路面冷铣刨机铣刨刀具的合理使用

关键词：铣刨 分析 结构 刀具 磨损 成本

1 铣刨特征的运动分析

铣刨刀具旋转运动加载（通过机重与机器的向前运动）于被铣路面物料，在铣刨刀具与被铣路面物料处产生很高的接触应力，该接触应力达到极限时，路面物料被压碎和崩落，随着运动的进行（刀具旋转运动、机器的直线运动），路面物体被压碎和崩落不间断地交替进行，从而形成铣刨。

铣刨鼓进行铣刨时，刀尖的速度由旋转速度（铣刨速度）ω与行驶速度（进刀速度）v两部分构成。刀尖的切削轨迹为旋轮线，方程描述为：
　　x = vt + rsinωt
　　y = r (1-cosωt)
　　式中：ω—角速度， ω=2πn/60 ， n—铣刨转速度， r—铣刨半径

铣刨鼓每旋转一周，刀具铣刨空间在铣刨鼓轴向投影面积为旋轮线与路面构成的区域。在水平方向，旋轮线上任意相邻两点的距离为W=1000vt/60(mm)，hi为铣刨深度。刀具由底向上铣刨，铣刨厚度逐渐增大。

2 刀具结构及失效因素

1).刀具由四部分组成：a. 硬质合金头、b.刀体、c.护圈、d.弹性套。
　　硬质合金头通过钎焊于刀体上，它直接参与对路面的铣刨；护圈把刀体和刀座隔开，使之不与刀座直接接触，保护刀座不被磨损；刀具安装在刀座中，通过弹性套使刀具紧配合在刀座安装孔内,而刀体能在弹性套内转动，保证刀具在铣刨过程中磨损均匀。

2).失效因素
　　a.没根据铣刨路面硬度来选取与之相配的铣刨刀具,从而造成刀具的非正常磨损。
　　b.冷却水量不够造成刀具硬质合金头热蚀。
　　c.铣刨速度与铣刨深度不匹配造成刀座干涉磨损。
　　d.刀体与弹性套之间被沙粒卡滞,铣刨时刀体不能在弹性套内转动, 造成刀具偏磨。

3 刀具的合理使用
　　针对以上刀具的四种失效因素,提出刀具的合理使用措施：
　　a).为避免刀座干涉磨损而引起刀具过度磨损，推荐下列铣刨速度与铣刨深度对应表：
　　b). 铣刨深度越大,刀具与物料接触的时间越长,摩擦发热越多, 为避免刀具硬质合金头热蚀,需加大冷却刀头的喷水量。当铣刨深度较浅时（5cm以下）应减少冷却刀头的喷水量，以便物料的抛出，减少刀具与被铣下物料的接触机率，减少刀具的磨损。
　　c).根据铣刨机功率大小、铣刨路面的软硬情况来选用刀具
下表表列出Wirtgen刀具和Knnametal刀具在不同施工工况下的选用
　　d).每工作6～8小时，检查刀具的转动情况和磨损情况，确保安装的刀具能在刀座孔中自由转动，刀具磨损严重的应及时更换；刀具的伸出长度对施工质量影响较大，更换刀具时尽量保证刀具的伸出长度一致；如果铣刨刀具有一半磨损严重需更换，建议把整套刀具都更换掉；使用过但磨损不严重的刀具重新组合成一套，继续使用，这样既能保证路面施工质量，又能延长刀具的使用寿命，减少施工成本。

4 结 论
　　通过以上的分析和总结，在施工过程中刀具的合理使用对施工质量、施工效率和施工成本有着重要的意义。