一种动车组综合油脂加注装置及加注方法与流程

本发明属于动车组维护领域，具体涉及一种动车组综合油脂加注装置，为动车运用所内crh1、crh2、crh3、crh5、cr标动各型动车组转向架轴箱进行综合油脂加注。

背景技术：

动车组转向架系统是动车组关键组成部分，其运行状况事关动车组安全，其中包括轴承、齿轮、电机在内的运动部件都需要润滑，润滑油在系统运行过程中起到降低阻力和散热等作用。

动车组在运行一段时间后，需要对其运行部位进行润滑油脂的补充加注。由于动车组运动部件持续处于高速高温状态下，为确保动车组运行机构的可靠运行，润滑油脂必须保持在一个合理的区间，因此润滑油脂的加注就成为一个需要精确定量的作业。

当前动车组补充润滑油的过程中，主要采用人工加注和加注小车两种方式。但这两种加注方式存在一定的局限性。局限性主要表现为：

1.人工加注存在工作效率低、加注量不可控、油料的存取过程容易倾洒的弊端。

2.现有的加注小车存在电机油脂定量加注不准确、使用不方便的问题。

现动车段(所)在齿轮箱润滑油更换、空压机润滑油更换、牵引电机加脂油脂作业时存在以下待解决问题：

按照二级修程，动车在一定运行周期需全部更换齿轮箱油，如crh2a统型，运行60万公里，需要更换3.5l齿轮箱润滑新油。目前作业方式定量加油不准确，油泵停止后实际注入齿轮箱的油不足规定量，管路会有剩余油品存在无法注入。

另外齿轮箱放掉废油后需要注入少量润滑油作为清洗(如200ml)，观察排除润滑油与新加润滑油色质相同时，停止清洗，目前200ml加注采用量杯注入，属于计量盲区。

按照二级修程规定，需要对牵引电机润滑油脂定量加注(如23g)，要求有准确定量加注。目前采用空气动力或者齿轮泵流量进行换算进行加注，先根据转速计算体积或流量，再根据体积换算重量，同时油脂体积受密度影响，密度又与季节、温度、湿度等关系密切，此类方法由于加注原理粗糙，操作步骤繁琐，需要几次校验，校验不合格需要更换加脂枪，无法实现按设定油脂重量进行加注。

由于加脂方式无法实现直接加注设定油脂重量，目前动车段(所)另行配置加脂机由人工完成加注。

技术实现要素：

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种动车组综合油脂加注装置，满足动车运用所动车组一二级修作业需求，能够为crh1、crh2、crh3、crh5、cr标动各型动车组的齿轮箱以及更进一步为主空压机、电机轴承等部位进行润滑加注作业，能对齿轮箱润滑油、电机轴承润滑油定量加注。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种动车组综合油脂加注装置，由承载移动车和综合油脂加注柜体组成，所述综合油脂加注柜体设置在所述承载移动车上；

所述综合油脂加注柜体中配置有齿轮箱润滑油加注装置；

所述齿轮箱润滑油加注装置包括油箱、补油管路、注油管路、溢流管路；

所述补油管路的一端连接所述油箱、另一端的补油口用于连接补油设备；所述补油管路从所述油箱至所述补油口的方向上依次设有补油泵、滤芯；

所述注油管路的一端连接所述油箱、另一端连接注油枪用于向动车组的齿轮箱注油；所述注油管路从所述油箱至所述注油枪的方向上依次设有滤芯、注油泵、压力传感器、流量传感器；

所述溢流管路的一端连接所述油箱、另一端连接在所述注油泵和所述压力传感器之间的所述注油管路上；所述溢流管路上设有溢流阀装置。

优选地，所述齿轮箱润滑油加注装置的溢流阀装置包括两条并联的回流支路，一条回流支路上设有机械式溢流阀，另一条回流支路上串联设有电气溢流阀和节流阀。

优选地，所述齿轮箱润滑油加注装置的油箱设有液位传感器。

优选地，所述综合油脂加注柜体中还配置有空压机润滑油加注装置，所述空压机润滑油加注装置独立于所述齿轮箱润滑油加注装置；

所述空压机润滑油加注装置包括油箱、补油管路、注油管路、溢流管路；

所述补油管路的一端连接所述油箱、另一端的补油口用于连接补油设备；所述补油管路从所述油箱至所述补油口的方向上依次设有补油泵、滤芯；

所述注油管路的一端连接所述油箱、另一端连接注油枪用于向动车组的空压机注油；所述注油管路从所述油箱至所述注油枪的方向上依次设有滤芯、注油泵、压力传感器、流量传感器；

所述溢流管路的一端连接所述油箱、另一端连接在所述注油泵和所述压力传感器之间的所述注油管路上；所述溢流管路上设有溢流阀装置。

优选地，所述空压机润滑油加注装置的溢流阀装置同样包括两条并联的回流支路，一条回流支路上设有机械式溢流阀，另一条回流支路上串联设有电气溢流阀和节流阀。

优选地，所述综合油脂加注柜体中还配置有空压机润滑油加注装置，所述空压机润滑油加注装置与所述齿轮箱润滑油加注装置为同一套共用设备，根据注油枪施用对象的不同，注油枪用于向齿轮箱注油时形成齿轮箱润滑油加注装置，注油枪用于向空压机注油时形成空压机润滑油加注装置。

优选地，所述综合油脂加注柜体中还配置有电机润滑脂加注装置；

所述电机润滑脂加注装置包括补脂工装，活塞式加脂枪，电子校验天平、重量计算控制器、重量数据无线传送器；

所述补脂工装用于向所述加脂枪补充润滑脂；

所述加脂枪自带驱动电池和充电接口，用于向动车组的待加脂部位加注润滑脂；

所述电子校验天平用于每次加注前利用电子校验天平校验当时加注环境下润滑脂的密度ρ；

所述重量计算控制器用于所述加脂枪加注量的定量控制，当润滑脂加注到设定重量时，加脂枪跳枪停止加注；

所述重量数据无线传送器用于所述重量计算控制器与所述加脂枪之间的重量数据无线传送。

为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种如前所述的动车组综合油脂加注装置的加注方法，其中齿轮箱润滑油加注步骤包括：

操作员先在定量加注和自由加注间选择加注方式；

当选择定量加注时，在注油枪上设定目标流量，打开加注油枪扳机向动车组齿轮箱注油，达到预设量后跳枪停止加注；

当选择自由加注时，打开注油枪扳机随时加注，加注量受操作员手动控制。

为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种如前所述的动车组综合油脂加注装置的加注方法，其中空压机润滑油加注步骤包括：

操作员先在定量加注和自由加注间选择加注方式；

当选择定量加注时，在注油枪上设定目标流量，打开加注油枪扳机向动车组空压机注油，达到预设量后跳枪停止加注；

当选择自由加注时，打开注油枪扳机随时加注，加注量受操作员手动控制。

为实现上述目的，按照本发明的另一方面，还提供了一种如前所述的动车组综合油脂加注装置的加注方法，其中电机润滑脂加注步骤包括：

a、排空：

每次开工前，按住加脂枪扳机不放，直到加脂枪注油管路注出润滑脂即可；

b、校验：

先将电子校验天平清零，加脂枪向电子校验天平注入预定量润滑脂，对当时加注环境下润滑脂的密度ρ进行校验；

c、设定加注重量的换算：

采用经过校验的加注环境下润滑脂的密度ρ，按如下公式将设定加注重量换算为活塞有效个数：

其中，ρ为校验后的加注环境下润滑脂的密度，m为设定加注重量，n为活塞有效个数；

d、加注：

手持加脂枪到达加注点，按下扳机作业，注油达到活塞有效个数时跳枪停止；

e、下一个加注点的加注：

若下一个加注点的设定加注重量也即活塞有效个数与前一个加注点相同，则跳过步骤c，直接执行步骤d即可对下一个加注点进行加注；

若下一个加注点的设定加注重量也即活塞有效个数与前一个加注点不同，则重复步骤c，重新计算新的活塞有效个数，再执行步骤d即可对下一个加注点进行加注。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

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，具有以下有益效果：

(1)齿轮箱/空压机油加注定量准确，操作简单。

齿轮箱/空压机油加注原理合理简单，通过闭环控制可以达到精确定量并自动停机。加注方式可以定量加注也可以自由加注，整个操作步骤简单。

(2)电机润滑脂加注定量准确，操作简单。

电机润滑油加注，引入电子天平校验概念，应用天平数据通信上传技术，重量数据上传电机重量控制器，集成了进口活塞式加脂枪，实现电机润滑脂加注自动停枪，具有定量准确，操作简单的特点，彻底解决了润滑脂重量加注不准确等难题。

(3)整体结构小巧，使用劳动轻度低。

综合油脂加注车采用移动承载电瓶车作为底座，整个装置作业地点改变时，无需人员推动、挪动，只需操作员驾驶即可达到作业地点。大大降低了作业强度。装置占空比较小、灵活、稳定，过轨放便，不侧翻。系统集成大容积油箱，避免反复取油烦恼。作业小工具可以暂存小车收纳抽屉内随小车一并移动。

(4)整体结构维护简单.

加注小车采用模块化设计，结构合理。加注电机，油箱，控制管路采用标准化选型设计，具有无漏油，维护简单等特点。管路采用软硬管结合的方式，接口采用锥形连接保证不滴漏。外接软管采用耐油高压胶管，耐热、耐压、耐老化。小车集成自动收放卷管系统。

(5)使用安全。

综合油脂加注柜整体使用dc48v直流电压供电，无交流，逆变成分，因此安全可靠，集成可充电免维护铅酸蓄电池，无需考虑作业取电。

附图说明

图1是本发明的动车组综合油脂加注装置的承载移动电瓶车示意图；

图2是本发明的动车组综合油脂加注装置的综合油脂加注柜体示意图；

图3是本发明的动车组综合油脂加注装置的齿轮箱/空压机润滑油加注装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-3所示，本发明提供一种种动车组综合油脂加注装置，由承载移动车1(如图1所示)和综合油脂加注柜体2(如图2所示)组成，所述综合油脂加注柜体2设置在所述承载移动车1上，优选为承载移动电瓶车上。

所述综合油脂加注柜体2中配置有齿轮箱润滑油加注装置3、空压机润滑油加注装置4、电机润滑脂加注装置。

如图3所示，所述齿轮箱润滑油加注装置3包括油箱31、补油管路32、注油管路33、溢流管路34。所述补油管路32的一端连接所述油箱31、另一端的补油口用于连接补油设备；所述补油管路32从所述油箱31至所述补油口的方向上依次设有补油泵35、滤芯36。所述注油管路33的一端连接所述油箱31、另一端连接注油枪37用于向动车组的齿轮箱38注油；所述注油管路33从所述油箱31至所述注油枪37的方向上依次设有滤芯36、注油泵39、压力传感器310、流量传感器311。所述溢流管路34的一端连接所述油箱31、另一端连接在所述注油泵39和所述压力传感器310之间的所述注油管路33上；所述溢流管路34上设有溢流阀装置。所述齿轮箱润滑油加注装置3的溢流阀装置包括两条并联的回流支路，一条回流支路上设有机械式溢流阀312，另一条回流支路上串联设有电气溢流阀313和节流阀314。所述齿轮箱润滑油加注装置3的油箱31设有液位传感器315。

空压机润滑油加注装置4有两种实施方式，一种实施方式为，所述空压机润滑油加注装置4独立于所述齿轮箱润滑油加注装置3，但具有基本相同的结构和运行方式。

所述空压机润滑油加注装置4包括油箱31、补油管路32、注油管路33、溢流管路34；所述补油管路32的一端连接所述油箱31、另一端的补油口用于连接补油设备；所述补油管路32从所述油箱31至所述补油口的方向上依次设有补油泵35、滤芯36；所述注油管路33的一端连接所述油箱31、另一端连接注油枪37用于向动车组的空压机41注油；所述注油管路33从所述油箱31至所述注油枪37的方向上依次设有滤芯36、注油泵39、压力传感器310、流量传感器311；所述溢流管路34的一端连接所述油箱31、另一端连接在所述注油泵39和所述压力传感器310之间的所述注油管路33上；所述溢流管路34上设有溢流阀装置。优选地，所述空压机润滑油加注装置4的溢流阀装置同样包括两条并联的回流支路，一条回流支路上设有机械式溢流阀312，另一条回流支路上串联设有电气溢流阀313和节流阀314。所述空压机润滑油加注装置4的油箱31同样设有液位传感器315。

空压机润滑油加注装置4的第二实施方式为，所述空压机润滑油加注装置4与所述齿轮箱润滑油加注装置3为同一套共用设备，根据注油枪37施用对象的不同，注油枪37用于向齿轮箱38注油时形成齿轮箱润滑油加注装置3，注油枪37用于向空压机41注油时形成空压机润滑油加注装置4。

齿轮箱/空压机润滑油加注装置使用车载蓄电池作为电源，将蓄电源稳压后提供给直流电机作为动力电源。能对齿轮箱清洗作业时加入少量新油(如200ml-500ml)进行控制，能对齿轮箱清洗作业时加入新油(如3.5l)进行控制，其主要结构见图3。

注油泵39开启后，溢流控制系统根据压力、流量控制溢流阀装置开度，因此润滑油充满整个加注管路，并维持设定压力，当注油枪37打开后，流量传感器311实时上传数据。

流量采集靠lm50p椭圆齿轮流量传感器311输出的脉冲信号计算，计算脉冲个数目的是最大限度降低流量计算误差。根据流量值、压力值再pid调节电机转速，使注油管路维持一定压力和流速。

采用了数显注油枪，它可以在枪上设定0.1l到200l目标流量，当出油到达设定值时，可以精确跳枪。跳枪后实际加注量可以通过的无线控制器上传计算机，并存储。

油箱补油设计原理为：

补油泵35工作后，外部润滑油经补油泵滤芯36后流入加注车油箱31，当达到设定液面后，补油泵35停止工作。通过实时显示油箱液位，当液面低于设定值时系统提示向油箱补油。

齿轮箱润滑油加注步骤包括：

操作员先在定量加注和自由加注间选择加注方式；

当选择定量加注时，在注油枪37上设定目标流量，打开加注油枪37扳机向动车组齿轮箱38注油，达到预设量后跳枪停止加注；

当选择自由加注时，打开注油枪37扳机随时加注，加注量受操作员手动控制。

空压机润滑油加注步骤包括：

操作员先在定量加注和自由加注间选择加注方式；

当选择定量加注时，在注油枪37上设定目标流量，打开加注油枪37扳机向动车组空压机41注油，达到预设量后跳枪停止加注；

当选择自由加注时，打开注油枪37扳机随时加注，加注量受操作员手动控制。

所述综合油脂加注柜体2中还配置有电机润滑脂加注装置。所述电机润滑脂加注装置包括补脂工装，活塞式加脂枪，电子校验天平、重量计算控制器、重量数据无线传送器。

所述电子校验天平用于每次加注前利用电子校验天平校验当时加注环境下润滑脂的密度ρ；所述重量计算控制器用于所述加脂枪加注量的定量控制，当润滑脂加注到设定重量时，加脂枪跳枪停止加注；所述重量数据无线传送器用于所述重量计算控制器与所述加脂枪之间的重量数据无线传送。

补脂工装向加脂枪补充润滑脂后，加脂枪自带电池和充电接口，可以向任意点加注润滑脂，当润滑脂加注到设定重量时，加脂枪自动停止注油。

加脂枪其主要工作原理是直流有刷电机带动凸轮，凸轮带动活塞做往复运动，单个活塞周期内，活塞带动特殊机械结构向管路推入定量体积润滑脂。计算单位时间内活塞周期个数，就能计算注入润滑脂体积，再根据体积、密度换算出重量，当注入设定重量时停止电机工作。

加脂枪中嵌有重量计算控制器计算活塞有效个数，计算机向加脂枪写入校验数据和设定加注量靠重量数据无线传送器完成。在换算润滑脂重量需要引入密度常量，但润滑脂密度受季节，温度，湿度影响较大，为了最大限度降低加注重量计算误差，所以在每次加注前都要利用电子校验天平校验当时加注环境润滑脂的密度ρ。

①其天平校验计算密度公式如下

说明：

ρ——单位体积质量

m1——天平校验油脂重量

n1——天平校验活塞有效个数

②因此设定加注重量控制计算公式如下

说明：

ρ——单位体积质量

m——设定加注重量

n——活塞有效个数

由公式可以看出通过校验后，控制出油重量，变换成控制活塞个数即可。为了尽最大限度降低密度计算误差，校验系统采用0.001g精度天平，数据采用通讯方式上传计算机，避免人工读视误差，误填等风险，上传数据保留小数点后3位有效小数，密度由计算机算出，人工无法干预。

电机润滑脂加注步骤包括：

a、排空：

每次开工前，按住加脂枪扳机不放，直到加脂枪注油管路注出润滑脂即可；

b、校验：

先将电子校验天平清零，加脂枪向电子校验天平注入预定量润滑脂，对当时加注环境下润滑脂的密度ρ进行校验；

c、设定加注重量的换算：

采用经过校验的加注环境下润滑脂的密度ρ，按如下公式将设定加注重量换算为活塞有效个数：

其中，ρ为校验后的加注环境下润滑脂的密度，m为设定加注重量，n为活塞有效个数；

d、加注：

手持加脂枪到达加注点，按下扳机作业，注油达到活塞有效个数时跳枪停止；

e、下一个加注点的加注：

若下一个加注点的设定加注重量也即活塞有效个数与前一个加注点相同，则跳过步骤c，直接执行步骤d即可对下一个加注点进行加注；

若下一个加注点的设定加注重量也即活塞有效个数与前一个加注点不同，则重复步骤c，重新计算新的活塞有效个数，再执行步骤d即可对下一个加注点进行加注。

本发明的动车组综合油脂加注装置具有以下优势特点：

(1)齿轮箱/空压机油加注定量准确，操作简单。

齿轮箱/空压机油加注原理合理简单，通过闭环控制可以达到精确定量并自动停机。加注方式可以定量加注也可以自由加注，整个操作步骤简单。

(2)电机润滑脂加注定量准确，操作简单。

电机润滑油加注，引入电子天平校验概念，应用天平数据通信上传技术，重量数据上传电机重量控制器，集成了进口活塞式加脂枪，实现电机润滑脂加注自动停枪，具有定量准确，操作简单的特点，彻底解决了润滑脂重量加注不准确等难题。

(3)整体结构小巧，使用劳动轻度低。

综合油脂加注车采用移动承载电瓶车作为底座，整个装置作业地点改变时，无需人员推动、挪动，只需操作员驾驶即可达到作业地点。大大降低了作业强度。装置占空比较小、灵活、稳定，过轨放便，不侧翻。系统集成大容积油箱，避免反复取油烦恼。作业小工具可以暂存小车收纳抽屉内随小车一并移动。

(4)整体结构维护简单.

加注小车采用模块化设计，结构合理。加注电机，油箱，控制管路采用标准化选型设计，具有无漏油，维护简单等特点。管路采用软硬管结合的方式，接口采用锥形连接保证不滴漏。外接软管采用耐油高压胶管，耐热、耐压、耐老化。小车集成自动收放卷管系统。

(5)使用安全。

综合油脂加注柜整体使用dc48v直流电压供电，无交流，逆变成分，因此安全可靠，集成可充电免维护铅酸蓄电池，无需考虑作业取电。

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，并不用以限制本发明，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。