CN114294549A - 一种集中润滑系统及其注油控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集中润滑系统及其注油控制方法，属于机械润滑技术领域。方法包括：集中润滑系统工作时，当达到本次注油时间，获取集中润滑系统的工作温度；若集中润滑系统的工作温度小于等于设定温度，则对集中润滑系统进行加热，直至工作温度大于设定温度；若集中润滑系统的工作温度大于设定温度，则获取主油管的压力，若主油管的压力小于第一压力设定值，则控制油泵开始工作；油泵工作后，当主油管的压力大于等于第二压力设定值时，控制主油管导通，按照各子油管对应的注油时长依次导通各子油管，输送润滑油到各润滑点；润滑油输送完毕后，停止输送润滑油。本发明充分的对油管的堵塞进行筛查，提高了润滑点的润滑效果，并且保证了注油的安全性。

Description

一种集中润滑系统及其注油控制方法

技术领域

本发明涉及一种集中润滑系统及其注油控制方法，属于机械润滑技术领域。

背景技术

润滑的主要作用是将润滑油输送到各个所需的润滑点，润滑零件表面，减少运动部件的磨损损失；同时冷却和清洗零件表面；对某些部位、部件进行防腐；另外润滑油中含有可以中和燃烧生成物中的酸性物质，阻止零件表面的氧化和化学腐蚀作用。若长时间不对零部件的表面进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦，进而导致各零部件失效。因此对零件进行润滑是保障设备正常运行的重要工序。

传统的润滑方式一般采用手动定期注油，需要设置合理的注油周期，并通过手动注射油脂，然而这种方式需要耗费很多人力，为此，有人提出自动润滑系统为各零部件进行集中供油，自动润滑系统均为自动定期注油，通过设置合理的注油周期，定期集中供油给各零件表面。

然而现有的自动润滑系统进行定期注油的这种方式经常会出现油管堵塞的现象，不仅润滑效果差，而且安全性较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种集中润滑系统及其注油控制方法，用以解决现有自动润滑方式润滑效果差的问题。

为实现上述目的，本申请提出了一种集中润滑系统的注油控制方法的技术方案，包括以下步骤：

1)集中润滑系统工作时，当达到本次注油时间，获取集中润滑系统的工作温度；

2)判断集中润滑系统的工作温度的大小：若集中润滑系统的工作温度小于等于设定温度，则对集中润滑系统进行加热，直至工作温度大于设定温度；若集中润滑系统的工作温度大于设定温度，则获取主油管的压力，进入步骤3)；

3)判断主油管的压力的大小，若主油管的压力小于第一压力设定值，则控制油泵开始工作；

4)油泵工作后，当主油管的压力大于等于第二压力设定值时，控制主油管导通，按照各子油管对应的注油时长依次导通各子油管，输送润滑油到各润滑点；各子油管均与主油管连接；第二压力设定值＜第一压力设定值；

5)润滑油输送完毕后，停止输送润滑油。

另外，本申请还提出一种集中润滑系统的技术方案，集中润滑系统包括注油装置、控制器、主油管、若干子油管以及用于为集中润滑系统加热的加热装置，注油装置包括油箱和油泵，油泵连接主油管，且主油管路还通过相应的子油管连接到各润滑点；注油装置中设置有用于采集集中润滑系统的工作温度的温度传感器；主油管上设置有用于采集主油管压力的压力传感器；温度传感器和压力传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端控制连接油泵、以及加热装置，控制器包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述的集中润滑系统的注油控制方法。

本发明的集中润滑系统及其注油控制方法的技术方案的有益效果是：本发明在启动油泵工作之前，对集中润滑系统的工作温度以及主油管的压力进行判断，通过工作温度的判断对集中润滑系统进行加热，避免了润滑油脂在低温下凝固而造成的油管堵塞，同时在工作温度判断后，对主油管的压力进行判断，通过主油管的压力确定是否还存在堵塞现象，当主油管的压力大于等于第一压力设定值时，说明主油管堵塞，只有在主油管的压力小于第一压力设定值时进行后续的注油步骤。本发明充分的对油管的堵塞进行筛查，提高了润滑点的润滑效果，并且保证了注油的安全性。

进一步地，上述集中润滑系统及其注油控制方法中，为了保证注油的有效性，所述步骤1)中本次注油时间＝预先设定的本次注油时间+本次注油之前每次注油过程中的加热时长之和+系统启动后断电时长之和。

进一步地，上述集中润滑系统及其注油控制方法中，为了保护油管并且减小油泵再次启动时的启动阻力，停止输送润滑油后，控制油泵回收润滑油减小主油管的压力，当主油管的压力小于第三压力设定值时，控制油泵停止工作并控制主油管断开；所述第三压力设定值＜第二压力设定值。

进一步地，上述集中润滑系统及其注油控制方法中，为了避免加热时长过多或者过少，所述步骤2)中加热过程中，加热时长与集中润滑系统的工作温度正相关。

进一步地，上述集中润滑系统中，为了更好进行注油分配，主油管通过分配器连接各子油管，所述分配器包括一个一级分配器和若干二级分配器，子油管包括二级子油管和三级子油管，主油管通过一级分配器连接若干二级子油管的入口，每个二级子油管的出口通过一个二级分配器连接若干三级子油管的入口，各三级子油管的出口连接相应的润滑点。

进一步地，上述集中润滑系统中，为了避免温度传感器受到环境的影响而失效，温度传感器设置在注油装置壳体格栅内侧，并且控制器设置在注油装置壳体格栅内部。

进一步地，上述集中润滑系统中，主油管上设置的阀门为压力阀，压力传感器设置在压力阀上。

进一步地，上述集中润滑系统中，为了提高加热速度，一级分配器、各二级分配器、各二级子油管和各三级子油管上均设置有加热装置。

进一步地，上述集中润滑系统中，还包括计时器，计时器与控制器连接，用于对系统启动后到当前的时间进行计时以确定注油时间。

附图说明

图1是本发明集中润滑系统的结构框图；

图2是本发明集中润滑系统的控制原理图；

图3是本发明集中润滑系统的注油控制方法的流程图；

图4是本发明集中润滑系统的应用示意图。

具体实施方式

集中润滑系统实施例：

本发明的主要构思在于，为了避免注油过程中油管堵塞，本发明在油泵开启工作之前，对润滑系统的工作温度和主油管的压力进行判断，通过加热的方式避免因温度低而造成的油管堵塞，并且在排除了温度因素的影响下通过压力对主油管是否堵塞进行判断，进而启动油泵，完成注油，保证注油有效进行。

集中润滑系统如图1所示，包括注油装置、系统控制器(简称控制器)、主油管、一级分配器、若干二级子油管、二级分配器、以及若干三级子油管。

注油装置包括油箱和油泵(即附图中的注油泵)，油泵通过主油管连接一级分配器的入口，主油管通过一级分配器连接若干二级子油管的入口，每个二级子油管的出口通过一个二级分配器连接若干三级子油管的入口，各三级子油管的出口连接相应的润滑点。

注油装置设置有壳体格栅，壳体格栅内侧设置有温度传感器，用于采集集中润滑系统的工作温度；控制器设置在壳体格栅内。将温度传感器设置在注油装置中的用途及原因：a.与控制器距离较近，减少线束长度，避免长距离信号传输的隐患；b.借用壳体格栅，可规避工作环境的尘土、泥土附着在温度传感器上进而引发的失效；c.温度传感器与注油装置一体式设计，可准确判断油箱处所在的实时温度，也即集中润滑系统的工作温度。当然，为了提高温度传感器安全的简便性，温度传感器也可以设置在注油装置外侧，能够采集到集中润滑系统的工作温度即可。

主油管上设置有控制主油管导通/断开的压力阀，压力阀内设置有压力传感器，用于采集主油管的压力。当然作为其他实施方式，也可以采用普通的阀门控制主油管导通/断开，压力传感器设置在注油管上能够采集主油管的压力即可，本发明对阀门的类型以及压力传感器的设置位置并不做限制。

为了提高加热速度，一级分配器(一级分配器为机械式的分配器，通过机械的方式控制每个子油管的注油时长)、二级分配器、主油管、二级子油管和三级子油管均设置有加热装置，作为其他实施方式，也可以仅在一级分配器和主油管设置加热装置，通过热传递的方式对其他部位进行加热。

集中润滑系统的电气连接如图2所示，温度传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端控制连接各加热装置，温度传感器将检测到的温度信息发送至控制器，控制器根据温度信息控制加热装置开启/关闭。通过加热可以预防因超低温气候环境下的油脂凝固，加热油脂有利于在油道中流动，降低流动阻力。

压力传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端控制连接油泵、压力阀，压力传感器将检测到的压力信号发送至控制器，控制器根据压力信号控制油泵的工作状态以及压力阀的开启/关闭。这样可以根据压力信号判断主油管是否堵塞、是否可以启动油泵、以及在注油结束后根据压力信号进行卸荷处理，解决过压造成的启动阻力过大的潜在隐患。

本实施例中，一级分配器的出口连接有6根二级子油管(即附图中的二级油管，包括1#油管、2#油管、3#油管、4#油管、5#油管、6#油管)采用递进式分油，可向6根二级子油管进行润滑油分配。递进式分油指的是向6根二级子油管分油时，按顺序逐一、先后导通各二级子油管，向二级子油管分油。采用递进式分油可以有效地控制每个二级子油管的输送润滑油的时长，也即每个二级子油管的导通时长，每个二级子油管的导通时长根据每个二级子油管通过二级分配器(二级分配器包括6个，分别为1#分配器、2#分配器、3#分配器、4#分配器、5#分配器、6#分配器)、三级子油管(即附图中的三级油管)所连接的润滑点确定，每个润滑点均有相应的润滑油的需求，并且属于同一个二级子油管的润滑点在二级分配器的作用下可以几个润滑点同时注油，也可以依次注油，根据润滑点的需要进行设置。因此在集中润滑系统工作之前，要设定好每个二级子油管的注油时长。

每个二级子油管的注油时长根据与其连接的润滑点确定，因此在整个几种润滑系统进行油管铺设之前，需要对每个润滑点进行分析，进而根据润滑点的位置以及润滑油消耗量进行润滑点的分类，将属于同一类的润滑点分在同一个二级分配器中进行控制，本实施例中，将润滑点分为6类，每类润滑点中包括6个以上润滑点位，进而设置每个二级子油管的注油时长，这样可以将润滑油脂分送至至少36个不同润滑点位，综合考虑了润滑油脂消耗周期相对较长、润滑点位多、润滑油泵成本高因素，提升润滑泵对整系统的利用效率。

在上述集中润滑系统搭建完成之后，要在一级分配器中进行每个二级子油管注油时长的设定，以及在控制器中进行注油周期(也即每次注油时间)的设定。注油时长的设定根据每类润滑点的注油方式(注油方式包括同时注油、或者依次注油、或者几个润滑点同时注油几个润滑点依次注油)和润滑油需求量(润滑油需求量可以根据历史需求数据确定，也可以根据理论计算得到，理论计算是根据润滑部位的接触面积、摩擦面相对运动速度、往复或循环频次、接触面受力、工作时的温度范围、润滑油脂特性进行量计算得到，每个润滑点的计算方式不同，这里不做赘述)结合注油速度进行设定，注油周期的设定一般为一个固定的周期，也即在控制器中设定好每次注油时间(例如：一个月注油一次)。本实施例中，为了有效的控制注油周期，采用计时器对注油的时间进行确定，计时器连接控制器，计时器可以采用两种设计方案：1.在注油装置中设置带电池时钟进行计时；2.采用CAN总线从整车行车记录仪获取云数据时钟。实际应用中根据整车配置行车记录仪情况进行设计生产。

为了有效的管控油泵运行的有效性，本发明在油泵工作时考虑了加热时长以及断电时长的影响，因此在油泵启动之前控制器需要对本次注油时间进行确定，同时还需要对主油管的压力进行确定，以保证注油的有效性。集中润滑系统的工作基于控制器的控制逻辑，控制器包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如图3所示的集中润滑系统的注油控制方法，注油控制方法包括以下步骤：

1)集中润滑系统安装完成之后，按下开始按键，系统开始运行，同时计时器按下，开始计时。

采用计时器(即电池时钟)进行计时时，默认计时器按下开关的起始时间为0s，整车断电时，计时器不清零，再次按下计时器开关按键关闭计时器时，计时器清零；再次按下计时器开关按键时，重新从默认为0s开始连续计时。

采用计时器进行计时的原因在于，由于系统为自动润滑，因此经常会出现在系统注油过程中，司机停车将车辆进行断电，如果在车辆断电的情况下注油信息清零，那么在车辆上电后，系统重新开始注油，导致注油过多，因此采用计时器的方案可以更加准确的控制注油过程。

当然，采用行车记录仪计时时，系统启动时，从记录仪上获取的时间点，默认为开始时间0s即可，计时方式与计时器相同，不再赘述。

2)系统运行后，会定期开启油泵进行自动注油，当系统第n次注油前，判断是否达到本次注油时间(也即附图3中的时间判断)，当达到本次注油时间，进入步骤3)。

本步骤中，本次注油时间＝预先设定的本次注油时间+本次注油之前每次注油过程中的加热时长之和+系统启动后断电时长之和。

也即：

时，准备注油；

其中，T_n为第n次注油时间；T_on为预先设定的第n次注油时间；Tr_i为第i次注油过程中的加热时长；Td为系统启动后断电时长之和，每次断电系统会将断电时长进行累加。

3)通过温度传感器获取集中润滑系统的工作温度，判断集中润滑系统的工作温度的大小：若集中润滑系统的工作温度小于等于设定温度t0，则控制加热装置开启加热，直至工作温度大于设定温度t0；若集中润滑系统的工作温度大于设定温度t0，则进入步骤4)。

本步骤中，设定温度t0为极限超低温，主要用于润滑油脂牌号无法满足的极限环境，预防因为油脂凝固堵塞油道引发的潜在隐患。

加热过程包括对一级分配器、二级分配器、主油管、二级子油管和三级子油管的加热，并且加热时长根据集中润滑系统的工作温度进行确定，加热时长与工作温度正相关，例如：根据温度梯度，分别线性设定对应加热时长，不同温度对应不同的加热时长，相对低温需要更长的时间加热，不仅利于节省电能，同时也预防过加热引发的潜在隐患。

4)通过压力传感器获取主油管的压力，判断主油管的压力的大小，若主油管的压力大于等于第一压力设定值P1，则表明油路堵塞，进行提醒报警，以预防因油道高压异常引发的潜在故障；若主油管的压力小于第一压力设定值P1，则控制油泵开始工作。

5)油泵工作后，当主油管的压力大于等于第二压力设定值P2时，开启压力阀，润滑油脂通过主油管进入一级分配器，一级分配器按照设定的时长依次导通各二级子油管，每个二级子油管通过二级分配器将润滑油脂输送到各润滑点。

油泵第n次运行时长Tn＝T₁n+T₂n+T₃n+T₄n+T₅n+T₆n；

其中，T₁n为一级分配时，1#油管第n次运行时长，为设定值；T₂n为一级分配时，2#油管第n次运行时长，为设定值；T₃n为一级分配时，3#油管第n次运行时长，为设定值；T₄n为一级分配时，4#油管第n次运行时长，为设定值；T₅n为一级分配时，5#油管第n次运行时长，为设定值；T₆n为一级分配时，6#油管第n次运行时长，为设定值。

每个二级子油管的运行时长根据润滑点的管道长短以及不同润滑点需求量进行确定。

6)润滑油输送完毕后，停止输送润滑油，启动油泵卸荷，控制油泵回收润滑油，当主油管的压力小于第三压力设定值P3时，关闭油泵卸荷，控制油泵停止工作并关闭压力阀；0＜第三压力设定值P3＜第二压力设定值P2＜第一压力设定值P1。

本步骤进行卸荷的原因在于，润滑油输送完毕时，整个管路还处于一个高压的状态，因此，通过回收润滑油脂降低油管中的压力以保护油管，同时也可以减少油泵再次启动时的启动阻力。

本发明可以通过润滑点的数量调整二级子油管的数量、二级分配器的数量、以及三级子油管的数量，本发明对此不做限制。将本发明的集中润滑系统在整车中应用实施，得到如图4所示的应用方案。

上述实施例中，采用一级分配器和二级分配器的配合完成了集中润滑，作为其他实施方式，在润滑点较少的情况下，仅采用一级分配器分配润滑油即可、或者在润滑点非常多的情况下，也可以增加三级分配器、四级子油管，本发明对此不做限制。

图4中，集中润滑系统包括注油装置、1路主油管、压力阀、一级分配器、6路二级油管(即二级子油管)、6个二级分配器、39路三级油管(即三级子油管)、39个润滑点。39个润滑点的分配如表一：

表一润滑点分配表

本集中润滑控制系统控制过程为：

按下注油装置开始按键，系统开始启动。

计时器开始计时，当达到本次注油时间，对实时外界环境温度进行判断：

当温度大于t0时，系统进入到压力判断阶段；

当温度小于等于to时，系统根据实时温度进行油管加热时间计算，发出油管加热指令；油管加热Tr时间后，系统进入到压力判断阶段。

压力判断阶段：

当系统检测到压力信号小于P1时，发出油泵工作指令。

当系统检测到压力信号大于等于P1时，判断为压力异常，提醒报警。

油泵接收到工作指令后，开始工作，当主油管中压力开始上升，当上升至P2时，压力阀开启，向一级分配器输油。

一级分配器接按预先设定的油路顺序，运行时间，逐一打开对应的分配阀门。将润滑油脂分别、逐一、先后输送至1#二级分配器～6#二级分配器，同一编号的二级分配器同时将润滑油脂输送至各润滑点。

当一级分配器完成6路油道输油后，油泵启动卸荷运转，将主油管中高压油脂卸荷至油脂箱。

当压力下降至P3时，油泵卸荷运转停止工作，关闭主油管压力阀，进入下一个工作循环。

本发明充分的对油管的堵塞进行筛查，提高了润滑点的润滑效果，并且保证了注油的安全性。

集中润滑系统的注油控制方法实施例：

集中润滑系统的注油控制方法的具体实施过程在上述集中润滑系统中已经介绍，这里不做赘述。

Claims (10)

1.一种集中润滑系统的注油控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)集中润滑系统工作时，当达到本次注油时间，获取集中润滑系统的工作温度；

2)判断集中润滑系统的工作温度的大小：若集中润滑系统的工作温度小于等于设定温度，则对集中润滑系统进行加热，直至工作温度大于设定温度；若集中润滑系统的工作温度大于设定温度，则获取主油管的压力，进入步骤3)；

3)判断主油管的压力的大小，若主油管的压力小于第一压力设定值，则控制油泵开始工作；

4)油泵工作后，当主油管的压力大于等于第二压力设定值时，控制主油管导通，按照各子油管对应的注油时长依次导通各子油管，输送润滑油到各润滑点；各子油管均与主油管连接；第二压力设定值＜第一压力设定值；

5)润滑油输送完毕后，停止输送润滑油。

2.根据权利要求1所述的集中润滑系统的注油控制方法，其特征在于，所述步骤1)中本次注油时间＝预先设定的本次注油时间+本次注油之前每次注油过程中的加热时长之和+系统启动后断电时长之和。

3.根据权利要求1所述的集中润滑系统的注油控制方法，其特征在于，停止输送润滑油后，控制油泵回收润滑油减小主油管的压力，当主油管的压力小于第三压力设定值时，控制油泵停止工作并控制主油管断开；所述第三压力设定值＜第二压力设定值。

4.根据权利要求1所述的集中润滑系统的注油控制方法，其特征在于，所述步骤2)中加热过程中，加热时长与集中润滑系统的工作温度正相关。

5.一种集中润滑系统，其特征在于，包括注油装置、控制器、主油管、若干子油管以及用于为集中润滑系统加热的加热装置，注油装置包括油箱和油泵，油泵连接主油管，且主油管路还通过相应的子油管连接到各润滑点；注油装置中设置有用于采集集中润滑系统的工作温度的温度传感器；主油管上设置有用于采集主油管压力的压力传感器；温度传感器和压力传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端控制连接油泵、以及加热装置，控制器包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的集中润滑系统的注油控制方法。

6.根据权利要求5所述的集中润滑系统，其特征在于，主油管通过分配器连接各子油管，所述分配器包括一个一级分配器和若干二级分配器，子油管包括二级子油管和三级子油管，主油管通过一级分配器连接若干二级子油管的入口，每个二级子油管的出口通过一个二级分配器连接若干三级子油管的入口，各三级子油管的出口连接相应的润滑点。

7.根据权利要求5所述的集中润滑系统，其特征在于，温度传感器设置在注油装置壳体格栅内侧，并且控制器设置在注油装置壳体格栅内部。

8.根据权利要求5所述的集中润滑系统，其特征在于，主油管上设置的阀门为压力阀，压力传感器设置在压力阀上。

9.根据权利要求6所述的集中润滑系统，其特征在于，一级分配器、各二级分配器、各二级子油管和各三级子油管上均设置有加热装置。

10.根据权利要求5所述的集中润滑系统，其特征在于，还包括计时器，计时器与控制器连接，用于对系统启动后到当前的时间进行计时以确定注油时间。

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