小型路面铣刨机设计

摘要小型路面铣刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备。设计对路面铣刨机械的技术发展趋势和国内外市场前景做了简单介绍并分析，以此确定铣刨机初步的总体设计。路面铣刨机主要工作装置是铣刨转子，对铣刀的排布和一些主要参数进行设计，使铣刨刀顺序接触路面，路面材料在铣刨转子刀具的冲击和挤压下破碎为颗粒状。路面铣刨机以工作速度向前移动，同时呈螺旋状对称排列的刀具将铣下的废料向转子中央聚集，通过抛料板将废料抛到输送机上，并转移到指定位置和运输车辆上。对铣刨机的传动系统进行设计，使铣刨机更加轻便、易操作。同时，对输料系统和行走系统进行了简单的设计。关键词铣刨机；轮式；输料装置；刀具ABSTRACTSMALLROADMILLINGMACHINEISAKINDOFEFFICIENTEQUIPMENTREPAIRANDMAINTENANCEOFASPHALTPAVEMENTDESIGNOFPAVEMENTMILLINGMACHINERYTECHNOLOGYDEVELOPMENTTRENDANDTHEDOMESTICANDFOREIGNMARKETPROSPECTSDOTHESIMPLEINTRODUCTIONANDANALYSIS,INORDERTODETERMINETHEMILLINGMACHINEINITIALLY,THEOVERALLDESIGNROADMILLINGMACHINEMAINWORKDEVICEISMILLINGPLANINGROTOR,FORMILLINGCUTTERARRANGEMENTANDSOMEMAINPARAMETERSOFDESIGN,MAKEMILLINGPLANERORDERCONTACTWITHTHEROADANDPAVEMENTMATERIALSINTHEIMPACTOFMILLINGPLANINGROTORCUTTERANDSQUEEZEBROKENGRANULARROADMILLINGMACHINETOSPEEDMOVINGFORWARD,ANDAHELICALSYMMETRYARRANGEMENTTOOLWILLMILLINGWASTETOTHECENTEROFTHEROTORGATHEREDBYTHROWINGPLATEWASTETHROWNONTOTHECONVEYORANDTRANSFERREDTOTHESPECIFIEDLOCATIONANDTRANSPORTVEHICLESDESIGNOFTRANSMISSIONSYSTEMOFTHEMILLINGMACHINE,THEMILLINGMACHINEISMORECONVENIENT,EASYTOOPERATEATTHESAMETIME,THESIMPLEDESIGNOFTHEFEEDINGSYSTEMANDTHEWALKINGSYSTEMISCARRIEDOUTKEYWORDSMILLINGPLANERPLANETARYREDUCERTRACKTRANSPORTINGMACHINETOOL目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论111路面铣刨机及其发展概况1111路面铣刨机的分类1112路面铣刨机的应用特点2113国内外路面铣刨机发展概况212路面铣刨机设计的指导思想513路面铣刨机设计的设计原则514本文设计的主要内容62路面铣刨机的总体设计721铣刨机总体方案的设计722路面铣刨机的总体参数的设定823路面铣刨机的总体布置1024本章小结113铣刨机动力系统设计1231发动机的选择1232传动系统的设计13321传动形式的选择13322传动系统的分类1533铣刨系统液压设计17331铣刨系统外负荷计算17332初选系统的工作压力17333铣刨系统液压回路图1834本章小结194铣刨机行走系统设计2041铣刨机行走系统的基本要求2042铣刨机行走传动形式2043附着条件决定的最大切线牵引力2144行走系统功率分析2145本章小结225铣刨机铣刨系统设计2551路面铣刨机铣刨转子排列方式分析2552路面铣刨机铣刨轮刀具排列参数分析2653路面铣刨机铣刨轮主要参数的研究31531铣刨轮的切削量31532铣刨轮直径32533铣刨轮最佳螺旋升角的选取3354本章小结356输料系统的设计3661输料系统的主要功能部件3662输送带的跑偏及防偏措施38621跑偏的危害及原因38622输送带跑偏的常见处理方式3963本章小结417结论42致谢43参考文献44附录A45附录B521绪论11路面铣刨机及其发展概况路面铣刨机是一种高效的沥青路面维修养护设备，其原理是利用滚动铣削方式把沥青路面局部或全部破碎。铣削下来的沥青碎料经处理后，可直接用于路面表层的重新铺筑。主要用于公路、城市道路、机场、货场、停车场等沥青砼面层开挖翻新；沥青路面拥包、油浪、网纹、车辙等的清除；水泥路面的拉毛及面层错台铣平等。随着市政道路和高等级公路建设突飞猛进，大规模的机械化养护时代已经到来。作为路面养护和再生设备的主要机种之一的路面铣刨机正越来越引起道路养护专家和施工单位的关注。公路建设部门对路面铣刨机等成套设备的需求会越来越迫切，需求量也会越来越多。国外路面铣刨机起源于二十世纪五十年代初，经过五十年的发展，积累了丰富的研制应用经验。随着现代机、电、液一体化技术的成功应用，其技术参数、整机性能、外观形象等得到突破性进展，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卡特彼勒公司、ROAD1ECH公司、C1M公司产品为代表的北美风格。它们的工作原理相同，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，更多的采用电子控制技术，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，造型粗犷，更加坚固。其产品已形成系列化，生产效率一般为150M/H2000M/H，铣刨宽度为03M42M最大铣刨深度可达350MM国内沥青路面铣刨机的发展起步于二十世纪八十年代，1985年交通部将“沥青路面旧料再生设备的研究”列为重点科研项目。随后，湖北襄樊公路机械厂以铁牛55型拖拉机为底盘，研制了一种简易的1M铣刨机。1987年江苏镇江路面机械厂研制出了LX1000型铣刨机。近儿年来，随着我国公路建设的持续发展，高等级路面，特别是高速公路的机械化养护已越来越引起公路使用管理部门重视，公路及城市道路的改建、翻修工程日益增加，沥青路面铣刨机得到较快的发展。国内的镇江华晨华通公司、徐州工程机械集团以及山东德工等厂家已先后开发出了采用液压驱动、并带有回收装置的铣刨机。在动力系统、液压系统和控制系统上均采用了国际化配套，达到国际先进水平整机结构设计、系统设计、控制系统设计、制造工艺设计部分或全部达到了国际水平。111路面铣刨机的分类按铣刨宽度，路面铣刨机可以分为大中小三种，0310米为小；1220米为中，20米以上为大。另外，按铣刨型式不同，可分为热铣和冷铣。热铣式因为增加了加热装置而使结构比较复杂，一般用于路面再生作业。冷铣由于适用范围广，目前占据主导地位。冷铣式配置功率比较大，刀具磨损比较快，切削料粒度较为均匀，可设置洒水装置喷水，使用广泛，且产品成系列；按铣刨机按行走方式不同，可分为轮式和履带式。轮式的机动性好、换场方便，特别适合于中小型的路面作业。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；按铣刨鼓旋转方向与行走方向不同，可分为逆铣和顺铣；按有无废料回收输送机，可分为输送式和无输送式；按铣刨鼓安装方式不同，可分为固定式和移动式。112路面铣刨机的应用特点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。113国内外路面铣刨机发展概况国外路面铣刨机起源于20世界50年代，经过60年的发展，其产品已成系列化，生产效率一般为1502000，铣刨宽度0342M，最大铣刨深度可达350MM，其机电HM/2液一体化技术已趋成熟，铣削深度可通过自动找平系统自动控制，同时为改善作业环境，延长铣削刀具的使用寿命，设计有喷洒水装置和密闭转子罩壳。为了减轻劳动强度，近年来开发的产品都带有回收装置，使铣削物从铣削转子直接输送到运载卡车上。国外制造厂商众多，主要有维特根、英格索兰、比泰利、卡特彼勒、戴纳派克等。维特根在国际上处于主导地位，尤其是小型铣刨机更是无人能及。主要生产SF和2DC系列铣刨机，已形成了铣刨宽度从0342米的近20种规格的产品系列，最大铣削深度为350MM，我国主要以进口该公司产品为主。比泰利已具有50年多制造铣刨机的历史，其SF系列冷铣刨机有11种型号，铣刨宽度为0621密，铣刨深度340MM。卡特彼勒主要生产PR和PM两大系列，铣刨宽度为19318，铣刨深度305MM其铣刨机具有铣刨深度和铣刨表面自动调平自动控制功能，铣刨深度误差为3MM。戴纳派克主要生产PL系列铣刨机，铣刨宽度为03521米，铣刨深度0300MM。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先进合理底盘结构，铣刨机底盘主要由全刚性车架及四轮行走结构组成，驱动及转向方式均以液压传动为主；2为充分发挥最佳铣削功率，铣刨机上自动液压功率调节装置可根据路面材料的硬度及铣削深度来控制铣刨转子进刀速度，即可自动调节铣刨转子转速和铣刨机行走速度，使铣刨机始终处于最大的功率利用状态，并且不会发生超负荷工作的情况；3增大发动机功率，同样铣削宽度新型铣刨机的功率越来越大，生产效率越来越高；4较大的铣削深度，新型铣刨机一次铣削深度超过300MM，使得对整个行车道全厚度铺层进行铣刨成为可能；5性能良好的铣削转子，大多数冷铣刨机将铣刀固定在多块半圆形瓦片上，通过调整瓦片在转子上安装的多少来调整铣刨机的铣刨宽度；6简便的铣削物装载，铣刨机前部挂装输送装置即可完成快速收料，并将铣削物装在运载汽车上。通过液压缸调整卸料高度，并可使传送带可左右摆动4050，从而实现路侧装料；7采用先进技术，如全轮驱动和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、安全保护系统及功率自动分配系统；8大容量水箱、柴油箱容积更大，机器工作时燃油、冷却水加注间隔延长，待机时间索短；9模块化设计的发动机以及其外围部件，如液压泵、液压阀和冷却系统均装置在同一底架上，所有电磁阀都安装在同一个分配阀上，易于调整、检测和维修；国内路面铣刨机的发展起始于20世纪80年代，开始是以拖拉机为底盘通过安装铣刨装置改装而成的，直到进入90年代才开始进行自行式铣刨机的研制。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。总体来看，国产铣刨机产品缺乏系列化，功能欠完善，技术含量低，工作可靠性差。目前仅以生产铣刨宽度05米和1米的两种轮式铣刨机为主，生产铣刨宽度2米铣刨机的只有徐州工程机械制造厂等几个少数厂家。国家经贸委已经明确指出将重点发展铣刨宽度1440米，铣刨速度03M/MIN，铣刨深度0300MM的铣刨机，从而快速提高我国路面养护机械的国际竞争力。表11国内铣刨机主要生产厂商及主要机型情况表TABLE11DOMESTICMILLINGMACHINEMAINMANUFACTURERANDMAINTYPETABLE生产厂型号铣刨宽度（米）行走方式控制方式山西建筑机械股份有限公司CM200020M履带式数字电子CM190019M履带式数字电子西安宏大交通科技有限公司CM120012M轮式数字电子西安筑路机械公司LX20020M履带式数字电子XM20020M履带式数字电子XM10110M轮式徐州徐工筑路机械有限公司XM10010M轮式LXZYH200020M轮式数字电子镇江华晨华通路面机械有限公司LX100010M轮式KFX220022M履带式数字电子KFX200020M履带式数字电子沈阳北方交通工程司KFX100010M轮式天津鼎盛工程机械有限公司LX100010M轮式德国WIRTGEN公司W200020M履带式数字电子瑞典DYNAPAC公司PL2000S20M履带式数字电子意大利BITELLI公司SF200L20M履带式数字电子就目前产品的技术水平而言，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。国内生产厂家以徐州工程机械制造厂、镇江华通机械集团公司、山东德州工程机械公司3家为主。徐州工程机械制造厂于1999年引进德国维特根2000DC铣刨机技术，通过消化吸收已形成了铣削宽度分别为1米和2米的系列化产品。镇江华通机械集团公司生产铣刨宽度05和1米两种型号的铣刨机，最近研制成功铣刨宽度10米的带回收装置的LXZYH1000型铣刨机。山东德州工程机械公司主要生产铣刨宽度1米的铣刨机，最近正在试制铣刨宽度2米的LX2000型铣刨机。在今后的市场竞争中，我国的铣刨机生产厂商应该发挥如下优势利用我国已经加入WTO有利条件，树立国际化设计思想，加强国际间技术合作，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；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；利用我国劳动力价格低廉的优势，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；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。随着公路交通事业突飞猛进发展，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252万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。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。12路面铣刨机设计的指导思想高速公路随着路面龄期的增加，由于行车载荷与自然环境因素，路面会陆续出现一些病害，严重影响行车速度与安全。由于路面铣刨机工作效率高、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。显然，处理病害快速有效的方法是使用路面铣刨机铣刨路面，使路面保持平整。用铣刨机械铣刨损坏的旧铺层，再铺设新面层是一种最经济的现代化养护方法。结合国内外路面铣刨机的发展概况，设计思想有以下几点1简化操作，实现自动化控制，设备可靠；2实用性与先进性兼顾；3充分利用发动机的功率；4简化设备保养，合理润滑，充分防腐；13路面铣刨机设计的设计原则根据以上的设计指导思想，可以确定以下的设计原则1简化设计结构，选用标准件和成熟机构，尽可能结合现有设备，降低制造成本，并保证性能和质量；2配套件必须可靠，确保作业要求；3操作简单，维修方便；14本文设计的主要内容本文主要负责公路铣刨机整体的设计，包括铣刨机总体的布置，总体参数的设定，功率的计算及发动机的选择，传动方案的选择，行走系统的设计，铣刨系统的设计以及输料装置的设计。通过比较不同厂家的现有的铣刨机，进而选出最优的设计方案。2路面铣刨机的总体设计路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途、作业条件、使用场合及生产情况等，合理的选择和确定机型、各总成的结构型式、性能参数及整机尺寸等，并进行合理的布置。这些组成和部件相互依赖又相互制约，因此，路面铣刨机的性能不仅取决与每个部件的好坏，而更重要的是取决于各总成性能的相互协调。各总成性能的相互协调如何，又取决于各总体参数及各总成部件的匹配情况及其布局的合理性。如果整体设计过程中缺乏全局观念，而对总体参数及各总成部件性能的协调匹配考虑不周，或注意不够，即便设计的各单个总成部件结构是先进的，性能是良好的，但组合装配在一起不一定就能获得整机的良好性能。这是因为某些总成部件的优点可被另一些总成部件所抵消或限制，使其得不到充分发挥。所以，路面铣刨机的总体设计对整机的性能起着决定性的影响。因此，总体设计必须从保证路面铣刨机的整体性能出发，正确的选择和确定各总成的结构型式、总体参数，使其获得良好的匹配关系，并进行合理的布置，以达到设计的完美性。以下各节分别就路面铣刨机的选型、总成部件结构型式的选择及比较等作以具体的阐述。21铣刨机总体方案的设计A行走机构的设计轮式机动性好、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。由于本文设计的铣刨机铣刨宽度为1M，故选用轮式的行走机构。B机架的总体尺寸的设计1）高度的确定高度的确定根据总布置，同时要满足总成的安装要求，确定车架的截面高度为2570MM。2）宽度的确定设计车架时，一般必须根据整车总布置的要求总宽、前后轮距、前轮转向角、发动机的外形尺寸等来确定车架的宽度。车架的宽度受履带轴距及最大转向角的限制，最小值取决于发动机的外廓宽度，安装方式的影响。因此，根据整车身提出的宽度要求，车架的宽度为3000MM。3）长度的确定车架的长度主要取决于整车车身的设计要求及底盘各总成的布置情况，确定车架的总长为7000MM，其中车架前段的长度为3575425MM，车架后段的长度为30000MM，其中425MM为车身与运输机架的接头部分。刚度不足承载式车身的一大缺陷，目前主要采取的办法是优化车架的几何形状和采用局部增粗或补焊以加强抗扭能力。合理的补焊钢框架是保证车架具有足够扭转刚度的必要条件，同时，补焊的钢框架往往又是底盘一些总成的安装基体，因此，在确定各补焊钢框架的位置前必须充分考虑到整车各总成的布置情况。合理布局，在确保车架具有足够的强度和刚度的同时，保证其他总成的安装方便性。由于发动机中置，为保证发动机、传动系统的安装要求，因此在车架的中间位置设置补焊钢框架。前、后轴间段的补焊钢框架的设置，除考虑总成的安装要求外，主要还要考虑行走系统的安装要求，并避免与支座的安装发生干涉。22路面铣刨机的总体参数的设定路面铣刨机的总体设计，就是根据其主要用途、作业条件、使用场合及生产情况等，对其性能提出具体的要求，以作为整机和总体部件设计的依据。路面铣刨机的总体参数的选择与确定，是设计过程中一项十分重要的工作。总体参数选择的合理，不仅给以后的技术要求设计带来方便，而且更重要的是使路面铣刨机获得良好的使用性能，较高的技术经济指标，从而提高生产率，降低作业成本。路面铣刨机的总体参数包括路面铣刨机的质量；发动机的功率、转速；最大铣刨宽度、深度；载荷的分配；行走速度和爬坡能力；箱体容积；料输送系统的结构尺寸及质量等。以上参数不是孤立的，它们之间存在着一定的内在联系。要合理的选择它们，就必须做大量的调查研究工作，了解与之所设计的多种同类型铣刨机的结构，性能和重要参数，与所设计的铣刨机进行分析比较，从整机性能出发，考虑“三化”的要求，合理选择和正确确定以上各参数。A发动机参数铣刨机作业时发动机的功率组合为3最高可能的切削速度下进行最大切深的铣刨作业，所需功率为；MAX2P集料系统最大能力回收废料，所需功率为；HP散热系统最大能力散热，所需功率为；S控制系统进行正确的控制，所需功率为；K辅助系统进行必要的辅助动作，所需功率为。FPB最大铣刨宽度、深度根据本次设计的要求及路面铣刨机的发展趋势，参考同类型的小型路面铣刨机的具体参数，在这里确定最大铣刨宽度1000MM铣刨深度0180MM转子直径660MM转子最大倾斜角度5转子转速0150R/MINC行走速度和爬坡能力根据路面铣刨机的工作环境及要求，确定行走速度012M/MIN理论爬坡能力20离地间隙200MMD轮胎尺寸半径30MME箱体容积燃油箱400L液压油箱80L水箱1000LF料输送系统的结构尺寸及质量等根据所设计的路面铣刨机的整机大小及工作能力，参考现有机型选用皮带800MM理论运输能力200/H3M机架尺寸（长宽高）80001200450MM皮带质量15TG路面铣刨机的质量根据所设计个零部件，路面铣刨机的质量重约为15吨。23路面铣刨机的总体布置路面铣刨机的总体布置就是在参考同类型铣刨机的基础上，以保证路面铣刨机的主要性能为出发点，在总体设计和总体部件设计密切配合下，通过绘制布局草图，根据使用要求及载荷分配来协调各个总成部件的性能，来确定它们的位置、尺寸和重量。总体布置不紧要使路面铣刨机有良好的使用性能，而且必须保证操作轻快、拆装容易和维修方便。A总体布置草图基准面的选择为了确定各总成部件在整机上的位置和尺寸，首先初步确定支撑间距，轮距和履带尺寸并画在草图上。参考同类型的机架的高度，确定机架上缘的位置，然后选择三个基准面，通常基准面的选择如下以通过后桥中心线的水平面为上下位置的基准面；以通过后桥中心线的垂直平面为左右位置的基准面；以通过路面铣刨机的纵向对称轴为左右位置的基准面；B发动机、水箱、燃油箱、液压油箱和传动系统的布置3动力机通常布置在路面铣刨机的中后部，这样不仅可以改善驾驶员的前后视野，而且还可以增加路面铣刨机的稳定性。根据载荷分配确定其曲轴中心线的上下位置，在不影响整机的使用要求和传动系统的布置的情况下，希望尽可能的低一些，以降低整机的重心高度。动力机的位置确定后，即可装载机械传动装置，确定转轴。参考同类型路面铣刨机，水箱则可紧靠在发动机后面，以便对发动机进行冷却。燃油箱水箱一侧布置在水箱侧面即可。液压油一般布置在机身尾部，其后配备风扇对其进行降温。C工作装置的布置路面铣刨机的工作装置为铣刨装置，并通过料传递装置来运输物料。大型路面铣刨机的铣刨装置一般布置在机身的中间位置下部，料传送装置在机身的前端。在布置时，结合工作装置的设计和工作情况，参考同类型的路面铣刨机的布局，合理的分配空间，以使铣刨机的工作状态稳定可靠。D驾驶室的布置驾驶室的位置在整机的中上部，操纵平台位于驾驶室的前侧，并安装减震设备，来减少工作时由于机器的震动而引起的仪表显示不准确和防止误操作。24本章小结本章中首先根据机械系统总体设计的要求，对小型路面铣刨机进行了功能原理设计，明确了小型路面铣刨机应具有的功能，并得出与功能相对应的结构方案为整机方案的确定提供了参考。然后，又在参考国内外知名品牌铣刨机的设计参数和国家对铣刨机的相关规定的基础上，确定了所设计的小型路面铣刨机的相关技术参数。最后，还分析了小型路面铣刨机的一些性能要求和其使用的工况，为小型路面铣刨机各系统的设计做准备。3铣刨机动力系统设计31发动机的选择由上一章知铣刨机作业时发动机的功率应有如下的分配1机器行走系统消耗功率；2机器转子系统消耗功率；3其它系统消耗的功率；其中A消耗于传动系统与辅助装置的功率（31MEMP1式中发动机的有效功率，160KW；EP传动系统的效率对液压传动为0607；取06MKWPMEM641B用于铣刨作业的功率32IMEM式中铣刨功率占总功率的比例一般为07508；取08I消耗于传动系统与辅助装置的功率；MP8760416IPMEM考虑到铣刨机的不同工作环境，参考同类型路面铣刨机的具体参数，同时根据国内发动机的生产技术水平与国外技术的差距，为保证机器的工作可靠，在这里我们采用“东风康明斯6CTA83C215工程机械用柴油机”功率160KW转速2200R/MIN燃油消耗率223G/KWH表31铣刨机主要发动机一览表TABLE31MILLINGMACHINEMAINENGINELIST铣刨能力发动机生产厂家型号宽度深度型号功率/转速行走方式行走驱动方式铣刨鼓驱动方式徐工XM1001020120玉柴YC6108115/2200轮式液压机械混合式机械式传动柳工5631005250上柴D6114140/2300轮式四轮液压驱动液压马达加链传动陕建CM10001100150东风康思明6CTA83C215160/2200轮式四轮液压驱动全液压32传动系统的设计321传动形式的选择功能将发动机的动力分配传递的各执行元件组成离合器，分动箱，传动皮带等。目前，铣刨机的传动系统有两种结构，一种动力是由发动机两端输出，一种是动力由发动机一端输出。两端输出结构的动力传递方式为铣刨转子液压马达液压泵离合器发动机联轴器分动箱各液压泵一端输出结构的动力传递方式为图31一端输出结构的动力传递方式FIG31POWERTRANSFERMODEOFONEENDOFTHEOUTPUTSTRUCTURE图32铣刨机的两种传动系统FIG32TWOMILLINGMACHINETRANSMISSIONSYSTEM1分动箱支架2分动箱4INL3联轴器4发动机5液压离合器6带轮支架7传动V带8主动带轮9张紧带轮10从动带轮11发动机12分动箱（5INL）两端输出结构需要较大的布置空间，只能选用V列发动机，以便节省空间。分动箱选择4IN1，即一端动力输入，另一端提供四个动力输出口，分别连接行走泵、集料泵、冷却泵、辅助泵。一端输出结构紧凑，发动机的选型更灵活，可选V列或直列。分动箱选择5IN1，即一端动力输入，另一端提供五个动力输出口，分别连接液压离合器、行走泵、集料泵、冷却泵、辅助泵。因本设计需使产品亲遍灵活，故本设计选择一端输出。322传动系统的分类冷铣刨机的传动又可分为液压、液压机械混合、机械三种传动方式。在实际应用中,液压传动主要应用在中小型铣刨机液压机械混合传动方式应用很少,只有国内一些厂家在釆用而大型统创机一般都釆用机械传动。1）液压传动液压传动对于小型铁刨机充分体现了它的优越性,具有传动与控制简单、结构紧凑且镜刨鼓可轻易实现左右移动切边等特点。其动力传递路线一般如下所示油机弹性联轴器分动箱液压泵一液压马达铣刨鼓但是液压传动在铣刨机的铣刨系统也存在明显的缺点,比如传动效率低,液压系统热损耗大。例如液压泵的总效率一般092液压马达的总效率09。假如液压阀及管道的总效率095,则液压传动的总效率079FX,将使输送带产生偏移。输送带只有偏移到某一位置,使新的力FXFX时,才不再发生偏移。2垂直于输送带宽度方向上的拉应力不均匀。输送带所受到的作用力沿带前进方向上的合力为FY,使输送带产生的沿带宽方向上分布的拉应力为P。如果拉应力P相等,如图63A,则输送带不发生偏移如果拉应力P不相等,如图63B,则产生力矩M,输送带只有向一边偏移,产生另一个与M大小相等、方向相反的力矩M来平衡力矩M，如图63（C）。图63输送带受到沿其宽度上分布的拉应力FIG63TENSILESTRESSDISTRIBUTIONALONGITSWIDTH导致输送带跑偏的原因还有很多,其中主要的是机架和滚筒安装的误差、输送带制造质量误差和成槽性差造成在带宽方向受力不均匀、硫化接头质量不好、输送带出现的局部损伤、给料位置不正确、清扫器性能不佳等设备质量、操作、外界气候条件等因素。实际操作中应从输送机的设计、制造、安装调试、使用及维护等方面综合考虑。622输送带跑偏的常见处理方式防止输送带跑偏应提高设备的制造和安装质量。对安装误差引起的跑偏要保证整个输送装置中心成一直线，并且使各滚筒轴线、各托辊轴线与输送带输送装置中心线垂直。连接架的边线或两边的钢丝绳应与输送带输送装置中心线平行等消除安装误差。对输送带接头该重接的要重接。对变形机架进行整形,要及时更换损坏的滚筒、托辊、架子等,保证各滚筒、托辊齐全,转动灵活。对运行中的跑偏,具体调整方法如下。1）承载托辊组的调整在图64中可以看出三联托辊中A、B、C辊的导向力方向始终沿着输送带的运行方向,也就是说假设输送带是跑偏的,三联辊没有任何作用力能够将输送带拉回到正中位置,在没有人为的外力作用下输送带永远都是跑偏状态的。图64承载托辊FIG64CARRYINGCARRYINGROLLER输送带在中段跑偏,通常是托辊组安装不符合要求或者是输送带接头不正所造成。托辊组安装误差所造成的输送带跑偏,可调整托辊组位置来调整跑偏。在制造时,托辊组的两侧安装孔都加工成长孔,以便进行调整。具体方法是输送带偏向哪一侧,托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移,或另外一侧后移,输送带向下方跑偏则托辊组的上方处应当向左移动,托辊组的下方处向右移动,移动的角度在23。如果跑偏严重时,则需要重新校正托辊架,使托辊组水平度误差控制在允许偏差之内。另外输送带接头不正所造成的跑偏是输送带接头运转到哪里,那里就发生跑偏,这时可将输送带切正,重新胶接或者重钉皮带扣即可解决。所钉皮带扣最好随着槽形托辊长度而分段,以保证输送带接头处的成槽性能,防止和减少销子折断,避免发生撕拉输送带事故。2）设置前倾托辊组1托辊支架2立辊3复位弹簧4锥形活塞5中间托辊6成槽侧辊7螺旋短托辊图65前侧倾托辊示意图FIGURE65SCHEMATICDIAGRAMOFFRONTROLLROLLER设置前倾托辊组与普通托辊组的区别在于侧辊在边支柱上沿输送带运行方向前倾一个角度,一般为152。从安装制造上讲,不会造成成本的增加,其纠偏原理是当胶带跑偏时,偏离侧的托辊与胶带的摩擦力增大,而输送带运行方向与托辊的线速度方向有一夹角即前倾角,使输送带产生一个向心纠偏力。但是辊子的前倾增加了输送带的运行阻力,输送装置全程采用前倾托辊,耗能将增加约1020。合理的前倾托辊组的边支柱应做成可将边托辊置于前倾、对中两种位置上,在调试运行过程中,只有跑偏段的托辊调到前倾位置上,这样输送装置的耗能增加很少,不会超过3。一般情况下,采用前倾托辊组,能较好地解决胶带跑偏问题。3）调整头部和尾部滚筒的位置滚筒的调整是输送带跑偏调整的重要方法之一。对于头部滚筒如输送带向滚筒的右侧跑偏,则右侧的轴承座应当向前移动,输送带向滚筒的左侧跑偏,则左侧的轴承座应当向前移动,相应地也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移。尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。经过反复调整直到输送带调到较理想的位置。由于传动滚筒的调整距离有限,通常情况下,将传动滚筒轴心线调整至与输送带长度方向垂直后,利用螺旋拉紧装置或重锤拉紧装置来调整尾部改向滚筒轴承座的位置。此方法可有效消除输送带松弛、机架歪斜引起的输送带跑偏。63本章小结本章主要介绍铣刨机的输料装置。因为大部分铣刨机的输送带都是由生产厂家根据其铣刨机的铣刨宽度提供的配套产品。故，此章节主要介绍输送带的主要功能部件，常见问题及其解决方案和预防措施。7结论本设计对小型路面铣刨机总体进行了设计，先根据同等类型相似的铣刨机进行了本设计小型路面铣刨机的总体初步设定。动力机构的设计中主要的内容式传动系统设计，小型路面铣刨机主张简单轻便所以传动系统选择了液压传动，相对于大多数同类型铣刨机本设计的液压系统具有更好的独立性。且相对于机械传动更加轻便。还有本设计最主要的部分是铣刨部分的设计，本设计对铣刨滚筒及其刀具进行了详细的设计。通过设计合理的刀具排布使滚筒能更好的切割路面并快速地输送到输料装置上，然后通过输料装置及时送走。本设计简单轻便，可靠性高，并且造价便宜，广泛适用于国内市场。致谢毕业设计是对我们大四学生的一次综合考验，是对我们四年学习任务的考察，在毕业设计的过程中，我们不但可以跟老师学习新的知识，还能拓宽我们的视野，对以往学过的内容也起到复习的作用。在此次毕业设计中，指导老师师老师给了我极大的帮助，他严谨细致、一丝不苟的作风是我工作、学习中的榜样，在此，我衷心地向师老师表示感谢。师老师在百忙之中还要每周抽出一天的时间对我们精心指导，对我做完这次毕业设计给与了很大的帮助。参考文献1徐文山,刘益民,肖翀宇国内外沥青路面铣刨机的发展概况筑路机械与施工机械化,2001,62MANUALFORTHEAPPLICATIONOFCOLDMILLINGMACHINESFROMWWWWIRTGENCOMINCLUDEFOLLOWINGCONTENTSGOALOFROADMAINTENANCE、MILLINGMETHOD、PRINCIPLEANDREQUIREMENTOFMILLING、BENEFITSOFCOLDMILLING、SELECTIONANDUSEOFEQUIPMENT、APPLICATIONSOFSMALLMILLINGMACHINES、APPLICATIONSOFLARGEMILLINGMACHINES、CALCULATINGTHEMILLINGPERFORMANCE、FLEXIBLECUTTERSYSTEM、FINEMILLING、CUTTINGTOOLSANDTOOLSYSTEMS、LEVELLINGSYSTEMS、ASPECIALAPPLICATIONS3王少军路面铣刨机铣刨传动与控制分析筑路机械与施工机械化,2005,94何挺继,朱文天,邓世新筑路机械手册J1998515李娟三环减速器的振动与噪声JGM通用机械,2006,153556SHUXIAOLONGDETERMINATIONOFLOADSHARINGFACTORFORPLANETARYGEARINGWITHSMALLTOOTHNUMBERDIFFERENCEJMECHANISMANDMACHINETHEORY,1995,3023133217张淳,梁治国内齿行星齿轮传动受力特性的研究J机械传动,2000,24330328舒小龙,夏齐霄少齿数差内啮合齿轮的强度计算J机械设计,2002,191035379王红洁筑路机械路面铣刨机械的结构与维护保养交通科技与经济,2006,0410周曼川,彭福人路面冷铣刨机履带行走机构设计参数分析工程机械,2005,1111彭福人,周曼川路面冷铣刨机履带张紧缓冲装置设计参数分析工程机械,2005,1212田晋跃,向荣华路面铣刨机铣削阻力及其参数影响规律分析江苏大学学报,200年,第25卷，第5期13郭迎福,段名涛路面铣刨机铣刨鼓动刀具布置工程机械,2006,514熊震铣刨机驱动力的计算产品技术,2006,1828315戴勇高职机电一体化专业课程开发M北京机械工业出版社,200433416刘洪学,严杰路面铣刨机的结枸与使用UJ黑龙江交通科技,200817张照煌全断面岩石掘进机及其刀具破岩理论中国铁道出版社,200318BOUZIDCHOUBANE,GREGORYA,SHOLAR,ETALATENYEARPERFORMANCEEVALUATIONOFASPHALTRUBBERSURFACEMIXESCTRANSPORTATIONRESEARCHBOARD78THANNUALMEETING,199919WIRTGENPARTSANDMORECATOLOGUE2007EB/OL,200720WIRTGENSPEEDSJETGROWTHHIGHWAYS,014261682008VOL77NO821德国维特根W2000型路面铣刨机使用说明书22葛恒安中国铣刨机行业现状与发展趋势J交通世界,2004,10606523RESEARCHONADAPTIVEPOWERCONTROLPARAMETEROFACOLDMILLINGMACHINEMAPENGYU,HUYONGBIAO，ZHANGXINRONGSIMULATIONMODELLINGPRACTICEANDTHEORY,1569190X2008VOL16NO9附录A译文31螺杆压缩机性能的计算内部能量守恒31DVPQHMDQUOUTIN其中是角度的旋转的主旋翼HH（）的比焓，MM（）是质量流率P（），工作腔的控制体积中的流体压力，QQ（）的流体之间的热传递和压缩机周围，VV（），压缩机工作腔中的本地卷。在上述方程中，输入和输出的下标表示的流体流入及流出。流体的总焓流入由以下组件32OILGLSUCVINHMHM,其中，下标L，G表示泄漏增益SUC，抽吸条件，和油为石油。流体总流出焓包括33LDISOUTHH,指数升，L表示泄漏损耗和DIS表示放电条件与M显示表示放电注入的油或其它液体污染的气体的质量流率右手法侧的能量方程由模型的下列术语流体和压缩机的螺杆转子和壳体，并通过它们的周边，由于气体的温度的差异，上述壳体和转子的表面之间的热交换的传热系数求值表达式0023，RE0占8。通过主转子的外径和内径之间的差异为特征长度的雷诺数和努塞尔数。这可能不是用于此目的的最合适的尺寸，但出现的特征长度在02的指数部分的传热系数的表达式，因此，只要它表征压缩机的体积，它仍然在同一个数量级，作为其他特征尺寸的影响不大的机器。特征速度为RE数的计算从本机的质量流量和横截面面积。这里的表面，在其上进行热交换，以及壁温，依靠的主旋翼的旋转角度。上述所表示的商品的大量摄入量和其平均焓由于工作体积的气体流入的能量增益决定。因此，能量的流入的旋转角变化。在吸入期间，等于气体进入工作容积带来的平均气体焓。311螺杆压缩机性能的计算然而，在吸入口关闭时，一定量的压缩气体通过间隙泄漏到压缩机工作腔。该气体的质量，以及其焓在气体泄漏方程的基础上确定。工作体积充满了气体，由于泄漏，只有当工作体积周围的空间中的气体压力较高，否则无泄漏，或它是在相反的方向，即从对其他压力通风系统的工作腔。总流入焓进一步校正的焓的量带入工作腔注入的油。由于从工作体积的气体流出的能量损失是指由商品质量的流出和平均气体焓。在工作过程中，这是进入排放气室，被压缩的气体的同时，在扩展的情况下，由于不适当的排出压力，这是通过在较低压力下工作体积到邻近的空间的间隙泄漏的气体。如果工作腔中的压力低于在排出室，排放口是打开的，该流程将在相反的方向，即从排出气室进入工作腔。质量的变化，有一个负号其假定的焓等于压力腔中的平均气体焓。供给的工作气体在压缩过程中的热力学表示由术语PDVD。这个术语是从本地的压力和体积变化率进行评估。后者被定义产生瞬时工作体积和其旋转角度的变化的螺杆运动学的关系得到的。事实上，术语的DV/差D可确定瞬时INTERLOBE区，捕获和重叠区域校正。如果油或其它流体注入上述压缩机的工作腔，油质量的流入和其焓应包括在流入条款而事实，尽管在混合物中的油的质量分数显着的体积流率时，其效果是不明显的，因为油的体积分数通常是非常小的。总流出的流体的质量，还包括注入的油，其中的较大部分仍然与工作流体混合。气体之间的热传递和油滴描述由一个一阶微分方程确定。质量连续性方程34OUTINHMD质量连续性方程35OILGLEUCINH,质量的流出率包括36LDISOUTM,质量流率的每一个方程满足连续性方程37A其中WM/S表示流体速度，流体密度和A流体截面区域。得到的瞬时密度（）被困在控制量与相应的瞬时体积V的大小从瞬时的质量为M，密度为M/V。312吸气和排气口从压缩机的几何形状的横截面面积A得到的旋转角度，它可以被认为是周期函数。吸气口区域被定义为38SUCOSUCAIN,SSUC装置上面的吸气口开口，并且ASUC的时刻开始的值，0表示为在吸入口的横截面面积的最大值。如果未指定不同的旋转角度的基准值，吸入口关闭时，假设在吸管末端0。排放口区同样被定义为CEODISISAN,（39）其中下标E表示放电结束，C表示排出口的横截面面积的最大值压缩和ADIS，0表示结束。吸入和排出端口流体速度）（12H（310）其中，为吸入/排放孔的流量系数，而下标1和2表示所考虑的端口的上游和下游，在计算机代码中提供计算，如果H2H1反向流动。313气体泄漏泄漏量的主要部分是总流速的螺纹机，因此发挥了重要作用，因为它们影响的过程都影响了压缩机的质量流率或压缩机送货，即容积效率和压缩工作的热力学效率。对于实际计算时压缩机的过程中泄漏的影响，这是方便区分的两种类型泄漏，根据他们的方向方面的工作室增益和损失的泄漏。增益来自排放气室，并从相邻的工作腔室获得，其中有一个较高的压力泄漏。亏损泄漏离开吸气室和邻近腔室向具有较低的压力的腔室流动。泄漏速度的计算如下考虑的流体流过的间隙。该过程本质上是绝热的FANNO流。为了简化计算，该流程是有时被假设为在恒定的温度条件下，而不是在等焓。此处出发从当时的绝热条件下进行分析以差的形式，小的旋转角的变化来表示，即在本模型中，泄漏只有很轻微的影响。本模型只考虑气体泄漏，没有尝试考虑到泄漏的气液混合物中，可掺入适当减少间隙的间隙油膜的影响效果。一个理想化的间隙被假定为具有矩形形状，并漏出的液体的质量流量的连续性方程所表达311GLAM（RE,MA），其中R和W是泄漏气体的密度和速度，AGLGG表示间隙的横截面面积，LG代表泄漏间隙的长度，封口线，G表示泄漏间隙的宽度或间隙，泄漏流排放系数。在螺杆式压缩机领先的尖端密封线之间形成的主栅极的转子指向尖端和套管，落后的顶端密封线主栅极反向尖端和套管之间形成四个不同的密封线来区分，前部之间的密封线排出转子正面壳体和转子之间的密封线INTERLOBE。所有密封线有间隙差距形成泄漏区域。此外，叶顶间隙泄漏区域伴随着通过吹孔区。据的类型和位置的泄漏间隙，5个不同的泄漏可以被识别，即通过后前端密封和通过领先和前密封的密封和收益损失。第五，的“THROUGHLEAKAGE”不直接影响在工作腔内的过程，而是通过从排放气室向吸入口。泄漏的气体速度是来自动量方程，粘液壁的摩擦021DGDXFPDL（312）其中F（RE，MA）的摩擦系数，这是依赖于雷诺数和马赫数，DG是间隙的有效直径，DG2G和DX的长度增量。从连续性方程，并假设T常量来消除压力的气体密度，该方程可以被集成在压力从位置2处的高压侧到低压侧的间隙，得到1位313122LNPAAMGL其中，FLG/DG泄漏流电阻的特点，LG表示间隙泄漏流方向，F表示摩擦系数和局部阻力系数，代表间隙长度。可以评价为每个间隙为一个函数，它的尺寸和形状和流动特性。A是声音的速度。全部程序需要的模式，包括摩擦和阻力系数的雷诺数和马赫数条件为每个不同的间隙。同样地，在工作流体的摩擦损耗也可以被定义为方程中的局部摩擦因子和流体的速度相关的叶尖速度，密度，和小摩擦面积。本模型采用为每个特定的压缩机的类型和用途，用一个简单的函数的值作为输入参数来确定。这些方程引入到所述压缩机的型号的泄