轮缘润滑系统分单线、双线两种。每个喷头都要接单独的油管和气管，每个喷嘴前都需要1个连接块，这里称它为双线。
双线润滑系统由控制器、电控阀、油脂罐、喷嘴组成，经电控阀的压缩空气分两路输出，一路经脂罐、喷头进脂口将定量油脂压人喷头；另一路压缩空气进入喷头进气口，将喷头内的油脂雾化从喷嘴喷出。该型润滑系统在铁路机车上广泛使用，如华宝型(HB) 装置，该系统是利用机车风源将储脂罐内的JH型石墨润滑脂经喷头间断地喷射到轮缘根部，以达到减少车辆轮缘与钢轨之间有害磨损。电控器是实现该系统自动控制的关键部件，HB-2型可在电控器上设定2次喷油之间走行的距离，每次喷油时间为2s。2000年，铁科院金化所设计开发了一种能够控制轮轨润滑系统实现自动定时喷脂控制装置(新的HB-3型轮轨润滑装置)。该电控器实现系统的定时喷脂模式，利用机车车载地面数据提供的线路断面信息，开发了相应软件，能够与弯道传感器配套使用，更能够实现多种润滑形式，具备弯道智能化加量润滑功能。它可以正确识别线路断面(直线、左、右弯道)，对直线和曲线采用不同的喷脂控制模式，通过上述措施，可以使机车车辆通过曲线时保持更加合理的润滑状态，进一步减少轮缘磨耗，也可减少曲线地段钢轨磨耗。另外，在HB-2型基础上加装了分水过滤器，降低了喷头及电空阀的故障率；设计了新型油脂罐，提高了安装可靠性。
单线轮缘润滑系统由气动泵、空气电磁阀、油气分配器、喷嘴和控制装置组成。气动柱塞泵通过车辆的压缩空气将润滑剂打人油气混合块，润滑剂和压缩空气在油气混合块中混合，借助压缩空气的作用，经分配器分配供送到喷嘴，直接喷射到轮缘上。
随着车辆行驶速度的提高，轮缘周边产生的离心力使润滑膜增厚，润滑剂在离心力作用下易甩出。试验表明当颗粒直径大于0.4mm，离心力会使润滑剂飞溅。如果润滑系统喷射速度高，颗粒直径小，那么润滑剂并不会飞溅开来。避免润滑剂的飞溅，不仅使润滑剂的消耗小，同时又避免了润滑剂对车辆和沿线的污染。在德国联邦铁路局的试验表明，喷射出来的润滑剂的颗粒直径小于0.4 mm车辆行驶速度达到300km/h时，连续喷射40次也没有发现钢轨上有多余的润滑剂。另外车轮和钢轨之间的表面压力高，润滑剂的耐压性能必须要好，在润滑剂中必须含有较高比例的固体压添加剂，如精细的石墨等。在单线润滑系统中，泵和喷嘴之间的中间管道大约含有10%的润滑剂和90%的压缩空气，这样的比例使压缩空气在喷射过程中能够对润滑剂形成精细油膜层。在压缩空气的作用下，添加高比例耐压固体颗粒的润滑剂，以150~ 200 m/s的高速度喷到轮缘上，用以保证车辆在高速行驶的状态下，喷射出的润滑剂能突破车轮周围的空气流和行车风而精细地覆盖在车辆轮缘上。喷到轮缘上的油膜层的厚度达到0.001 mm，宽度为10~ 15mm，10~ 30mm3的润滑剂量在数秒钟内以精细的颗粒喷在轮缘上。如气动泵采用定量泵，喷射时间越长，颖粒越精细，但压缩空气容量有限，因此喷射不是连续的，而是每隔一段时间喷射1次，每次持续6~ 10s的时间。润滑剂的喷射间隔可以取决于时间，也可取决于行驶距离；车辆处于弯道时可以采用弯道传感器或车载地面数据系统来提供弯道的位置，此时适当加大曲线外侧轮缘的喷射剂量。当车辆时速低于某值时停止工作，确保车辆在靠站或停车时润滑系统不工作。
随着自动化程度提高，润滑系统的控制器已经以微处理器为基础，以距离、速度、曲线或的组合为基础将润滑周期化。通过程序编人可以在喷砂、刹车和低速操作期间避免润滑。当机车在弯道中，曲线感应器能感应到，并增加对弯道外侧的车轮的润滑。
