銑刨機(jī)
用路面銑刨機(jī)銑削損壞的舊鋪層,再鋪設(shè)新面層是一種較經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方法,由于它工作效率高、施工工藝簡(jiǎn)單、銑削深度易于控制、操作方便靈活、機(jī)動(dòng)性能好、銑削的舊料能直接回收利用等,因而廣泛用于城鎮(zhèn)市政道路和高速公路養(yǎng)護(hù)工程中。
分類及應(yīng)用場(chǎng)合
按銑削形式分類
根據(jù)銑削形式,銑刨機(jī)可分為冷銑式和熱銑式兩種。冷銑式配置功率較大,刀具磨損較快,切削料粒度均勻,可設(shè)置灑水裝置噴水,使用廣泛,產(chǎn)品已成系列;熱銑式由于增加了加熱裝置而使結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,一般用于路面再生作業(yè)。按銑削轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向分類
按銑削轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向,可分為順銑式和逆銑式兩種。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與銑刨機(jī)行走時(shí)的車輪旋轉(zhuǎn)方向相同的為順銑式,反之則為逆銑式。
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為輪式和履帶式兩種。輪式機(jī)動(dòng)性好、轉(zhuǎn)場(chǎng)方便,特別適合于中小型路面作業(yè);履帶式多為銑削寬度2000mm以上的大型銑刨機(jī),有舊材料回收裝置,適用于大面積路面再生工程。
按銑削轉(zhuǎn)子位置分類
按銑削轉(zhuǎn)子的位置,可分為后懸式、中懸式和與后橋同軸式。后懸式即銑削轉(zhuǎn)子懸掛于后橋的尾部;中懸式即銑削轉(zhuǎn)子在前后橋之間;后橋同軸式即銑削轉(zhuǎn)子與后橋同軸布置。
按銑削轉(zhuǎn)子作業(yè)寬度分類
根據(jù)銑削轉(zhuǎn)子的作業(yè)寬度,可分為小型、中型和大型等三種。小型銑刨機(jī)的銑削寬度為300~800mm,銑削轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)方式多采用機(jī)械式,主要適用于施工面積小于100M2的路面維修工程;中型銑刨機(jī)的銑削寬度為1000~2000mm,銑削轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)方式多為液壓式;大型銑刨機(jī)的銑削寬度在2000mm以上,一般與其它機(jī)械配合使用,形成路面再生修復(fù)的成套設(shè)備,其銑削轉(zhuǎn)子傳動(dòng)方式也多為液壓式。按傳動(dòng)方式分類
根據(jù)傳動(dòng)方式分為機(jī)械式和液壓式兩類。機(jī)械式工作可靠、維修方便、傳動(dòng)效率高、制造成本低,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不輕便、作業(yè)效率較低、牽引力較小,適用于切削較淺的小規(guī)模路面養(yǎng)護(hù)作業(yè);液壓式結(jié)構(gòu)緊湊、操作輕便、機(jī)動(dòng)靈活、牽引力較大,但制造成本高、維修較難,適用于切削較深的中、大規(guī)模路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。使用特點(diǎn)
1、使用銑刨機(jī)銑削路面,可以快速有效地處理路面病害,使路面保持平整。2、道路的翻修工程采用銑削工藝可保持原路面的水平高程。銑削工藝可將損壞路面切除掉,由新材料填補(bǔ)原有空間,經(jīng)壓實(shí)后與原路面等高,保持路面的原有水平高程,這使穿行于高架橋或立交橋涵的路面載荷對(duì)橋體不致產(chǎn)生沖擊載荷,并且橋涵通過(guò)高程不變。
3、保證新舊路面材料的良好結(jié)合,提高其使用壽命。采用銑削工藝可使填料坑邊側(cè)及底部整齊、深度均勻,形成新舊料易于結(jié)合的齒狀幾何表面,從而使翻修后新路面的使用壽命大大提高。
4、有利于舊路面材料的再生利用。由于可以掌握切削深度,銑削下來(lái)的材料不僅干凈且呈規(guī)則的小顆粒,可以不用再破碎加工即可在現(xiàn)場(chǎng)或固定料場(chǎng)再生利用,大大降低了施工成本,同時(shí)也是一種環(huán)境保護(hù)措施。
作業(yè)原理
主要結(jié)構(gòu)及工作原理一般銑刨機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、銑削轉(zhuǎn)子、銑削深度調(diào)節(jié)裝置、液壓元件、集料輸送裝置、轉(zhuǎn)向系及制動(dòng)系等組成。
銑削轉(zhuǎn)子是銑刨機(jī)的主要工作部件,它由銑削轉(zhuǎn)子軸、刀座和刀頭等組成,直接與路面接觸,通過(guò)其高速旋轉(zhuǎn)的銑刀進(jìn)行工作而達(dá)到銑削的目的。銑刨機(jī)上設(shè)有自動(dòng)調(diào)平裝置,以銑削轉(zhuǎn)子側(cè)蓋作為銑削基準(zhǔn)面,控制兩個(gè)定位液壓缸,使所給定的銑削深度保持恒定;
其液壓系統(tǒng)用來(lái)驅(qū)動(dòng)銑削轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)、整機(jī)行走、輔助裝置工作等,一般為多泵相互獨(dú)立的閉式液壓系統(tǒng),工作時(shí)互不干擾且可靠性較高;
有的銑刨機(jī)根據(jù)需要安裝傾斜調(diào)整器,用來(lái)控制轉(zhuǎn)子的傾斜度;一般大型銑刨機(jī)都有由傳送帶和集料器組成的集料輸送裝置,它可將銑削出的散料集中并傳送至隨機(jī)行走的運(yùn)載汽車上,輸送臂的高度可以調(diào)節(jié)并可左右擺動(dòng),以調(diào)整卸料位置。
銑刨機(jī)規(guī)格、型號(hào)不同時(shí),其結(jié)構(gòu)、布置也略有區(qū)別,但基本工作原理相同或相似。銑刨機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)的路線:發(fā)動(dòng)機(jī)→液壓泵→液壓馬達(dá)、液壓缸→工作裝置。
發(fā)展方向
國(guó)內(nèi)水平及發(fā)展方向
我國(guó)的銑刨機(jī)生產(chǎn)起步較晚,20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始研制,主要結(jié)構(gòu)形式有兩種:一是在農(nóng)用輪式拖拉機(jī)上加裝銑削裝置而構(gòu)成簡(jiǎn)易型冷銑刨機(jī),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適用于中等強(qiáng)度以下的瀝青路面的銑削;二是自行式冷銑刨機(jī),近兩年有了一定的發(fā)展,主要機(jī)型的使用性能已完全能滿足國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路及市政道路的養(yǎng)護(hù)要求,良好的性能價(jià)格比與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品相比也有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但在品種規(guī)格、技術(shù)水平及配套件等方面仍存在較大的差距。目前,國(guó)產(chǎn)機(jī)型更多地借鑒了歐洲銑刨機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),在動(dòng)力、液壓和控制系統(tǒng)上均采用了國(guó)際化的配套,可以說(shuō)在系統(tǒng)配置上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。從知識(shí)產(chǎn)權(quán)的角度來(lái)看,部分國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品如陜西建設(shè)機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的CM2000及西安宏大交通科技有限公司生產(chǎn)的CM1900和CM1200,不但擁有完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán),而且在整機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及其軟件的設(shè)計(jì)和制造工藝等方面均已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
在今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,我國(guó)的銑刨機(jī)生產(chǎn)廠商應(yīng)該發(fā)揮以下優(yōu)勢(shì):①利用我國(guó)已經(jīng)加入WTO的有利條件,樹(shù)立國(guó)際化的設(shè)計(jì)思想,加強(qiáng)國(guó)際間的技術(shù)合作,在技術(shù)上保持與國(guó)際發(fā)展水平同步,爭(zhēng)取更大的高端產(chǎn)品市場(chǎng);②發(fā)揮本地化的優(yōu)勢(shì),為用戶提供及時(shí)的從整機(jī)技術(shù)到配件供給等全方位的服務(wù);③利用我國(guó)勞動(dòng)力價(jià)格低廉的條件,降低整機(jī)成本,發(fā)揮價(jià)格優(yōu)勢(shì),爭(zhēng)取更多的中低端用戶,擴(kuò)大市場(chǎng);④注意研發(fā)符合我國(guó)道路特點(diǎn)的專有技術(shù)及產(chǎn)品系列,為公路養(yǎng)護(hù)工程服務(wù),促進(jìn)我國(guó)公路交通事業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
國(guó)外水平及發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外路面銑刨機(jī)的發(fā)展和工程應(yīng)用已有較長(zhǎng)的歷史,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),形成了以德國(guó)維特根公司產(chǎn)品為代表的歐洲風(fēng)格和以美國(guó)RoadTech公司、CMI公司、卡特彼勒公司產(chǎn)品為代表的北美風(fēng)格。它們的工作原理和流程相同,發(fā)動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量基本相當(dāng),區(qū)別在于歐洲的銑刨機(jī)采用四履帶行走方式,外形結(jié)構(gòu)緊湊、精巧,更多地采用電子控制技術(shù),特別是目前的數(shù)字電子網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù);而北美的銑刨機(jī)均采用三履帶行走方式,造型粗獷、更加堅(jiān)固。表2列出了幾種國(guó)外典型產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)。國(guó)外的路面銑刨機(jī)技術(shù)已達(dá)到較高的技術(shù)水平,歸納起來(lái)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。
1、先進(jìn)合理的底盤結(jié)構(gòu)銑刨機(jī)的底盤主要以全剛性車架及四輪行走結(jié)構(gòu)組成,驅(qū)動(dòng)及轉(zhuǎn)向方式均以靜液壓傳動(dòng)為主。
2、充分發(fā)揮較佳銑削功率銑刨機(jī)上的自動(dòng)液壓功率調(diào)節(jié)器可根據(jù)路面材料的硬度及銑削深度來(lái)控制銑削轉(zhuǎn)子的進(jìn)刀速度,即可自動(dòng)調(diào)節(jié)銑削轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和銑刨機(jī)行走速度,使銑刨機(jī)始終處于較大功率利用狀態(tài),并不會(huì)發(fā)生超負(fù)荷工作情況。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大同樣銑削寬度的新型銑刨機(jī)功率越來(lái)越大,生產(chǎn)效率提高。
4、較大的銑削深度新型銑刨機(jī)一次銑削深度均超過(guò)300mm,使對(duì)整個(gè)行車道的全厚度鋪層進(jìn)行銑削成為可能。
5、性能良好的銑削轉(zhuǎn)子多數(shù)冷銑刨機(jī)將銑刀頭固定在數(shù)塊半圓形瓦片上,通過(guò)瓦片在轉(zhuǎn)子上安裝的多少來(lái)調(diào)整銑刨機(jī)的銑削寬度。
6、簡(jiǎn)便的銑削物裝載銑刨機(jī)后部掛裝集料輸送裝置即可完成快速收料,并將銑削物裝入運(yùn)載汽車上。通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)調(diào)整卸料高度,并可使傳送帶左右擺動(dòng)40°~50°,從而實(shí)現(xiàn)路側(cè)裝料。
7、大量采用先進(jìn)技術(shù)如全輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)及機(jī)電液一體化控制技術(shù)、智能化故障診斷和維護(hù)系統(tǒng)、精確的自動(dòng)找平系統(tǒng)、安全自保護(hù)系統(tǒng)及功率自動(dòng)分配系統(tǒng)。
8、大容量容器水箱、柴油箱容積更大,機(jī)器工作時(shí)燃油、冷卻水加注間隔長(zhǎng),待機(jī)時(shí)間短。
9、模塊化設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其外圍部件--液壓泵、液壓閥和冷卻系統(tǒng)均裝置在同一底架上,所有的電磁閥都裝配在同一個(gè)分配閥上,易于調(diào)整、檢測(cè)和維修。