路面铣刨机产品介绍及发展趋势分析
2007-08-16
路面铣刨机是沥青路面养护施工机械的主要机种之一，主要用于公路、城市道路等沥青砼面层清除拥包、油浪、网纹、车辙等。 用路面铣刨机铣削损坏的旧铺层，再铺设新面层是一种最经济的现代化养护方法，由于它工作效率高、施工工艺简单、铣削深度易于控制、操作方便灵活、机动性能好、铣削的旧料能直接回收利用等，因而广泛用于城镇市政道路和高速公路养护工程中。 一、分类及应用场合 根据铣削形式，铣刨机可分为冷铣式和热铣式两种。冷铣式配置功率较大，刀具磨损较快，切削料粒度均匀，可设置洒水装置喷水，使用广泛，产品已成系列；热铣式由于增加了加热装置而使结构较为复杂，一般用于路面再生作业。 按铣削转子的旋转方向，可分为顺铣式和逆铣式两种。转子的旋转方向与铣刨机行走时的车轮旋转方向相同的为顺铣式，反之则为逆铣式。 根据结构特点，分为轮式和履带式两种。轮式机动性好、转场方便，特别适合于中小型路面作业；履带式多为铣削宽度2000mm以上的大型铣刨机， 有旧材料回收装置，适用于大面积路面再生工程。 按铣削转子的位置，可分为后悬式、中悬式和与后桥同轴式。后悬式即铣削转子悬挂于后桥的尾部；中悬式即铣削转子在前后桥之间；后桥同轴式即铣削转子与后桥同轴布置。 根据铣削转子的作业宽度，可分为小型、中型和大型等三种。小型铣刨机的铣削宽度为300~800mm，铣削转子的传动方式多采用机械式，主要适用于施工面积小于100M2的路面维修工程；中型铣刨机的铣削宽度为1000~2000mm，铣削转子的传动方式多为液压式；大型铣刨机的铣削宽度在2000mm以上，一般与其它机械配合使用，形成路面再生修复的成套设备，其铣削转子传动方式也多为液压式。 根据传动方式分为机械式和液压式两类。机械式工作可靠、维修方便、传动效率高、制造成本低，但其结构复杂、操作不轻便、作业效率较低、牵引力较小，适用于切削较浅的小规模路面养护作业；液压式结构紧凑、操作轻便、机动灵活、牵引力较大，但制造成本高、维修较难，适用于切削较深的中、大规模路面养护作业。 二、应用特点 1、使用铣刨机铣削路面，可以快速有效地处理路面病害，使路面保持平整。 2、道路的翻修工程采用铣削工艺可保持原路面的水平高程。铣削工艺可将损坏路面切除掉，由新材料填补原有空间，经压实后与原路面等高，保持路面的原有水平高程，这使穿行于高架桥或立交桥涵的路面载荷对桥体不致产生冲击载荷，并且桥涵通过高程不变。 3、保证新旧路面材料的良好结合，提高其使用寿命。采用铣削工艺可使填料坑边侧及底部整齐、深度均匀，形成新旧料易于结合的齿状几何表面，从而使翻修后新路面的使用寿命大大提高。 4、有利于旧路面材料的再生利用。由于可以掌握切削深度，铣削下来的材料不仅干净且呈规则的小颗粒，可以不用再破碎加工即可遮现场或固定料场再生利用，大大降低了施工成本，同时也是一种环境保护措施。 三、主要结构及工作原理 一般铣刨机由发动机、车架、铣削转子、铣削深度调节装置、液压元件、集料输送装置、转向系及制动系等组成。 铣削转子是铣刨机的主要工作部件，它由铣削转子轴、刀座和刀头等组成，直接与路面接触，通过其高速旋转的铣刀进行工作而达到铣削的目的。铣刨机上设有自动调平装置，以铣削转子侧盖作为铣削基准面，控制两个定位液压缸，使所给定的铣削深度保持恒定； 其液压系统用来驱动铣削转子旋转、整机行走、辅助装置工作等，一般为多泵相互独立的闭式液压系统，工作时互不干扰且可靠性较高； 有的铣刨机根据需要安装倾斜调整器，用来控制转子的倾斜度；一般大型铣刨机都有由传送带和集料器组成的集料输送装置，它可将铣削出的散料集中并传送至随机行走的运载汽车上，输送臂的高度可以调节并可左右摆动，以调整卸料位置。 铣刨机规格、型号不同时，其结构、布置也略有区别，但基本工作原理相同或相似。铣刨机动力传动的路线：发动机→液压泵→液压马达、液压缸→工作装置。 四、发展水平及发展趋势 1、国内水平及发展方向 我国的铣刨机生产起步较晚，20世纪80年代初才开始研制，主要结构形式有两种：一是在农用轮式拖拉机上加装铣削装置而构成简易型冷铣刨机，其结构简单，适用于中等强度以下的沥青路面的铣削；二是自行式冷铣刨机，近两年有了一定的发展，主要机型的使用性能已完全能满足国内高等级公路及市政道路的养护要求，良好的性能价格比与国外进口产品相比也有较大的竞争优势，但在品种规格、技术水平及配套件等方面仍存在较大的差距。 目前，国产机型更多地借鉴了欧洲铣刨机的技术和经验，在动力、液压和控制系统上均采用了国际化的配套，可以说在系统配置上达到了国际先进水平。从知识产权的角度来看，部分国产产品如陕西建设机械股份有限公司生产的CM2000及西安宏大交通科技有限公司生产的CM1900和CM1200，不但拥有完整的知识产权，而且在整机系统、控制系统及其软件的设计和制造工艺等方面均已达到国际先进水平。 在今后的市场竞争中，我国的铣刨机生产厂商应该发挥以下优势：①利用我国已经加入WTO的有利条件，树立国际化的设计思想，加强国际间的技术合作，在技术上保持与国际发展水平同步，争取更大的高端产品市场；②发挥本地化的优势，为用户提供及时的从整机技术到配件供给等全方位的服务；③利用我国劳动力价格低廉的条件，降低整机成本，发挥价格优势，争取更多的中低端用户，扩大市场；④注意研发符合我国道路特点的专有技术及产品系列，为公路养护工程服务，促进我国公路交通事业的技术进步。 2、国外水平及发展趋势 国外路面铣刨机的发展和工程应用已有较长的历史，积累了丰富的经验，形成了以德国维特根公司产品为代表的欧洲风格和以美国RoadTech公司、CMI公司、卡特彼勒公司产品为代表的北美风格。它们的工作原理和流程相同，发动机的装机容量基本相当，区别在于欧洲的铣刨机采用四履带行走方式，外形结构紧凑、精巧，更多地采用电子控制技术，特别是目前的数字电子网络控制技术；而北美的铣刨机均采用三履带行走方式，造型粗旷、更加坚固。表2列出了几种国外典型产品的主要技术参数。 国外的路面铣刨机技术已达到较高的技术水平，归纳起来有以下几个特点。 ① 先进合理的底盘结构铣刨机的底盘主要以全刚性车架及四轮行走结构组成，驱动及转向方式均以静液压传动为主。 ② 充分发挥最佳铣削功率铣刨机上的自动液压功率调节器可根据路面材料的硬度及铣削深度来控制铣削转子的进刀速度，即可自动调节铣削转子转速和铣刨机行走速度，使铣刨机始终处于最大功率利用状态，并不会发生超负荷工作情况。 ③ 发动机功率增大同样铣削宽度的新型铣刨机功率越来越大，生产效率提高。 ④ 较大的铣削深度新型铣刨机一次铣削深度均超过300mm，使对整个行车道的全厚度铺层进行铣削成为可能。 ⑤ 性能良好的铣削转子多数冷铣刨机将铣刀头固定在数块半圆形瓦片上，通过瓦片在转子上安装的多少来调整铣刨机的铣削宽度。 ⑥ 简便的铣削物装载铣刨机后部挂装集料输送装置即可完成快速收料，并将铣削物装入运载汽车上。通过液压机构调整卸料高度，并可使传送带左右摆动40°~50°，从而实现路侧装料。 ⑦ 大量采用先进技术如全轮驱动技术及机电液一体化控制技术、智能化故障诊断和维护系统、精确的自动找平系统、安全自保护系统及功率自动分配系统。 ⑧ 大容量容器水箱、柴油箱容积更大，机器工作时燃油、冷却水加注间隔长，待机时间短。 ⑨ 模块化设计发动机及其外围部件--液压泵、液压阀和冷却系统均装置在同一底架上，所有的电磁阀都装配在同一个分配阀上，易于调整、检测和维修。 五、发展前景 随着公路交通事业突飞猛进的发展，特别是经过“八五”和“九五”期间的快速健康发展，我国公路基础设施的总量取得了巨大的突破，到2002年底，公路总里程已达176万km，其中高速公路为2.52万km、二级以上高等级公路24万km。为保持道路通行的安全、舒适、快速，对它们进行及时、有效、高质量的养护将是今后日常工作的重点。 随着我国经济的发展，综合国力的增强，乡镇城市化、中小城市大型化、大中城市花园化的趋势日渐明显，城市道路的改扩建工程也越来越多。在这种形势下，公路养护工作也变得日益繁重，对公路养护作业的质量提出了更高的要求，现代化的机械养护作业方式势在必行。 在市场前景看好、市场需求强劲的形势下，路面养护设备大发展的时代已经来临，沥青路面铣刨机作为道路机械化养护必不可少的设备之一，在国内市场的需求量会越来越大。 事实上，以铣刨机为主要设备的机械化养护作业方式已经在全国许多公路上被采用，成为目前形势下的一种标准养护模式，大型路面铣刨机同时也成为“十五”期间我国需重点发展的高等级公路养护机械之一。 根据我国公路发展的统计，未来公路养护对各类现代化机械设备的需求将会越来越大。随着高速公路大修期的到来和公路交通行业以及城市管理部门对现代化养护方式的认识，对路面铣刨机的需求将会逐年增加，并且会以很快的速度增加。 国外进口产品尽管性能先进，但价格昂贵、维修服务不便，因此可以预计国产沥青路面铣刨机将具有较广阔的市场前景。 国内生产企业应抓住机遇，使国产沥青路面铣刨机尽快形成完整的系列，并不断提高产品的使用性能和可靠性，为用户提供经济、实用、高质量的铣刨机。
