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一种自行式混凝土道面铣琢车工作装置设计

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：位琦斌

[导读] 摘要：现有路面纹理化处治过程中，常常存在铣刨设备过重破坏路基、转场麻烦、废料处理不干净等问题。

        长安大学陕西西安 710016
        摘要：现有路面纹理化处治过程中，常常存在铣刨设备过重破坏路基、转场麻烦、废料处理不干净等问题。为了改善现有路面纹理化过程中存在的诸多问题，本文设计了一种新型路面纹理化处理设备，它质量轻、铣琢效果好并且能够同步除尘。其主要由以下三部分组成：移动臂架、铣琢刀、废料清扫装置。移动臂架包括水平移动机构、提升机构以及横向调节装置，主要用来对铣琢装置的移动和位置调整；铣琢刀包括多组随中心轮轴转动的刀片，是用来处理路面的工作装置；废料清扫装置紧贴着铣琢刀，对铣琢产生的废料进行处理，实现同步除尘。
        关键词：铣琢；同步除尘
        1.前言
        路面结构主要由面层、基层、和垫层组成。随着公路建设的发展，沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路。但由于我国交通体量的剧增以及交通工具的复杂化，沥青路面受到的考验也越来越大，常常出现车辙、裂缝、坑槽、推移等病。为了有效处理以及延长路面使用寿命，就需要进一步的提高沥青路面的质量。通过研究发现由于半刚性基层沥青路面的面层和基层是由两种不同材料和力学性质的结构层结合而形成的路面，面层与基层的层间结合处成为了薄弱之处。正是因为层间结合的不好所以导致了沥青路面的使用寿命大大缩短。所以提高层间处治技术对提高路面使用寿命至关重要。
        目前，采用的层间处治方法大多以精铣刨、洒布透层油、下封层、水力处治为主。这些层间处治的原理大多为增加一个封层或者增大层间摩擦力，从而使面层和基层的结合更好。但以上方法都有各自的优缺点：洒布透层油以及下封层技术对于施工工艺和沥青材料都有严格的要求，易受环境和材料的影响；通过增大层间摩擦力的方法经常出现表面碎料难以清洗的问题。所以在层间处治这方面还值得研究，本文就是在精铣刨的基础上提出铣琢车，改进精铣刨重量过大、碎料难以清洗的缺点，从而进一步提高层间结合的质量。
        2.主要结构
        2.1 移动臂架
        移动臂架沿着处理路面的方向放置，它由臂架主体，使臂架主体来回移动的水平移动机构，用来将臂架主体提升的提升机构，对刀具进行吊装的刀具吊架，以及对刀具吊架移动的横向调节装置组成。提升机构安装在臂架上，水平移动机构安装在臂架主体的底部。刀具吊架设在臂架前臂下。移动臂架如下图1.

        图1 移动臂架
        2.2 铣琢刀
        铣琢工作装置包括外罩壳以及在外罩壳下的铣琢刀具。铣琢刀中心安装有对铣琢刀进行驱动的轮轴，轮轴转动带动铣琢刀，从而对路面进行铣琢。轮轴同心装有轴套，轴套上开有供刀具安装座安装的安装口，刀具安装座均匀安装在轮轴四周，刀具安装座上有供安装轴安装的安装口，安装轴安装在刀具安装座上，铣琢刀片安装在安装轴上，刀片为圆环状刀片，与安装轴偏心安装。如下图2

        图2铣琢刀
        2.3废料处理装置
        废料清扫装置是一种对前方铣琢后产生的废料进行处理的装置，以避免碎料对环境造成影响。废料清扫装置上方接有除尘风罩，除尘风罩连接着车厢里的除尘设备。废料清扫装置工作部分是由一个转轴带动周围滚刷转动，从而达成对路面进行清扫的目的。废料清扫装置紧贴着铣琢刀箱体，从而更有效的处理废料。
        3.功能实现
        在实际施工中，本文设计的铣琢刀工作装置具体操作步骤如下：
        第一步：将移动臂架安装在水平移动机构上，在水平移动机构上，移动臂架可以在其上的轨道中前后移动。第二步：通过水平移动机构将移动臂架移动到施工地点，并使水平移动机构在施工路面后侧。在移动前，移动臂架前支撑臂下侧安装的铣琢刀工作装置应提升至水平移动机构上方。第三步：铣琢刀工作装置的位置调节。先通过水平移动机构将铣琢刀移动到施工区域上方，再通过横向调节装置对铣琢刀工作装置进行纵向移动的具体施工处，最后通过移动臂架上的提升机构对铣琢刀工作装置的高度进行调节。高度调整是根据你施工时所需的铣琢深度来进行调节的。通过提升机构不断改变角度直至达到所需铣琢高度。第四步：正式施工。通过水平移动机构的匀速向前行走，带动铣琢刀工作装置匀速铣琢地面，达到铣琢的目的。在铣琢工作时，废料清扫装置同步工作，及时清扫铣琢产生的废料，从而实现同步除尘。
        4.总结
        本文设计了一种新型路面纹理化处理装置，设计的铣琢刀工作装置质量轻，装置紧凑，行动方便，刀片为轮齿刀盘，多个刀片环绕在中心轮轴四周，更换方便。工作装置设计简洁，布置紧凑合理，体积小质量轻。刀片在安装轴上偏心布设，这样形成一个柔性轮毂，使刀片具有上下浮动功能，各刀组沿圆周方向均匀布设在轮轴外侧，利用离心力进行路面纹理化处理，这样处理不仅能使路面纹理处理效果更好，而且能够适应复杂的路面情况，这样不易损坏刀片。通过吸风口将工作过程中产生的灰尘等颗粒物进行收集，达到路面纹理化处理过程中同步进行除尘的目的，这样有利于保护环境和提高施工效率。改善现有铣刨机质量重以及处理后残留碎料造成污染缺点的新型铣琢车。