大型货车底盘集中手动式润滑系统—开题报告（DOC X页） .doc

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1、机电与车辆学院毕业设计（开题报告）题 目： 大型货车底盘集中手动式润滑系统 专 业： 车辆工程 班 级： 车辆工程（083）班 姓 名： 吴晓亮 学 号： 1608080322 指导教师： 陈 丰 日 期： 2012年2月 安徽科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告书题目大型货车底盘集中手动式润滑系统学生姓名吴晓亮指导教师 陈 丰职称 副教授研究目的意义及国内外发展动态及研究现状（附参考文献）：1试验研究（调查）目的意义 :(1) 研究集中润滑系统的意义：集中润滑系统是目前应用最广泛的润滑系统，包括全损耗与循环润滑方式的节流式、单线式、双线式、多线式及递进式等类型。 集中润滑系统相对于手工润滑

2、的特点：传统的设备及车辆手工润滑方式受其注脂方式、保养规范及人员责任心等因素影响，存在诸多不足之处，如注脂间隔周期过长；注脂量不易控制，油脂过多，摩擦副会因散热困难而受损；油脂过少，摩擦副易因干摩擦而受损；甚至部分润滑点被人为遗漏；黄油嘴外露，注油时易将尘沙带入，加速摩擦副的磨损。手工润滑难以确保摩擦副（如板簧销、调整臂和制动凸轮轴等）得到持续有效润滑，设备及车辆多处摩擦副因润滑不到位而长时间处于干摩擦状态，更有甚者黄油嘴损坏或堵死而无法注脂，严重影响了车辆的正常运营和寿命。 车辆集中润滑系统是依据车辆在运行条件下各润滑点油脂润滑需要而设计的，实现了车辆在行进中适时加脂润滑和对润滑状态的实时监

3、控。车辆集中润滑系统定时定量、安全高效、省工降费、延长车辆寿命等多方面优越性能，降低车辆的运营成本，提高车辆的安全性及舒适性，符合企业“成本有效，安全舒适”的经营理念。集中润滑系统相对于手工润滑的优点：以车辆润滑系统为例） 1、节省95%人工，提高运营效益：车辆集中润滑系统实现了车辆行进过程中的定时定量、自动润滑，可节省原来95%的人工；延长车辆保养间隔里程，减少保养次数；同时良好的润滑也将减少故障发生及相应的维修费用，提高出车率，增加运营效益。2、延长润滑部件寿命达6080%：传统手工润滑注油量不易控制，油脂过多，摩擦副会因散热困难而受损；油脂过少，摩擦副易因干摩擦而受损；而且黄油嘴外露，尘

4、沙等污物易被带入摩擦副而加重磨损。车辆集中润滑系统具有定时定量、科学高效的工作特点，其全封闭管路能够完全阻止外界污物进入摩擦副，显著降低各润滑部件的磨损，可有效延长润滑部件寿命达6080%。3、节约燃油成本：手工润滑注油间隔时间过长（10-20天），多数情况下，摩擦副得不到适时有效的润滑而处于干摩擦状态，特别是制动凸轮轴润滑不良会导致制动蹄片回位不彻底，引起燃油消耗明显增加。使用车辆集中润滑系统能确保系统所有润滑点强制性定时定量精确获得洁净油脂，润滑效果有保障，车辆运行轻捷，可明显节约燃油成本。4、节约80%润滑脂成本：手工润滑一般间隔10-20天注油一次，每车每年用于底盘润滑的油量约15-2

5、0Kg，使用车辆集中润滑系统如按车辆营运12小时自动注油一次计算，每车每年需油脂仅为3Kg左右，可节约80%的润滑脂成本。5、提高车辆行驶的舒适性和安全性：手工润滑，润滑效果无保障，车辆润滑不良则潜在多种安全隐患，如制动凸轮轴润滑不良则易导致制动蹄片回位不彻底而使摩擦片过快磨损，影响制动效果，严重时使制动鼓-轮辋过热，引起轮胎过早损坏，甚至发生爆胎事故。使用车辆集中润滑系统，能确保系统各润滑部件得到适时有效的润滑，显著提高车辆行驶的安全性和舒适性，其所产生的社会效益不可估量。6、降低人员工作强度：使用车辆集中润滑系统能够提供科学高效的润滑，提高了车辆转向系统和制动系统的灵活性，减轻驾驶人员的操

6、作强度，提高驾驶的舒适性和安全性；同时可大大降低维修人员在车辆底部恶劣环境下的工作强度。 项目车辆集中润滑系统传统手工润滑润滑间隔时间精度（定时）根据车辆运行时间，通过微电脑设定精确控制，间隔一般在1020小时。根据车辆统一的保养规范（约20天一次），人为控制，受管理和责任心影响，有时间隔时间长，有时短，甚至间断。供油量精确程度（定量）由计量分油阀精确控制。人为控制，难以避免注射不均，或过量，或过少，或遗漏。人工、维修费用、燃油耗1.自动工作，节约95%人工2.良好润滑延长保养间隔时间，减少维修费用和停工损失3.车辆运行轻捷，空档滑行距离远，节省燃油消耗1.需设专人注油2.每次约1公斤黄油，浪

7、费严重3.不良润滑常导致操纵费力，维修费用和停工损失增加，特别是制动蹄片回位不彻底产生的阻力会引起燃油消耗大量增加车辆运行安全性1.操纵省力，降低劳动强度，提高驾驶安全性 2.良好润滑确保重要摩擦副及其牵连件无故障可靠运行不良润滑可导致多种安全隐患，例1.制动凸轮轴润滑不良致使制动蹄片回位不彻底而使摩擦片过快磨损，影响制动效果，还会使制动鼓轮辋过热引起轮胎过早损坏甚至爆胎事故2.自动调整臂失效洁净、环保由管路构成的全封闭润滑系统阻止污物进入摩擦副开放式润滑易将沙粒等污物带入摩擦副，形成磨料磨损；过量加注的油脂落到地面，污染环境。车辆性能、寿命良好润滑确保车辆各种性能正常发挥，减少大修次数，成倍

8、延长车辆寿命没有保障的润滑方式，影响车辆的制动性能、转向性能、操纵性能、经济性和可靠性等，增加大修次数，缩短车辆寿命。（2）研究集中润滑系统在汽车底盘上应用的意义：现在我国高速公路网系发展迅速，总里程数已超过一万公里，在今后的儿年里尚有大量的高速公路和高等级公路峻工，这将给快捷方便的高速公路客运业带来一个质的飞跃，使高速客运业威为一个新的投资热威。与此形成强烈对照的是原来较为旺盛的水路客运部逐步萎缩，今年春节从上海开往浙江温州的客船。出现零旅客的历史记录，水运业的萎缩又促进了长途高速客运的发展。 据有关部门预测今年我国载货汽车需求量将达71万辆，客车需求量也将达53万辆，其中微型客车为27万辆

9、，如果暂不考虑载货车和微型客车的集中润滑问题，那么尚有26万辆客车是有可能被装上底盘自动润滑系统和底盘手动润滑系统的。 再者，中国城市文明化、现代化步伐正在逐步加快，原城市里一批运龄校长，比较简陋的公交车将被更新，新型低底盘公交车，双层客车将会大量应用。不管低底盘车也好，高速客车也罢，为了简化底盘维护程序，提高出车率，降低维护和修理费用，保障较大的经济收益，在其底盘润滑系统上都将安装一个汽车底盘集中润滑系统。 如果我们做好应用底盘润滑系统的导向工作，以质量、服务和只有国外价格40%的优势取信于客户，相信广大的车辆拥有者是会放眼未来，而不会被安装了润滑系统增加的05万或015万人民币所述惑，到那

10、时汽车底盘集中润滑系统将成为各种车辆的必装件，高档车配置微电脑程控自动系统，低挡车配置简易的手动系统。在高速客运和城市客运以其快捷便利被民众接受的同时，车主们如何能够使拥有的车辆发挥最大的经济效益和最低的维护费用呢？据国外权威资料报道，一辆安装了底盘自动润滑系统的车辆和一辆老式黄油嘴注油润滑的车辆相比，前者的每次维护里程数可比后者延长4.5万km，底盘大修延期24个周期，总寿命延长4.5倍，这表明安装了汽车底盘自动润滑系统的车辆出车率大大提高，底盘单车年维护费用平均每辆节约0.3万元左右，一辆安装底盘集中润滑系统车辆的费用，可以在其节约维护费用1.5年的时间里收回，这还不包括出车率提高带来的经

11、济收益和安全可靠性的提高带来不可估量的社会效益。 手工注油一般规定3个月至半年一次，在这期间磨损下来的铁屑等一直在摩擦副内，这种铁屑的存在又加剧了磨损，并引起恶性循环。况且手工分散注油是人为操作，在注油时注油点遗漏和疏忽是经常出现的，其润滑点暴露在空气中，在油嘴周围沾满了泥沙、灰尘，这样或多或少地可能在加油时将泥沙也随着油的注人进人摩擦副，引起摩擦副的早期磨损，缩短了零件的使用寿命。而底盘集中润滑系统则是一个完全封闭的组合，它的定时定量和清洁性使摩擦副油膜不断地被新的洁净油膜取代，降低了摩擦及磨损，从而决定了零件的耐用度，保证了整车性能的提高。 总之，使用底盘集中润滑系统带来的经济收效是十分明

12、显的，它的一次性投人可以在很短的时期内由车辆维护保养所节约的费用中收回。2国内、外研究概况及现状：自20世纪80年代起，汽车底盘集中润滑系统在国外已得到了普遍应用，如奔驰、沃尔沃等已将其作为了必装件，而在国内由于该系统技术性和经济性的影响，以前一直未能得到普遍推广应用。近年来，国内这项技术已经很成熟，且其价格较国外同类产品低很多，汽车底盘集中润滑系统的广泛应用将会迎来一个美好的明天。 车辆集中润滑技术源自德国，在二十世纪末随欧洲高档商用车CKD引进，经过十多年发展，国产化车辆集中润滑系统目前已占据国内市场主流，而且已有国内品牌在技术方面也突破了单纯的“拿来主义”模式。结合车辆集中润滑系统在国内

13、几年来的普及应用，我们对该项技术的现状、问题和创新发展作一深入探讨。 一、应用现状及问题 作为一项国家重点推广的汽车新技术，交通部标准JT/T325-2002和建设部标准CJ/T162-2002均将汽车底盘集中润滑系统规定为高二等级以上客车的标准配置，并且国家标准化管理委员会即将发布的GB级公共汽车分等级技术要求与配置进一步将集中润滑系统列为中等级以上（含超级、高级、中级）城市客车的标准配置。 车辆集中润滑系统“定时定量、省工降费、安全高效环保、延长车辆寿命”的科学工作特点和良好润滑效果，使其在国内商用车及工程机械行业已经得到了一定程度的普及和应用，特别是在公交公司及运输集团等对运营效率和成本

14、有较高要求的大型企业。 但在车辆集中润滑多年的普及应用中，也暴露出诸多问题，主要表现在以下几个方面： （1） 目前使用的润滑脂多为NLGI-00# 极压锂基脂，粘稠度低，易流失，对车辆各摩擦副的润滑效果欠佳，特别是高温高速最需要润滑的部位却无法使用（如风扇皮带轮轴等），而且稀油脂易污染车体及环境；在北方大部分地区冬季须更换为粘稠度更低的NLGI-000# 极压锂基脂，润滑效果明显降低。 （2） 无论使用NLGI-00# 极压锂基脂还是NLGI-000# 极压锂基脂，在润滑泵站的油箱底部均存在油脂沉积变质现象，而且地区气温越低，沉积变质越严重。 （3） 在东北和西北高寒地区冬季，即使使用NLGI

15、-000# 极压锂基脂或低温脂，系统每年仍有长达2个月左右的时间处于频繁欠压报警状态，致使车辆各摩擦副长期欠润滑。 （4） 目前使用的卸荷式分油器存在终端注脂压力不足的缺限，对部分密封性要求高、排油阻力大的摩擦副（如自动调整臂等）润滑不到位；在集中润滑系统使用2年左右时，润滑脂不到位或注油量不足问题更突出。 （5） 润滑齿轮泵等核心部件使用寿命短，后期使用维修成本高。 二、问题分析 结合车辆集中润滑的工作原理和应用实践，本文就上述相关问题作进一步的深入分析和探讨。 车辆集中润滑系统结构示意图（如图1），其核心性能主要体现在润滑泵站单元和分油器单元（多使用卸荷式分油器）。 1） 润滑泵站单元 商

16、用车底盘因受工作环境影响，客观上需要高粘稠度油脂润滑。而目前齿轮泵式的润滑泵站（如图2）的结构决定了其泵送油脂的性能，油箱内所加油脂粘稠度愈高、流动性愈差，则齿轮泵泵油性能愈差。甚至出现抽空现象而导致系统主油路压力不足，分油器得不到足够工作压力，就无法实现有效地向终端摩擦副注脂润滑。如此，低泵送性能的齿轮泵与车辆的高粘稠度润滑脂使用需求则形成一对固有矛盾。 我们还需要了解集中润滑用油脂的相关特性。润滑脂主要由基础润滑油和稠化剂等混合而成，润滑油与稠化剂在长期静止状态下易部分分离，进而出现油脂稠化剂部分沉积变质现象。环境温度是影响润滑油脂粘稠度的主要因素之一，当环境温度低于0时，油脂粘稠度快速提

17、高，其流动性则明显减弱。在气温低于-10环境中，即使NLGI-000#极压锂基脂也比常温下的0#油脂的粘稠度高流动性差，我们可以将油脂在普通的家用冰箱冷冻后来对比验证这一特性。 据以上分析，我们就不难理解：为何油箱底部油脂普遍存在沉积变质现象？为何国内集中润滑系统多使用粘稠度较低的NLGI-00#极压锂基脂，而且在北方地区冬季须换为粘稠度更低的NLGI-000#极压锂基脂？对于东北地区冬季而言，为何润滑系统即便使用NLGI-000#油脂仍会出现长达2个月左右的欠压报警、不出油？ 2） 卸荷式分油器 目前国内外市场上常用分油器为卸荷式，其结构及储油排油过程如图3所示：卸荷式分油器的直接排油压力来

18、自储油弹簧自身的性能，所以在设计卸荷式分油器时，我们期望储油弹簧弹力尽可能大以保证足够高的排油压力，但储油腔内径（其决定了内部储油弹簧尺寸）的大小又受到润滑点精确注脂量要求的限制而不可能过大，进而限制了储油弹簧的弹力。市场使用的储油腔内径基本为12mm，如离合器轮轴处润滑脂需求量为0.1毫升，注脂时储油腔行程仅为1毫米，卸荷式分油器初始有效排油压力约为1.5Mpa。根据图示卸荷式分油器的工作原理，若不改变分油器的结构，无论是冬季主油管路压力自动提高，还是我们设计泵站时刻意提高主油路工作压力，都无法提高其储油弹簧的排油压力。此外，目前的卸荷式分油器储油弹簧为提高压力已利用至材料的比例极限，且一直

19、处于接近压并圈状态，加上其弹性疲劳衰减必然导致分油器排油压力性能不稳定，呈现逐年减弱。 因此，卸荷式分油器适用于润滑阻力较低的、普通开放式轴销类和以稀油脂作润滑介质的摩擦副；对密封性高及要求以较粘稠油脂作润滑介质，润滑注脂阻力较大的摩擦副（如自动调整臂等），卸荷式分油器不能确保此类摩擦副得到良好持久的润滑。 据以上分析，我们就不难理解：为何采用卸荷式分油器的润滑系统个别润滑点会出现排油量不足的现象？为何卸荷式分油器使用2、3年后，润滑点注脂不到位或排油量不足现象更突出更普遍？ 三、技术创新 1） 高泵送型油脂泵站 为提高车辆集中润滑系统的泵送性能，郑州奥特车辆科技有限公司联合国家级科研院所的资

20、深专家经过长期潜心研究，对目前应用的齿轮泵-容积式车辆集中润滑系统进行了系统的技术研发，成功开发出高泵送性能AR60H型车辆集中润滑系统，如图4所示。该项目已获得多项国家专利，如智能型油脂集中润滑泵站（专利号200620030167.3）、重力平衡式油箱油位传感器（专利号 200620029892.9）、润滑泵卸压阀（专利号 200720089156.7）、高吸油性能润滑齿轮泵（专利号 200620030107.1）等，其综合性能远远领先于国内外同类产品。该泵站主要通过以下两方面改进来提高其核心性能泵送性能： 大幅降低齿轮泵转速，改善泵站吸脂性能，同时降低齿轮泵的周期磨损。 创造性改变泵站内部

21、结构，发明油脂拨板输送装置辅助结构，促进高粘稠度润滑脂在泵站泵油时向油泵吸油口流动，进而有效地提高泵站吸脂性能。同时为了解决润滑脂在泵站底部长期沉积而变质的问题，经优化设计的拨板输送机构被安置于油箱泵站底部异侧，其每工作一次就将油箱底部的油脂搅动一次，促进油箱内油脂的内循环流动。该技术已向德国、日本、美国、俄罗斯等国家申请了国际发明专利（油脂拨板输送装置及润滑泵站，国际发明受理号PCT/CN2008/070070）。 郑州奥特AR60H高泵送型车辆集中润滑在系统核心性能的突破，更突破了国内外同行在该项技术上多年来止步不前的现状，其结果是实现了润滑效果更良好的高粘稠度NLGI-0# 锂基脂在全国

22、地区的常年应用，而且能够充分满足车辆油脂摩擦副包括高温高速摩擦副的润滑需求。 AR60H高泵送型车辆集中润滑还取得了另外一项意义重大的应用突破，就是让车辆集中润滑在高寒地区应用的“不可能”变为“可能”。众所周知，在南方地区夏季都无法泵送高粘稠度NLGI-0# 锂基脂的润滑系统是不可能实现在高寒地区（如我国的东北地区和西北地区）长期极低温环境中的正常工作。AR60H高泵送型车辆集中润滑已在我国高寒地区实现批量应用，其性能稳定，市场反映良好。 2）新型加压式分油器 鉴于卸荷式分油器存在注油压力有限、弹性压力不稳定的缺点，我们经过技术改进和大量对比试验，最终将分油器定型于新型加压式分油器，其特点：计

23、量精确，性能稳定，能够充分利用主油路压力，排油压力大且可调整。加压式分油器以往应用于其它行业的稀油润滑，我们对其进行了重要的结构改进以实现对高粘稠度油脂的高压定量分配，进而充分满足进油阻力大的摩擦副润滑需求，并且适用于高寒地区严冬季节。其工作原理如图5所示：系统运行时，主油路加压供脂，直接利用主油管压力分别克服各润滑点摩擦副阻力后，将分油器内上一工作循环计量好的油脂经分油管分配到系统各润滑点；运行结束，主油管卸压后，分油器计量储油。 相对直角卸荷式分油器排油压力来自储油弹簧间接储存的较小势能，加压式分油器的排油压力则直接源自系统主油管压力。车辆集中润滑系统运行时，主油管与分油器连接处的压力可达

24、3.5 Mpa，分油器排油口可持续维持3.0 Mpa以上的排油压力，满足了车辆集中润滑系统以高粘稠度的NLGI-0# 极压锂基脂作润滑介质时的润滑需求。而且根据实际需要，我们还可以调整润滑油泵以提高主油管路压力，进而提高加压式分油器等排油压力，以完成某些特殊高阻力摩擦副润滑点。 在高寒地区冬季，随气温降低，AR60H型润滑泵站出口压力将由常温时的3.8 MPa自动升高，使主油管压力升高，对加压式分油器来说，其排油压力可相应升高，克服随油脂变稠而增大的流动阻力，确保润滑效果。而卸荷式分油器受其结构限制，则没有这种自动增加排油压力的功能。 3） 智能温控型LCD监控单元 根据对市场上以发光二极管指

25、示灯模式为主的集中润滑系统自动控制器使用调研，显示其不易观察，经常被盲目手动强制工作，往往出现早期破损；而且其完全照搬国外2分钟多泵站固定工作时间运行程序易加大系统核心部件磨损。 我们经系统改进设计，郑州奥特AR60系列产品一经推出就全面采用ECU液晶监控器，其能够动态显示润滑系统各重要参数，如油路油压、工作累计次数、休止倒计时、运转计时，同时在系统出现故障时，显示屏准确显示故障代码并进行声光报警。监控器控制程序更先进， 将运行时间由固定的2.6分钟设置为动态时间（根据工作环境温度和系统结构复杂程度变化），即润滑作业时主油路最远端到达设定压力后油压开关闭合，再延续运转40秒，一般情况下系统累计

26、运转60秒左右，实践证明这一改进不仅可确保注油压力和计量精度，而且还有效降低了系统等过量等无效工作磨损。 为了满足高寒地区冬季车辆集中润滑的需求，奥特科技开发出了具有温控设置的AK智能型液晶监控器，对于年最低气温低于-15的区域，系统设置温控传感器。当环境气温低于设定气温值时，显示器上显示“”，若期间在监控器休止倒计时至00:00时，系统则进入低温待机状态；当环境气温升高到设定气温值时，“”消失，温控传感器闭合，润滑系统运行注油。这样，集中润滑系统可避开当天的极低温时段，自动选择较高气温时段运行，确保集中润滑系统在高寒地区严冬季节顺利运行，同时也拓宽了其适用区域。该项发明专利也是AR60H高泵

27、送型车辆集中润滑突破高寒地区应用瓶颈的核心技术之一。通过系统改进，郑州奥特AR60系列车辆集中润滑产品综合性能较以往产品更大地满足了市场需要，而且润滑系统核心部件的磨损也得益于全面改进而大幅度降低，寿命也数倍提高，相关主要因素有：优化控制程序，将运行时间由固定的2.6分钟改为动态时间（随车况及环境变化，约60秒），应用低功率低转速电机，转速约为市场竞品的50%，NLGI-0# 极压锂基脂有效润滑时间显然较NLGI-00#油脂延长，系统润滑周期延长约50%。 四、结束语 笔者根据自己在车辆集中润滑行业多年的市场调研和技术开发，希望借此机会，抛砖引玉，让车辆集中润滑技术和产品更全面的为市场所了解，

28、提高商用车企业技术质量的添加、引进及提升普及率，进而为推动行业技术创新和持续发展尽一份绵薄之力。 参考文献：【1】赵冬章,韩清水.车辆自动集中润滑新技术J.客车技术与研究,2007,(1):42-55【2】韩清水.AR60车辆自动集中润滑系统的技术特点J.城市公共交通,2007,(4):19-21【3】潘斌,金鑫等.车辆集中润滑应用现状之问题分析J.客车技术与研究,2008,(3):37-55【4】赵冬章.车辆集中润滑技术在高寒地区应用的突破J城市公共交通,2007,(12):19-21【5】赵民章.高吸油性能润滑齿轮泵P中华人民共和国国家知识产权局2006 2 0030107.1 郑州奥特车

29、辆科技有限公司 赵民章 总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）1）2011年6月28日进行选题；2）2012年2月12日-2012年2月15日按任务书要求开始准备和查阅论文相关的资料；3）2012年2月16日-2012年2月17日撰写开题报告；4）2012年2月18日-2012年2月22日查阅相关资料，完成文献综述和外文翻译；5）2012年2月23日-2012年3月20日进行论文的初步编写及汽车底盘润滑系统工作简图的绘制；6)2012年3月21日-2012年4月20日进行论文的最后定稿；7)2012年4月21日-2012年5月25日对论文进行全面的检查与修改；8）2012年6月，准备答辩。指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）：指导教师签名：年月日学院领导组意见：签名： 年月日