利。

2.2 SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)與其它類型潤(rùn)滑系統(tǒng)的比較

SZS3081雙線柱塞泵對(duì)于環(huán)境溫度的適應(yīng)性極佳，只要油脂選擇恰當(dāng)，可在-40℃～70℃環(huán)境溫度下正常工作。在環(huán)境溫度為-25℃時(shí)，SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)仍能使用普通的1#極壓鋰基脂正常工作。

油脂稠度隨著油脂牌號(hào)NLGI000、00、0、1、2[3]依次遞增。油脂稠度越高，輸送過(guò)程中管路損耗的壓力也就越大。一般齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)的主油管采用外徑Φ10內(nèi)徑Φ6.5的管路。通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算得到，使用NLGI1極壓鋰基脂，車輛底盤10m長(zhǎng)的管路其壓力損失至少在4MPa以上。而大多數(shù)齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)只有4MPa的泵送壓力，使用NLGI1油脂管路末端分配器自身出油都成問(wèn)題，更何況要將油脂注入各摩擦副進(jìn)行潤(rùn)滑，這對(duì)于低壓力的齒輪泵根本就是不可能完成的任務(wù)。這就是市場(chǎng)上大部分回轉(zhuǎn)式齒輪泵結(jié)構(gòu)的底盤集中潤(rùn)滑系統(tǒng)不能使用1#或2#極壓鋰基脂的原因。而SZS3081雙線潤(rùn)滑泵，泵送壓力高，是普通齒輪泵4MPa的2倍，最高可調(diào)到4倍。10m管路的損耗也可以使其在管路末端最少建立起4MPa的壓力，足以將油脂壓入摩擦副進(jìn)行潤(rùn)滑。

SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)采用泵出雙線油壓的出油模式。由于出油方式的不同，雙線柱塞泵不能和普通的遞進(jìn)式或加壓式分配器配用。

市面上柱塞泵配加壓式分配器的系統(tǒng)模式，需要在系統(tǒng)休止時(shí)主油管路卸荷至一定壓力以下，否則第二次工作分配器無(wú)法正常出油。由于NLGI1油脂稠度高，如果主油管路稍長(zhǎng)，就會(huì)造成管路卸荷不徹底。主油管卸荷不徹底，加壓式分配器的排量就會(huì)減少，甚至無(wú)排量。而SQT-06雙線分配器的結(jié)構(gòu)及工作模式?jīng)Q定了主油管路不必卸荷，分配器也能按預(yù)定排量正常出油。

柱塞泵配遞進(jìn)式分配器的系統(tǒng)模式，分配器一般都有子母結(jié)構(gòu)。母分配器的作用是將泵送的壓力油脂按比例分配至子分配器中，而在分配壓力油的過(guò)程中存在壓力遞減的情況。因?yàn)楸盟偷膲毫τ椭柘韧苿?dòng)母分配器，然后母分配器再供油至子分配器，在這一過(guò)程中推動(dòng)母分配器動(dòng)作所做的功就是壓力損失。并且多一個(gè)母分配器，在車輛底盤布置管線時(shí)也帶來(lái)諸多不便。而雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)則不存在子母結(jié)構(gòu)，所有分配器串聯(lián)連接，油泵輸出的壓力油脂直接通過(guò)分配器傳遞至各摩擦副。

3 總結(jié)

SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)柱塞泵潤(rùn)滑系統(tǒng)容易吸空的毛病，內(nèi)置的油路切換裝置使系統(tǒng)管路不需卸荷即可將油脂注入各摩擦副。分配器出油量可根據(jù)實(shí)際需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，避免了供油不足造成的摩擦副損壞和供油過(guò)多造成的浪費(fèi)及污染。從性能上看，SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)使用油脂及注油壓力在同類型底盤潤(rùn)滑系統(tǒng)中具有突出優(yōu)勢(shì)。雖然比傳統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)多一根主油管的連接結(jié)構(gòu)，但對(duì)比傳統(tǒng)底盤潤(rùn)滑系統(tǒng)與雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)多一根主油管的弊端幾乎可以忽略不計(jì)。

相較于齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)，柱塞泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)的價(jià)格普遍較高。但柱塞泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)具有齒輪泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)所不能比擬的優(yōu)勢(shì)，即可使用稠度較高的NLGI1油脂。而與普通柱塞泵類潤(rùn)滑系統(tǒng)相比，SZS3081雙線潤(rùn)滑系統(tǒng)具有更高的性價(jià)比。