【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 院學(xué)士學(xué)位論文4國(guó)內(nèi)路面銑刨機(jī)的發(fā)展起始于 20 世紀(jì) 80 年代，開始是以拖拉機(jī)為底盤通過(guò)安裝銑刨裝置改裝而成的，直到進(jìn)入 90 年代才開始進(jìn)行自行式銑刨機(jī)的研制。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?？傮w來(lái)看，國(guó)產(chǎn)銑刨機(jī)產(chǎn)品缺乏系列化，功能欠完善，技術(shù)含量低，工作可靠性差。目前僅以生產(chǎn)銑刨寬度 米和 1 米的兩種輪式銑刨機(jī)為主，生產(chǎn)銑刨寬度 2 米銑刨機(jī)的只有徐州工程機(jī)械制造廠等幾個(gè)少數(shù)廠家。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委已經(jīng)明確指出將重點(diǎn)發(fā)展銑刨寬度 米，銑刨速度 03m/min，銑刨深度 0300mm 的銑刨機(jī)，從而快速提高我國(guó)路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 表 11：國(guó)內(nèi)銑刨機(jī)主要生產(chǎn)廠商及主要機(jī)型情況表 生產(chǎn)廠 型號(hào) 銑刨寬度（米） 行走方式 控制方式 山西建筑機(jī)械股份有限公司CM2022 履帶式 數(shù)字電子CM1900 履帶式 數(shù)字電子西安宏大交通科技有限公司 CM1200 輪式 數(shù)字電子西安筑路機(jī)械公司 LX200 履帶式 數(shù)字電子X(jué)M200 履帶式 數(shù)字電子X(jué)M101 輪式徐州徐工筑路機(jī)械有限公司XM100 輪式LXZYH2022 輪式 數(shù)字電子鎮(zhèn)江華晨華通路面機(jī)械有限公司 LX1000 輪式KFX2200 履帶式 數(shù)字電子KFX2022 履帶式 數(shù)字電子沈陽(yáng)北方交通工程司KFX1000 輪式天津鼎盛工程機(jī)械有限公司LX1000 輪式德國(guó) Wirtgen 公司 W2022 履帶式 數(shù)字電子瑞典 Dynapac 公司 PL2022S 履帶式 數(shù)字電子意大利 Bitelli 公司 SF200L 履帶式 數(shù)字電子就目前產(chǎn)品的技術(shù)水平而言，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。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家以徐州工程機(jī)械制造廠、鎮(zhèn)江華通機(jī)械集團(tuán)公司、山東德州工程機(jī)械公司 3 家為主。徐州工程機(jī)械制造廠于 1999 年引進(jìn)德國(guó)維特根 2022DC 銑刨機(jī)技術(shù)，通過(guò)消化吸收已形成了銑削寬度分別為 1 米和 2 米的系列化產(chǎn)品。鎮(zhèn)江華通機(jī)械集團(tuán)公司生產(chǎn)銑刨寬度 和 1 米兩種型號(hào)的銑刨機(jī)，最近研制成功銑刨寬度 米的帶回收裝置的 LXZYH1000 型銑刨機(jī)。山東德州工程機(jī)械公司主要生產(chǎn)銑刨寬度 1 米的銑刨機(jī)，最近正在試制銑刨寬度 2 米的 LX2022 型銑刨機(jī)。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)揮如下優(yōu)勢(shì)：①利用我國(guó)已經(jīng)加入 WTO 有利條件，樹立國(guó)際化設(shè)計(jì)思想，加強(qiáng)國(guó)際間技術(shù)合作，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)格低廉的優(yōu)勢(shì)，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)的專公路銑刨機(jī)整機(jī)的設(shè)計(jì)5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。隨著公路交通事業(yè)突飛猛進(jìn)發(fā)展，特別是經(jīng)過(guò)“八五”和“九五”期間的快速健康發(fā)展，我國(guó)公路基礎(chǔ)設(shè)施的總量取得了巨大的突破，到 2022 年底，公路總里程已達(dá) 176萬(wàn) km，其中高速公路為 萬(wàn) km、二級(jí)以上高等級(jí)公路 24 萬(wàn) km。為保持道路通行的安全、舒適、快速，對(duì)它們進(jìn)行及時(shí)、有效、高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)將是今后日常工作的重點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)公路發(fā)展的統(tǒng)計(jì)，未來(lái)公路養(yǎng)護(hù)對(duì)各類現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的需求將會(huì)越來(lái)越大。隨著高速公路大修期的到來(lái)和公路交通行業(yè)以及城市管理部門對(duì)現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方式的認(rèn)識(shí)，對(duì)路面銑刨機(jī)的需求將會(huì)逐年增加，并且會(huì)以很快的速度增加。國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品盡管性能先進(jìn)，但價(jià)格昂貴、維修服務(wù)不便，因此可以預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)瀝青路面銑刨機(jī)將具有較廣闊的市場(chǎng)前景。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，使國(guó)產(chǎn)瀝青路面銑刨機(jī)盡快形成完整的系列，并不斷提高產(chǎn)品的使用性能和可靠性，為用戶提供經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高質(zhì)量的銑刨機(jī)。 路面銑刨機(jī)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想高速公路隨著路面齡期的增加，由于行車載荷與自然環(huán)境因素，路面會(huì)陸續(xù)出現(xiàn)一些病害，嚴(yán)重影響行車速度與安全。由于路面銑刨機(jī)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。顯然，處理病害快速有效的方法是使用路面銑刨機(jī)銑刨路面，使路面保持平整。用銑刨機(jī)械銑刨損壞的舊鋪層，再鋪設(shè)新面層是一種最經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)方法。結(jié)合國(guó)內(nèi)外路面銑刨機(jī)的發(fā)展概況，設(shè)計(jì)思想有以下幾點(diǎn)：1. 向大型化方向發(fā)展；2. 實(shí)用性與先進(jìn)性兼顧；3. 充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；4. 簡(jiǎn)化操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，設(shè)備可靠；5. 簡(jiǎn)化設(shè)備保養(yǎng)，合理潤(rùn)滑，充分防腐； 路面銑刨機(jī)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則根據(jù)以上的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，可以確定以下的設(shè)計(jì)原則，選用標(biāo)準(zhǔn)件和成熟機(jī)構(gòu)，盡可能結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，降低制造成本，并保證性能和質(zhì)量；，確保作業(yè)要求；，維修方便； 本文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本文主要負(fù)責(zé)公路銑刨機(jī)整體的設(shè)計(jì)，包括銑刨機(jī)總體的布置，總體參數(shù)的選型，功率的計(jì)算及發(fā)動(dòng)機(jī)的選型，傳動(dòng)方案的選擇，行星減速器的計(jì)算與選型，行走系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，銑刨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及輸料裝置的設(shè)計(jì)。通過(guò)比較不同廠家的現(xiàn)有的銑刨機(jī)，進(jìn)而選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文62 路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計(jì)路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計(jì)，就是根據(jù)其主要用途、作業(yè)條件、使用場(chǎng)合及生產(chǎn)情況等，合理的選擇和確定機(jī)型、各總成的結(jié)構(gòu)型式、性能參數(shù)及整機(jī)尺寸等，并進(jìn)行合理的布置。這些組成和部件相互依賴又相互制約，因此，路面銑刨機(jī)的性能不僅取決與每個(gè)部件的好壞，而更重要的是取決于各總成性能的相互協(xié)調(diào)。各總成性能的相互協(xié)調(diào)如何，又取決于各總體參數(shù)及各總成部件的匹配情況及其布局的合理性。如果整體設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏全局觀念，而對(duì)總體參數(shù)及各總成部件性能的協(xié)調(diào)匹配考慮不周，或注意不夠，即便設(shè)計(jì)的各單個(gè)總成部件結(jié)構(gòu)是先進(jìn)的，性能是良好的，但組合裝配在一起不一定就能獲得整機(jī)的良好性能。這是因?yàn)槟承┛偝刹考膬?yōu)點(diǎn)可被另一些總成部件所抵消或限制，使其得不到充分發(fā)揮。所以，路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計(jì)對(duì)整機(jī)的性能起著決定性的影響。因此，總體設(shè)計(jì)必須從保證路面銑刨機(jī)的整體性能出發(fā)，正確的選擇和確定各總成的結(jié)構(gòu)型式、總體參數(shù)，使其獲得良好的匹配關(guān)系，并進(jìn)行合理的布置，以達(dá)到設(shè)計(jì)的完美性。以下各節(jié)分別就路面銑刨機(jī)的選型、總成部件結(jié)構(gòu)型式的選擇及比較等作以具體的闡述。 路面銑刨機(jī)的選型路面銑刨機(jī)結(jié)構(gòu)型式的選擇，主要是根據(jù)其用途和作業(yè)場(chǎng)合，前已述及。路面銑刨機(jī)的結(jié)構(gòu)型式按銑刨機(jī)行走方式不同，可分為輪式和履帶式。輪胎式的優(yōu)點(diǎn)：重量輕、速度快、機(jī)動(dòng)靈活、效率高、行走時(shí)不破壞路面及維修方便等。由于以上特點(diǎn)，輪胎式路面銑刨機(jī)一般以中小型居多，運(yùn)行方便、快捷靈活。適 用于小面積的路面維修、刮除噴涂標(biāo)線、銑刨小型溝槽等，一般不帶廢料回收裝置。在工作量不大、作業(yè)地點(diǎn)不太集中、轉(zhuǎn)移性頻繁的情況下，生產(chǎn)率大大超過(guò)了履帶式。輪胎式的缺點(diǎn)：輪胎接地比壓較大、通過(guò)性能差、重心較高，穩(wěn)定性較差。履帶式的優(yōu)點(diǎn)：履帶接地面積大，使得接地比壓小，通過(guò)性能好、重心低、穩(wěn)定性好、重量大、附差性好、牽引力大、比切入力大。因此，大中型路面銑刨機(jī)一般為履帶全液壓式，主要用于大規(guī)模路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)。履帶式的缺點(diǎn)：速度低、不夠靈活機(jī)動(dòng)、制造成本高、維修較難、行走時(shí)易破壞路面，轉(zhuǎn)移工作場(chǎng)地時(shí)需用拖車托運(yùn)。隨著市政道路和高等級(jí)公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，大規(guī)模的機(jī)械化養(yǎng)護(hù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委已經(jīng)明確指出將重點(diǎn)發(fā)展銑刨寬度 米，銑刨速度 03m/min，銑刨深度 0300mm 的銑刨機(jī)，從而快速提高我國(guó)路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。因而，根據(jù)現(xiàn)有路面銑刨機(jī)總體性能的優(yōu)缺點(diǎn)，以及國(guó)內(nèi)路面銑刨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，我們選用履帶式行走系統(tǒng)大型路面銑刨機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。公路銑刨機(jī)整機(jī)的設(shè)計(jì)7 路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)的選型路面銑刨機(jī)的總體設(shè)計(jì)，就是根據(jù)其主要用途、作業(yè)條件、使用場(chǎng)合及生產(chǎn)情況等，對(duì)其性能提出具體的要求，以作為整機(jī)和總體部件設(shè)計(jì)的依據(jù)。路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)的選擇與確定，是設(shè)計(jì)過(guò)程中一項(xiàng)十分重要的工作。總體參數(shù)選擇的合理，不僅給以后的技術(shù)要求設(shè)計(jì)帶來(lái)方便，而且更重要的是使路面銑刨機(jī)獲得良好的使用性能，較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從而提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本。路面銑刨機(jī)的總體參數(shù)包括：路面銑刨機(jī)的質(zhì)量；發(fā)送機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速；最大銑刨寬度、深度；載荷的分配；行走速度和爬坡能力；履帶結(jié)構(gòu)尺寸；箱體容積；料輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量等。以上參數(shù)不是孤立的，它們之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。要合理的選擇它們，就必須做大量的調(diào)查研究工作，了解與之所設(shè)計(jì)的多種同類型銑刨機(jī)的結(jié)構(gòu)，性能和重要參數(shù)，與所設(shè)計(jì)的銑刨機(jī)進(jìn)行分析比較，從整機(jī)性能出發(fā)，考慮“三化”的要求，合理選擇和正確確定以上各參數(shù)。（1）發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)銑刨機(jī)作業(yè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率組合為 :??3 最高可能的切削速度下進(jìn)行最大切深的銑刨作業(yè)，所需功率為 ；max2P 集料系統(tǒng)最大能力回收廢料，所需功率為 P ； H 散熱系統(tǒng)最大能力散熱，所需功率為 P ； S 控制系統(tǒng)進(jìn)行正確的控制，所需功率為 P ； K 輔助系統(tǒng)進(jìn)行必要的輔助動(dòng)作，所需功率為 P 。 F（2）最大銑刨寬度、深度根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求及路面銑刨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，參考同類型的大型路面銑刨機(jī)的 具體參數(shù)，在這里確定：最大銑刨寬度：4000mm 銑刨深度： 0－300mm轉(zhuǎn)子直徑： 2022mm 轉(zhuǎn)子最大傾斜角度： 5176。（3）行走速度和爬坡能力根據(jù)路面銑刨機(jī)的工作環(huán)境及要求，確定行走速度： 0－84m/min理論爬坡能力： 100％離地間隙： 310 mm（4）履帶結(jié)構(gòu)尺寸履帶（長(zhǎng)寬高）： 3300520550mm（5）箱體容積燃油箱： 2310 L液壓油箱：1200 L水箱： 3000 L（6）料輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量等無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8根據(jù)所設(shè)計(jì)的路面銑刨機(jī)的整機(jī)大小及工作能力，參考現(xiàn)有機(jī)型選用收料皮帶： 2022 mm 卸料皮帶：2022 mm理論運(yùn)輸能力： 630 /h3m機(jī)架尺寸（長(zhǎng)寬高）： 100002500550 mm皮帶質(zhì)量： T（7）路面銑刨機(jī)的質(zhì)量根據(jù)所設(shè)計(jì)個(gè)零部件，路面銑刨機(jī)的質(zhì)量重約為 45 噸。 路面銑刨機(jī)的總體布置路面銑刨機(jī)的總體布置就是在參考同類型銑刨機(jī)的基礎(chǔ)上，以保證路面銑刨機(jī)的主要性能為出發(fā)點(diǎn)，在總體設(shè)計(jì)和總體部件設(shè)計(jì)密切配合下，通過(guò)繪制布局草圖，根據(jù)使用要求及載荷分配來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)總成部件的性能，來(lái)確定它們的位置、尺寸和重量?？傮w布置不緊要使路面銑刨機(jī)有良好的使用性能，而且必須保證操作輕快、拆裝容易和維修方便。（1）總體布置草圖基準(zhǔn)面的選擇為了確定各總成部件在整機(jī)上的位置和尺寸，首先初步確定支撐間距，輪距和履帶尺寸并畫在草圖上。參考同類型的機(jī)架的高度，確定機(jī)架上緣的位置，然后選擇三個(gè)基準(zhǔn)面，通常基準(zhǔn)面的選擇如下：以通過(guò)后橋中心線的水平面為上下位置的基準(zhǔn)面；以通過(guò)后橋中心線的垂直平面為左右位置的基準(zhǔn)面；以通過(guò)路面銑刨機(jī)的縱向?qū)ΨQ軸為左右位置的基準(zhǔn)面；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)、水箱、燃油箱、液壓油箱和傳動(dòng)系統(tǒng)的布置 ??3動(dòng)力機(jī)通常布置在路面銑刨機(jī)的中后部，這樣不僅可以改善駕駛員的前后視野，而且還可以增加路面銑刨機(jī)的穩(wěn)定性。根據(jù)載荷分配確定其曲軸中心線的上下位置，在不影響整機(jī)的使用要求和傳動(dòng)系統(tǒng)的布置的情況下，希望盡可能的低一些，以降低整機(jī)的重心高度。動(dòng)力機(jī)的位置確定后，即可裝載機(jī)械傳動(dòng)裝置，確定轉(zhuǎn)軸。參考同類型路面銑刨機(jī)，水箱則可緊靠在發(fā)動(dòng)機(jī)后面，以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。燃油箱水箱一側(cè)布置在水箱側(cè)面即可。液壓油一般布置在機(jī)身尾部，其后配備風(fēng)扇對(duì)其進(jìn)行降溫。（3）工作裝置的布置路面銑刨機(jī)的工作裝置為銑刨裝置，并通過(guò)料傳遞裝置來(lái)運(yùn)輸物料。大型路面銑刨機(jī)的銑刨裝置一般布置在機(jī)身的中間位置下部，料傳送裝置在機(jī)身的前端。在布置時(shí)，結(jié)合工作裝置的設(shè)計(jì)和工作情況，參考同類型的路面銑刨機(jī)的布局，合理的分配空間，以使銑刨機(jī)的工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠。（4）駕駛室的布置駕駛室的位置在整機(jī)的中上部，操縱平臺(tái)位于駕駛室的前側(cè)，并安裝減震設(shè)備，來(lái)減少工作時(shí)由于機(jī)器的震動(dòng)而引起的儀表顯示不準(zhǔn)確和防止誤操作。路面銑刨機(jī)的履帶行走機(jī)構(gòu)采用四輪液壓驅(qū)動(dòng)，前后輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向。為增加整機(jī)的穩(wěn)定性，可使履帶的接地面積適當(dāng)增加。公路銑刨機(jī)整機(jī)的設(shè)計(jì)9 銑刨機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)總體方案如圖所示：1．發(fā)動(dòng)機(jī)，為整臺(tái)機(jī)器提供動(dòng)力，由傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到各個(gè)部分；2．銑刨機(jī)的機(jī)架，主要用來(lái)支撐各個(gè)部分，為各部分的裝配提供載體；3．支撐架，用來(lái)將輸送裝置裝配到機(jī)架上；4．輸送裝置，用來(lái)將銑下的肥料收集，運(yùn)送到運(yùn)輸車上；5．行走機(jī)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)行走，支撐，轉(zhuǎn)向等功能；，銑刨機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，直接用來(lái)銑削路面的的裝置，由銑刨鼓，刀具，固定擋板，浮動(dòng)擋板，后刮板等組成。 圖 銑刨機(jī)總體設(shè)計(jì)方案（1）行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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2022mm 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。由于本文設(shè)計(jì)的銑刨機(jī)銑刨寬度為 4m，故選用履帶式的行走機(jī)構(gòu)。（2）減速器的選擇一般發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在 2022r/min 左右，而銑刨鼓的轉(zhuǎn)速在 30~50r/