可控制润滑油温度和监测润滑油质量的车桥的制作方法

本实用新型涉及一种车桥，具体是一种可控制润滑油温度和监测润滑油质量的车桥，属于机械设备领域。

背景技术：

作为车辆的四大核心部件之一，车桥的使用寿命直接决定着车辆的使用寿命，其主要包括主减速器、差速器、桥壳以及轮端等结构，为了实现承载，驱动车辆行驶的功能，车桥内部包含大量的传动机构，包括主齿轮副、轮边减速齿轮副、以及大量的轴承，这些传动机构运行时会产生摩擦热，因此需要通过在桥壳内部添加润滑油来实现降温的目的，具体使用时是将润滑油加入到相对运动的磨擦副表面，以达到抗磨减压的作用，有效的润滑不仅可以降低磨擦减轻磨损、保护零件不遭锈蚀，而且采用润滑循环时，还能起到散热、降温作用，此外由于液体的不可压缩性，润滑膜还具有缓冲吸振的能力。但是实际使用过程中，由于车辆的行驶工况、环境以及车辆保养情况不同，润滑油的温度也不同，一般润滑油的工作温度为30～80℃，而润滑油的寿命与其工作温度密切相关，当工作油温超过60℃以上后，每增加8℃，油的使用寿命就会减半，即90℃油的寿命是60℃油寿命的10％左右，主要原因是润滑油在高温下易氧化。氧气和油中的碳氢化合物进行反应，使油慢慢氧化、颜色变黑、黏度上升，润滑油质量变差使传动件表面很难形成油膜，造成传动件之间直接发生摩擦，造成零部件发生早期疲劳热损坏，影响整个系统的正常运行。因此需要定期测量检查润滑油的温度和润滑油的质量，一旦出现温度或质量不达标就要停机检修处理，而经常停机检修无疑会影响车辆的正常工作，且由于检修是定期进行，在两次检修之间如果润滑油出现问题无法及时得到处理、很容易造成车桥的损坏；此外，人工检修的工作量也很大。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种可控制润滑油温度和实时监测润滑油质量的车桥，在不频繁停机的情况下可以实现对润滑油的温度和润滑油质量的实时监测，能够及时发现内部润滑存在的问题、保证车桥的良好润滑和较高的使用寿命，同时可以减轻检修工作的负担。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种可控制润滑油温度和监测润滑油质量的车桥，包括驱动桥壳，所述驱动桥壳包括差速器壳体，差速器壳体中间设有桥包，所述桥包中设有一差速器，差速器分别与差速器壳体中对称设置的两根差速器半轴联接，其中一个差速器半轴上设有离心泵，所述离心泵包括离心泵壳体和离心泵壳体中的离心泵叶片，所述离心泵壳体一端通过紧固螺钉固定在差速器轴承调整座上，且离心泵叶片通过内花键配合套设在差速器半轴上，离心泵壳体的另一端设有环形端盖；所述桥包内侧设有节温器，桥包外侧表面设有一PLC润滑油质量实时监测模块，PLC润滑油质量实时监测模块包括内部设置的介电常数传感器和PLC控制器，所述介电常数传感器和PLC控制器的输入端电连接，所述PLC润滑油质量实时监测模块表面固定安装有一散热器；所述离心泵的出油通道连接至节温器的入口，节温器的出口通过输送管连接至PLC润滑油质量实时监测模块，所述PLC润滑油质量实时监测模块与散热器的入口连通，且散热器的出口通过回油管连通至桥包内侧腔体；所述PLC润滑油质量实时监测模块中的PLC控制器与一报警开关电连接。

进一步的，所述桥包内侧腔体中设有热电偶，具体可采用K型热电偶，所述热电偶连接至PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出控制端与散热器电连接。通过热电偶测量桥包内侧腔体中润滑油的温度，并传至PLC控制器，PLC控制器将温度值与预设的温度值作比较，当温度过高时，PLC控制器控制散热器启动运转对润滑油散热。使用时可以根据升温的情况调节散热器的功率，达到更高的效能。

优选的，所述PLC控制器采用型号为MSP430F149的单片机。

优选的，所述节温器的型号为T-003，介电常数传感器可以采用OCC330A油品介电常数传感器。

进一步的，为了保护节温器出口，避免碰撞导致损伤，所述节温器露出桥包表面的出口覆盖设有节温器盖管。

优选的，所述散热器为风冷散热器，利用空气自然散热效果更好，且与离心泵配合使用进一步节约了能耗。具体实施时可以采用LAD-007型散热扇。

优选的，所述报警开关设置在驾驶控制室中。报警开关可以采用报警灯，驾驶控制室中的操控人员可以第一时间发现问题，及时处置。

具体工作时，差速器半轴转动时可以通过内花键带动离心泵叶片旋转，因为离心泵壳体通过紧固螺钉始终固定在差速器轴承调整座上不会发生转动，离心泵叶片会与离心泵壳体相对旋转，当差速器壳体中的润滑油的温度不超过节温器设定的临界温度时，节温器关闭，此时润滑油仅在桥包内侧腔体和差速器壳体内部进行润滑循环；

当差速器壳体中的润滑油的温度超过节温器设定的临界温度时，节温器将会开启，在离心泵的离心作用下，桥包内侧腔体中的润滑油经环形端盖与差速器半轴之间形成的进油口进入离心泵中，再通过出油通道输送至节温器，然后通过输送管输送到桥包外侧表面的PLC润滑油质量实时监测模块，PLC润滑油质量实时监测模块内部的介电常数传感器可以分析润滑油的介电常数并传至PLC控制器，当检测到介电常数小于2或大于4时，表明润滑油质量不符合标准，PLC控制器将控制驾驶室内的报警开关报警通知驾驶员更换润滑油，PLC润滑油质量实时监测模块在分析质量的同时将润滑油传递到散热器中，通过风冷散热的模式降低润滑油的温度，冷却后的润滑油经过回油管再次注入桥包内侧腔体中，继而在差速器壳体内部进行循环，从而实现了润滑油的温度控制以及质量的实时监测；

当润滑油经散热后温度降低至节温器设定的临界温度以下时，节温器关闭，此时润滑油仅在桥包内侧腔体和差速器壳体内部进行润滑循环。

相较于现有技术，本技术方案具有如下优势：

1.本实用新型在车辆运行、车桥差速器运行的同时即可带动离心泵同步运行，当温度升高时润滑油从桥包内侧腔体经环形端盖与差速器半轴之间形成的进油口被吸入离心泵，再从出油通道出来，经节温器传至散热器对润滑油进行散热降温后再传回至桥包内侧腔体中，继而在差速器壳体内部进行循环，不需要停机即可控制润滑油的温度、保证了工作的连续性；同时通过PLC润滑油质量实时监测模块可以实时监测润滑油的质量，一旦质量出现问题可以及时将情况反馈至操作人员，进一步更换新的润滑油或进行其他的处理措施，保证了车桥整体内部始终处于的良好润滑状态，始终降低传动摩擦副的摩擦磨损、缓冲吸振，有效地为传动机构散热降温，大大提升了车桥内部零部件的使用寿命、节省了设备投入成本；

2.本实用新型整个监测过程不需要人工干预，大大减轻了维修工作的负担，且独特设计的离心泵直接由车桥差速器带动运行、不需要单独提供动力源，从而不会给车辆运行增加多余的成本投入，实现了集约化设计和运行；并且只要车辆运行离心泵就会同步开启，可以全时段调控润滑油的温度，完全杜绝了润滑油出现温度过高的情况，对于机械传动系统的运行环境改善具有重大意义。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的右视图；

图4是图3中A-A向的剖视图；

图5是本实用新型中的离心泵的立体结构图；

图6是离心泵的内部结构示意图；

图7是本实用新型的控制原理图；

图8是本实用新型的控制电路连接示意图；

图中，1.差速器壳体，1-1.桥包，1-1-1.桥包内侧腔体，2-1.差速器，2-2.差速器半轴，2-3.差速器轴承调整座，10.离心泵，11.离心泵壳体，11a.螺纹孔，11-1.环形端盖，12.离心泵叶片，13.紧固螺钉，14.进油口，15.出油通道，16.内花键，20.节温器，21.节温器盖管，22.输送管，30.PLC润滑油质量实时监测模块，40.散热器，41.回油管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，一种可控制润滑油温度和监测润滑油质量的车桥，包括驱动桥壳，所述驱动桥壳包括差速器壳体1，差速器壳体1中间设有桥包1-1，所述桥包1-1中设有一差速器2-1，差速器2-1分别与差速器壳体1中对称设置的两根差速器半轴2-2联接，其中一个差速器半轴2-2上设有离心泵10，所述离心泵10包括离心泵壳体11和离心泵壳体11中的离心泵叶片12，所述离心泵壳体11一端通过紧固螺钉13固定在差速器轴承调整座2-3上，紧固螺钉13穿过离心泵壳体11上的螺纹孔11a将离心泵壳体11固定在差速器轴承调整座2-3上，且离心泵叶片12通过内花键16配合套设在差速器半轴2-2上，离心泵壳体11的另一端设有环形端盖11-1；所述桥包1-1内侧设有节温器20，桥包1-1外侧表面设有一PLC润滑油质量实时监测模块30，PLC润滑油质量实时监测模块30包括内部设置的介电常数传感器和PLC控制器，所述介电常数传感器和PLC控制器的输入端电连接，所述PLC润滑油质量实时监测模块30表面固定安装有一散热器40；所述离心泵10的出油通道15连接至节温器20的入口，节温器20的出口通过输送管22连接至PLC润滑油质量实时监测模块30，所述PLC润滑油质量实时监测模块30与散热器40的入口连通，且散热器40的出口通过回油管41连通至桥包内侧腔体1-1-1；所述PLC润滑油质量实时监测模块30中的PLC控制器与一报警开关电连接。

进一步的，所述桥包内侧腔体1-1-1中设有热电偶，具体可采用K型热电偶，所述热电偶连接至PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出控制端与散热器40电连接。通过热电偶测量桥包内侧腔体1-1-1中润滑油的温度，并传至PLC控制器，PLC控制器将温度值与预设的温度值作比较，当温度过高时，PLC控制器控制散热器40启动运转对润滑油散热。使用时可以根据升温的情况调节散热器40的功率，达到更高的效能。

优选的，所述PLC控制器采用型号为MSP430F149的单片机。

优选的，所述节温器的型号为T-003，介电常数传感器可以采用OCC330A油品介电常数传感器。

进一步的，为了保护节温器20出口，避免碰撞导致损伤，所述节温器20露出桥包1-1表面的出口覆盖设有节温器盖管21。

优选的，所述散热器40为风冷散热器，利用空气自然散热效果更好，且与离心泵10配合使用进一步节约了能耗。具体实施时可以采用LAD-007型散热扇。

优选的，所述报警开关设置在驾驶控制室中。报警开关可以采用报警灯，驾驶控制室中的操控人员可以第一时间发现问题，及时处置。

具体工作时，由于离心泵叶片12通过内花键16配合设在差速器半轴2-2上，差速器半轴2-2的转动可以通过内花键16带动离心泵叶片12旋转，因为离心泵壳体11通过紧固螺钉13始终固定在差速器轴承调整座2-3上不会发生转动，离心泵叶片12会与离心泵壳体11相对旋转，从而离心泵10的工作不需要额外的动力、节省了能源动力消耗。

当差速器壳体1中的润滑油的温度超过节温器20设定的临界温度时，节温器20将会开启，在离心泵10的离心作用下，桥包内侧腔体1-1-1中的润滑油经环形端盖11-1与差速器半轴2-2之间形成的进油口14进入离心泵10中，再通过出油通道15输送至节温器20，然后通过输送管22输送到桥包1-1外侧表面的PLC润滑油质量实时监测模块30，PLC润滑油质量实时监测模块30内部的介电常数传感器可以分析润滑油的介电常数(电容值)并传至PLC控制器，一般润滑油的介电常数在2-4的范围内是正常的，当检测到介电常数小于2或大于4时，表明润滑油质量不符合标准，PLC控制器将控制驾驶室内的报警开关报警通知驾驶员更换润滑油，PLC润滑油质量实时监测模块30在分析质量的同时将润滑油传递到散热器40中，通过风冷散热的模式可以降低润滑油的温度，冷却后的润滑油经过回油管41再次注入桥包内侧腔体1-1-1中，继而在差速器壳体1内部进行循环，从而实现了润滑油的温度控制以及质量的实时监测。当润滑油经散热后温度降低至节温器20设定的临界温度以下时，节温器20关闭，此时润滑油仅在桥包内侧腔体1-1-1和差速器壳体1内部进行润滑循环。