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路面铣刨机的发展历程与研究进展

发布日期:2020/7/21 11:48:10 来源: 互联网 浏览量:

     路面铣刨机是沥青路面养护施工的机械设备,主要于沥青砼面层的公路、城市道路清除和剥离公路车辙、龟裂及拥包等路面病害。按铣刨工艺的不同它可以分为热铣和冷铣两大类。热铣是在铣刨机上装设加热装置,将路面加热到一定温度后再进行铣削作业;冷铣是在常温下直接对路面进行铣削作业。由于冷式铣刨机具有使用成本低、不污染环境及铣深范围广等优点,随着铣削刀具性能的提高而得到了迅速的发展。

一、国外路面铣刨机的发展历程
作为实现路面铣刨的设备,国外铣刨机经历了由热铣到冷铣,由无集料到有自动集料装置的发展过程。首台铣刨机出现在1971年的德国,这是由维特根(Wirtgen)公司开发的装有红外预加热系统的小型铣刨机,它的出现开创了道路养护施工的新纪元。到20世纪70年代中期,全欧洲已有一百多台这样的铣刨机在使用。十年后,维特根公司又开发了带直接收集旧料装置的小型冷铣刨机。90年代初,维特根公司的铣刨机在大型化、系统化、液压及控制技术上得到显著提高,其中W2200就是冷铣刨技术的典型代表。意大利的Bitelli公司、 Madni公司, 美国的CMI公司Caterpillar公司均在二 十世纪90年代初开发了自己的冷铣刨机。目前国外铣刨机市场形成了以维特根公司的产品为代表的欧洲风格和以美国Roadtech公司、CMI公司和卡特彼勒公司的产品为代表的北美风格。区别在于欧洲的铣刨机采用四履带行走方式,外型结构紧凑、精巧,更多地采用电子控制技术;而北美的铣刨机采用的是三履带行方式,造型粗旷,更加坚固。



二、国内路面铣刨机的发展过程
国内对沥青路面铣刨机的研究开始于20世纪80年代,1985年交通部对沥青路面旧料再生设备进行了立项研究。随后,湖北襄樊公路机械厂及镇江路面机械厂研制出了简单的铣刨机。1990年 天津市道桥机修厂也研制出了LZ-1000型铣刨机,但当时及随后的10年中,我国主要处于筑路的建设中,路面的维护保养并不显得十分追切,产铣刨机因市场容有限,没有得到相应发展。到2002年,我国公路养护市场对路面铣刨机的需求主要依赖进口,但市场批不大。2002年以后, 随着20世纪80年代末和90年代初铺建的一批高速公路 陆续进入大修期,我国对路面铣刨机的需求明显增加。在这种市场需求下,发展和生产我国自己的路面铣刨机,已势在必行。

自2002年以来,国内一些厂家在借鉴国外铣刨机设计和制造的经验基础上,开发和生产了具有现代液压传动技术和电子控制技术于一体的
路面铣刨机。这些成果在2002年10月北京举办的中国交通设备展览会.上得到了展示。到目前为止,国内已有徐工集团,中联重科、陕建股份、西安宏大、北方交通和西筑等企业可以生产制造铣刨宽度为2m,最大铣刨深度为300mm,具有自动切深控制和收料装置的中大型路面铣刨机。其中陕建股份和西安宏大生产的CM2000、CM1 900型路面铣刨机,其整机的结构设计、系统设计以及数字网络控制系统的软件设计都是自行设计完成的,在这些方面不但拥有自主的知识产权,而且达到了国际先进水平。表2为主要国产路面铣刨机的性能参数。

三、国内外路面铣刨机的技术状况
路面铣刨机是工程机械中结构较为复杂的机型之一, 它的设计与生产涉极机械制造、液压传动、电子控制等技术领域,它的发展经历了较长
的历程。从技术角度看,国内外各厂家生产的铣刨机,总体结构大同小异,但在动力传动系统、电子控制系统以及行走驱动系统上有所区别。
(1)中大型路面铣刨机的动力传动系统主要分为两类第一类 是以维特根的W2 00 0、戴纳派克的PL2000S、陕建股份的CM2000和西安宏大CM1900为代表的铣刨机。这类机器的发动机的动力通过飞轮传给分动箱,再由分动箱驱动液压系统和铣刨转子系统。这种传动系统的结构紧凑,可靠性高,对发动机的选择没有限制。第二类以维特根的2000DC、W1 900,必泰利的SF200L和国内其他厂家生产的2m铣刨机为代表。这类机器在传动系统上,采用发动机两头出力的方式,- -端经飞轮和离合器驱动铣刨转子,另-端则通过分动箱驱动液压系统。这种传动系统由于受整机横向尺寸的限制,需要选用V型发动机。
(2)控制系统可分为两种类型,第一类 是全数字网络控制系统。这种系统由两个或两个以上的CAN-bus或RS485接口的数字控制器和一个
总线以及若干传感元件所构成,所有控制和反馈信号均由同一个总线传递。这种系统具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好等特点,非常适合工程机械监控设备的互连。维特根的W2000,戴纳派克的PL2000S,以及国产的CM2000、CM1 900采用的是这种系统。
另一类控制系统是分立式的控制系统,即同一台机器上有两个以上的独立控制系统,它们互相之间没有通信关系,不存在信息资源的共享。
如维特根的W1 900,必泰利的SF200L,以及其他一些国内生产制造的2m铣刨机。它们的控制系统一般分 为两部分, -部分是切深控制,另一部分是整机的其他控制。
(3)国内外的大中型路面铣刨机均采用了履带式的行走驱动系统。以维特根为代表的欧洲风格的铣刨机和以BG2000为代表的国产铣刨机

均采用了四履带的行走驱动系统;而以Roadtech和CMI为代表的美国风格的铣刨机则采用了三履带的行走驱动系统。三履带式铣刨机与四履带式相比,其转向相对灵活,但四履带式铣刨机结构紧凑。

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