銑刨機(jī)是路面建設(shè)中使用十分廣泛的設(shè)備。
1 銑刨機(jī)特征的運(yùn)動分析
銑刨刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動加載（通過機(jī)重與機(jī)器的向前運(yùn)動）于被銑路面物料，在銑刨刀具與被銑路面物料處產(chǎn)生很高的接觸應(yīng)力，該接觸應(yīng)力達(dá)到極限時(shí)，路面物料被壓碎和崩落，隨著運(yùn)動的進(jìn)行（刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、機(jī)器的直線運(yùn)動），路面物體被壓碎和崩落不間斷地交替進(jìn)行，從而形成銑刨（如圖1）。
如圖1所示，銑刨鼓進(jìn)行銑刨時(shí)，刀尖的速度由旋轉(zhuǎn)速度（銑刨速度）ω與行駛速度（進(jìn)刀速度）v兩部分構(gòu)成。刀尖的切削軌跡為旋輪線，方程描述為：
x = vt + rsinωt
y = r (1-cosωt)
式中：ω—角速度， ω=2πn/60 ， n—銑刨轉(zhuǎn)速度， r—銑刨半徑
銑刨鼓每旋轉(zhuǎn)一周，刀具銑刨空間在銑刨鼓軸向投影面積為旋輪線與路面構(gòu)成的區(qū)域（如圖2所示）。在水平方向，旋輪線上任意相鄰兩點(diǎn)的距離為W=1000vt/60(mm)，hi為銑刨深度。刀具由底向上銑刨，銑刨厚度逐漸增大。
2 銑刨機(jī)刀具結(jié)構(gòu)及失效因素
1).刀具由四部分組成（如圖3）：a. 硬質(zhì)合金頭、b.刀體、c.護(hù)圈、d.彈性套。
硬質(zhì)合金頭通過釬焊于刀體上，它直接參與對路面的銑刨；護(hù)圈把刀體和刀座隔開，使之不與刀座直接接觸，保護(hù)刀座不被磨損；刀具安裝在刀座中，通過彈性套使刀具緊配合在刀座安裝孔內(nèi),而刀體能在彈性套內(nèi)轉(zhuǎn)動，保證刀具在銑刨過程中磨損均勻（如圖4）。
2).失效因素（如圖5）
a.沒根據(jù)銑刨路面硬度來選取與之相配的銑刨刀具,從而造成刀具的非正常磨損。
b.冷卻水量不夠造成刀具硬質(zhì)合金頭熱蝕。
c.銑刨速度與銑刨深度不匹配造成刀座干涉磨損。
d.刀體與彈性套之間被沙粒卡滯,銑刨時(shí)刀體不能在彈性套內(nèi)轉(zhuǎn)動, 造成刀具偏磨。
3 刀具的合理使用
針對以上刀具的四種失效因素,提出刀具的合理使用措施：
a).為避免刀座干涉磨損而引起刀具過度磨損，推薦下列銑刨速度與銑刨深度對應(yīng)表：
b).由圖2可知 銑刨深度越大,刀具與物料接觸的時(shí)間越長,摩擦發(fā)熱越多, 為避免刀具硬質(zhì)合金頭熱蝕,需加大冷卻刀頭的噴水量。當(dāng)銑刨深度較淺時(shí)（5cm以下）應(yīng)減少冷卻刀頭的噴水量，以便物料的拋出，減少刀具與被銑下物料的接觸機(jī)率，減少刀具的磨損。
c).根據(jù)銑刨機(jī)功率大小、銑刨路面的軟硬情況來選用刀具
下表表列出Wirtgen刀具和Knnametal刀具在不同施工工況下的選用
d).每工作6～8小時(shí)，檢查刀具的轉(zhuǎn)動情況和磨損情況，確保安裝的刀具能在刀座孔中自由轉(zhuǎn)動，刀具磨損嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)更換；刀具的伸出長度對施工質(zhì)量影響較大，更換刀具時(shí)盡量保證刀具的伸出長度一致；如果銑刨刀具有一半磨損嚴(yán)重需更換，建議把整套刀具都更換掉；使用過但磨損不嚴(yán)重的刀具重新組合成一套，繼續(xù)使用，這樣既能保證路面施工質(zhì)量，又能延長刀具的使用壽命，減少施工成本。 |
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