CN108953972A - 一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，包括从动轮轴承润滑油循环冷却回路和回路压力、温度实时监测系统，所述从动轮轴承润滑油循环冷却回路包括散热器进油管路、散热器、散热器出油管路以及轮轴储油室等，所述散热器出油管路的两端分别连接轮轴储油室的高油位和散热器的出油口，所述散热器的进油口通过散热器进油管路与转子泵的出油口相连；所述回路压力、温度实时监测系统包括压力传感器、温度传感器、无线发射器、中央接收器和车载显示屏。该循环冷却系统实现了从动轮轴承润滑油在轮轴储油室低油位、高油位以及散热器之间的循环冷却，同时可对从动轮轮轴温度、从动轮轮胎的胎压等信息进行实时监控，适应汽车物联网的发展趋势。

Description

一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统

技术领域

本发明属于车辆轮轴润滑油冷却技术领域，具体涉及一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统。

背景技术

目前大多数载货汽车以及部分轿车都采用前置后驱的驱动方式，所谓“前置后驱”，就是将发动机安装于车身的前端，利用车辆的后轮作为汽车的驱动轮，该种传动方式下发动机产生的动力依次经过离合器、变速器、传动轴、驱动桥以及半轴传递给位于车辆后端的驱动轮，从而带动后轮转动，驱动车辆向前行驶。

在“前置后驱”这种驱动方式下，车辆的前轮，也即车辆的从动轮在高速转动过程中，轮轴并不转动，轮毂以及轮轴轴承的外圈会绕轮轴做高速旋转，从动轮轴与轴承的剧烈摩擦会使轮轴周围区域的温度升高，高温热量也会通过轮毂传递至从动轮的轮胎，造成轮胎内部的胎压升高，使得从动轮的轮胎与地面的接触面积减小，轮胎表面所承受的压力相对提高，轮胎的抓地力会受到影响，容易产生爆胎、轮胎着火等状况，影响车辆的正常行驶，尤其是重载型车辆在高速公路的行驶过程中，前轮轮胎爆胎会导致车身前端整体出现侧翻，刹车系统失灵，造成恶劣的交通事故。

发明内容

本发明的目的就在于为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，包括从动轮轴承润滑油循环冷却回路和回路压力、温度实时监测系统，从动轮轴承润滑油循环冷却回路主要实现润滑油在轮轴储油室低油位、散热器和轮轴储油室高油位间的循环冷却，而回路压力、温度实时监测系统主要用来对该回路中的压力、温度进行实时监测，保证整个循环冷却系统的安全性。

所述从动轮轴承润滑油循环冷却回路包括从动轮轮轴、轮轴轴承、从动轮轮毂、从动轮轮胎、散热器出油管路、散热器、散热器进油管路、调压油箱、轮轴储油室、轴承端盖和转子泵，所述从动轮轮轴沿轴径方向由里向外依次安装有轮轴轴承、从动轮轮毂和从动轮轮胎，所述散热器出油管路的一端与轮轴储油室的高油位相连，另一端连接散热器的出油口，所述散热器连接有调压油箱，所述散热器的进油口通过散热器进油管路与转子泵的出油口相连，所述转子泵的进油口与轮轴储油室的低油位相连，所述轴承端盖固定连接在从动轮轮毂，通过连接套筒与转子泵的转子轴相连，转子泵安装在从动轮轮轴的轴端里面。

所述回路压力、温度实时监测系统包括轮胎压力传感器、油泵压力传感器、温度传感器、无线发射器、中央接收器和车载显示屏，所述轮胎压力传感器安装于从动轮轮胎上，所述油泵压力传感器安装于转子泵的出口位置，所述温度传感器安装于从动轮轮轴的端面和散热器的出口位置，所述无线发射器将轮胎压力传感器、油泵压力传感器和温度传感器采集到的压力和温度信息通过无线传输形式发送到中央接收器中，然后通过车载显示屏进行数字显示。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述轴承端盖上开设有方形凸台，转子轴上开设有键槽，连接套筒的一端开设有方形凹槽，与轴承端盖上开设的方形凸台嵌套连接，另一端开设有键槽，与转子轴通过键连接在一起，在车辆行驶的过程中，从动轮轮毂转动，通过连接套筒将动力传递至转子轴，从而带动转子泵工作产生一定的吸油力，为润滑油的流动提供动力，从而实现润滑油在回路中始终保持由轮轴储油室的低油位向高油位循环流动。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述从动轮轮轴上开设有两个油孔，分别用于连接轮轴储油室的高油位和散热器出油管路、散热器进油管路和转子泵的出油口，其孔径尺寸为φ3mm-φ5mm。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述散热器为水冷或者风冷散热器。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述温度传感器为负温度系数热敏电阻式温度传感器。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述轮胎压力传感器可为内置式或外置式压力传感器，内置式压力传感器安装于轮胎内部的轮毂上，外置式压力传感器安装于轮胎的气门芯上。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述无线发射器与中央接收器的通信协议可采用ALOHA协议、Zigbee协议或者其它无线传输通信协议。

上述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，所述中央接收器为ARM9或ARM11中央处理器，通过CAN总线与车载显示屏进行数据传输。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：

1、本发明充分考虑了车辆从动轴的车轮转动而轮轴不转的轮轴结构，利用从动轮轮毂的转动带动安装在从动轮轮轴内部的转子泵转动，从而产生一定的吸油力，使得润滑油冷却回路中产生持续的单向油压，带动轴承润滑油由轮轴储油室的低油位沿散热器进油管路流经散热器后，再沿散热器出油管路流到轮轴储油室的高油位，使从动轴轮轴润滑油在轮轴储油室的低油位、散热器和轮轴储油室的高油位三者之间形成了一个循环冷却回路，实现了对从动轮轴承润滑油的降温冷却，使其具备更好的润滑效果；

2、本发明在上述润滑油循环冷却回路中安装有智能传感器，来对该回路中关键部位的物理信息进行实时监测，例如在从动轮轮轴端面安装温度传感器，来对从动轮轮轴温度信息进行实时采集并数字显示；在转子泵的出口位置安装压力传感器，来对循环回路的压力进行实时采集并数字显示。该实时监测系统使得整个从动轮轮轴润滑油的循环冷却系统更加完善，一旦出现回路堵塞、轮轴温度升高等问题可及时发现，提高了车辆润滑油循环冷却系统的智能化程度，更加适应当今社会物联网的发展趋势。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统的连接关系示意图；

图2为本发明所述轴承端盖、连接套筒、转子轴、转子泵等部件的连接关系示意图；

图3为本发明所述轴承端盖、连接套筒、转子泵等连接部件的拆分结构示意图；

图4为本发明所述回路压力、温度实时监测系统的结构框图；

图中：1-从动轮轮轴，2-轮轴轴承，3-从动轮轮毂，4-从动轮轮胎，5-散热器出油管路，6-散热器，7-散热器进油管路，8-调压油箱，9-轮轴储油室，10-轴承端盖，11-连接套筒，12-转子轴，13-转子泵，14-轮胎压力传感器，15-油泵压力传感器，16-温度传感器，17-无线发射器，18-中央接收器，19-车载显示屏。

具体实施方式

一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，包括从动轮轴承润滑油循环冷却回路和回路压力、温度实时监测系统，从动轮轴承润滑油循环冷却回路主要实现轴承润滑油在轮轴储油室9低油位、散热器6以及轮轴储油室9高油位间的循环冷却，回路压力、温度实时监测系统主要用来对上述回路中的压力、温度进行实时监测。

如图1所示，为本发明所述从动轮轴承润滑油循环冷却回路的示意图，包括从动轮轮轴1、轮轴轴承2、从动轮轮毂3、从动轮轮胎4、散热器出油管路5、散热器6、散热器进油管路7、调压油箱8、轮轴储油室9、轴承端盖10和柱塞泵13，所述从动轮轮轴1沿轴径方向由里向外依次安装有轮轴轴承2、从动轮轮毂3和从动轮轮胎4，所述散热器出油管路5的一端与轮轴储油室9的高油位相连，另一端连接散热器6的出油口，所述散热器6的进油口通过散热器进油管路7与转子泵13的出油口相连，所述转子泵13的进油口与轮轴储油室9的低油位相连，散热器6连接有调压油箱8，调压油箱8主要是为了实现整个润滑油回路压力的平衡，其调压原理为：当回路中油压过高时，润滑油进入调压油箱8来减低回路中的压力，当回路中压力下降时，调压油箱8中的润滑油倒流入回路中。

如图2所示，为本发明所述轴承端盖10、连接套筒11、转子轴12、转子泵13等部件的连接关系示意图，所述轴承端盖10固定连接在从动轮轮毂3，通过连接套筒11与转子泵13的转子轴12相连，转子泵13安装在从动轮轮轴1的轴端内部，其转动可以产生一定的吸油力，该吸油力可将轮轴储油室9低油位中的润滑油吸入散热器进油管路7。

如图3所述，为图2的拆分结构示意图，在车辆行驶过程中，转子泵13的工作原理为：轴承端盖10上开设有方形凸台，转子轴12上开设有键槽，连接套筒11的一端开设有方形凹槽，与轴承端盖10上开设的方形凸台嵌套连接，另一端开设有键槽，与转子轴12通过键连接在一起，在车辆行驶时，从动轮轮毂3转动，通过连接套筒11将动力传递至转子轴12，从而带动转子泵13工作产生一定的吸油力，为润滑油的流动提供动力，从而实现润滑油在回路中始终保持由轮轴储油室9的低油位向高油位循环流动。

如图4所示，为本发明所述回路压力、温度实时监测系统的结构框图，包括轮胎压力传感器14、油泵压力传感器15、温度传感器16、无线发射器17、中央接收器18和车载显示屏19，所述轮胎压力传感器14安装于从动轮轮胎4上，所述油泵压力传感器15安装于转子泵13的出口位置，所述温度传感器16安装于从动轮轮轴1的端面和散热器6的出口位置，所述无线发射器17将轮胎压力传感器14、油泵压力传感器15和温度传感器16采集到的压力和温度信息通过无线传输形式发送到中央接收器18中，然后通过车载显示屏19进行数字显示。

作为本发明的一种技术优化方案，从动轮轮轴1上开设有两个油孔，分别用于连接轮轴储油室9的高油位和散热器出油管路5、散热器进油管路7和转子泵13的出油口，其孔径尺寸为φ3mm-φ5mm。

作为本发明的一种技术优化方案，所述散热器6为水冷或者风冷散热器。

作为本发明的一种技术优化方案，所述轮胎压力传感器14可为内置式或外置式压力传感器，内置式压力传感器安装于从动轮轮胎4内部的轮毂上，外置式压力传感器通过螺纹连接安装于从动轮轮胎4的气门芯上。

作为本发明的一种技术优化方案，所述温度传感器16为负温度系数热敏电阻式温度传感器。

作为本发明的一种技术优化方案，所述无线发射器17与中央接收器18的通信协议可采用ALOHA协议、Zigbee协议、蓝牙或者其它无线传输通信协议。

作为本发明的一种技术优化方案，所述中央接收器18为ARM9或ARM11中央处理器，通过CAN总线与车载显示屏19进行数据传输。

车辆行驶过程中时，从动轮轮轴1处于高速旋转状态，转子泵13会使润滑油的流动回路形成持续的油压，带动润滑油由轮轴储油室9的低油位向高油位的循环流动，并经过散热器6进行冷却降温，实现了轮轴轴承2润滑油的循环冷却；同时驾驶人员在行驶过程中，可通过车载显示屏19实时观测到从动轴轮轴1的温度以及两侧从动轮轮胎4的胎压、温度值，使得驾驶过程更加放心安全，避免了轮胎着火、爆胎、车辆抱死等行车事故的发生，符合车辆物联网的发展趋势。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，包括从动轮轴承润滑油循环冷却回路和回路压力、温度实时监测系统，其特征在于：

所述从动轮轴承润滑油循环冷却回路包括从动轮轮轴（1）、轮轴轴承（2）、从动轮轮毂（3）、从动轮轮胎（4）、散热器出油管路（5）、散热器（6）、散热器进油管路（7）、调压油箱（8）、轮轴储油室（9）、轴承端盖（10）和转子泵（13），所述从动轮轮轴（1）沿轴径方向由里向外依次安装有轮轴轴承（2）、从动轮轮毂（3）和从动轮轮胎（4），所述散热器出油管路（5）的一端与轮轴储油室（9）的高油位相连，另一端连接散热器（6）的出油口，所述散热器连接有调压油箱（8），所述散热器（6）的进油口通过散热器进油管路（7）与转子泵（13）的出油口相连，所述转子泵（13）的进油口与轮轴储油室（9）的低油位相连，所述轴承端盖（10）固定连接在从动轮轮毂（3），通过连接套筒（11）与转子泵（13）的转子轴（12）相连，转子泵（13）安装在从动轮轮轴（1）的轴端里面；

所述回路压力、温度实时监测系统包括轮胎压力传感器（14）、油泵压力传感器（15）、温度传感器（16）、无线发射器（17）、中央接收器（18）和车载显示屏（19），所述轮胎压力传感器（14）安装于从动轮轮胎（4）上，所述油泵压力传感器（15）安装于转子泵（13）的出口位置，所述温度传感器（16）安装于从动轮轮轴（1）的端面和散热器（6）的出口位置，所述无线发射器（17）将轮胎压力传感器（14）、油泵压力传感器（15）和温度传感器（16）采集到的压力和温度信息通过无线传输形式发送到中央接收器（18）中，然后通过车载显示屏（19）进行数字显示。

2.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述轴承端盖（10）上开设有方形凸台。

3.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述转子轴（12）上开设有键槽。

4.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述连接套筒（11）的一端开设有方形凹槽，与轴承端盖（10）上开设的方形凸台嵌套连接，另一端开设有键槽，与转子轴（12）通过键连接在一起。

5.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述从动轮轮轴（1）上开设有两个油孔，分别用于连接轮轴储油室（9）的高油位和散热器出油管路（5）、散热器进油管路（7）和转子泵（13）的出油口，其孔径尺寸为φ3mm-φ5mm。

6.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述散热器（6）为水冷或者风冷散热器。

7.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述轮胎压力传感器（14）可为内置式或外置式压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述温度传感器（16）为负温度系数热敏电阻式温度传感器。

9.根据权利要求1所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述无线发射器（17）与中央接收器（18）的通信采用ALOHA协议、Zigbee协议、蓝牙等无线传输通信协议。

10.根据权利要求7所述的一种车辆从动轮轴承润滑油的循环冷却系统，其特征在于：所述中央接收器（18）为ARM9或ARM11中央处理器，通过CAN总线与车载显示屏（19）进行数据传输。