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目录概述...........................................................................................................................2 2 文献综述...................................................................................................................3 2.1 国外路面铣刨机与发展趋势.............................................................................3 2.2国内路面铣刨机与发展趋势..............................................................................4 3.课题的研究与意义....................................................................................................6 4.设计方案的论证........................................................................................................7 4.1原始条件及数据..................................................................................................7 4.2设计的技术要求..................................................................................................7 4.3路面铣刨机的总体设计......................................................................................7
4.3.1 路面铣刨机的选型...............................................................................................................7 4.3.2 传动方式的选择...................................................................................................................8
5.进度安排：..............................................................................................................10 6.参考文献：..............................................................................................................11
概述
路面铣刨机是在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，因而广泛应用于城镇市政道路和告诉公路养护工程中。文献综述
2.1 国外路面铣刨机与发展趋势
国外路面铣刨机起源于20 世纪50年代，经过50 年的发展，积累了丰富的研制、应用经验。随着机、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（Wirtgen）公司产品为代表的欧洲风格和以美国卡特彼勒公司、RoadTec 公司、CIM 公司产品为代表的北美风格。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。如50 年代，日本研制了1 号电热式铣刨机，它是在平地机上安装了一个加热装置，后部装备铣刨机，边加热边铣刨，加热宽度为2m，铣深只有20mm，工作速度也只有0-12km/h。60 年代后，日本又在平地机上改装成了世界上第一台冷式沥青路面铣刨机，铣刨宽度为2m，深度30-50mm。首台铣刨机出现在1971 年的德国，这是由维特根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、卡特彼勒公司均在二十世纪9 0 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R o a d t e c 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履带行走方式，造型粗旷，更加坚固。目前全球范围内冷铣刨机的年产量超过2000 台；铣刨宽度在1500mm 以上的中宽型冷铣刨机占30%以上；以维特根公司的产量最大，约占总量的55% 以上；其次为CMI 公司的产量，约占总量的13% 以上；其余的产量主要被Bitelli公司、Madni公司、卡特彼勒公司、Roadtech 等公司瓜分。国外铣刨机的工作原理相同，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履带行走方式，造型粗旷，更加坚固。其产品已形成系列化，生产效率一般为150 m2/h～2000 m2/h，铣刨宽度为0.3m～4.2m，最大铣刨深度可达350mm。作为实现铣刨工艺的设备，国外铣刨机经历了由热铣（带有路面预加热装置）到冷铣（无需加热路面），由无集料到有自动集料装置的发展过程。目前全世界冷铣刨机的年产量超过2600台。铣刨宽度在1500mm 以上的中宽型冷铣刨机占30% 以上，而维特根公司的产量最大，约占总量的55% 以上；其次为CMI 公司，约占总量的13% 以上；其余的产量被Bitelli公司、Madni公司、卡特彼勒公司、Roadtec 等公司瓜分。
2.2国内路面铣刨机与发展趋势
国内铣刨机产业自20 世纪80 年代末起步，到90 年代才初具规模，自20 世纪90 年代以后，国内企业通过引进、消化和吸收德国W i r t g e n 公司、瑞典Dynapac 公司的先进制造技术，经过多年的发展，目前国内已经形成了以徐工筑路、中联重科、镇江华通、天津鼎盛和西安宏大为代表的20 多家铣刨机生产制造企业，铣刨机产业规模化已初现。主要产品有：徐工筑路X M 1 0 0、X M 1 0 1、X M 2 1 0 ；镇江华通 L X Z Y 5 0 0、L X Z Y 1 0 0 0 B、L X Z Y H 1 0 0 0、L X Z Y H 1 3 0 0 ；天津鼎盛 L X 1 0 0 0、LX1300、LX2000；西安宏大 CM1000、CM1300、CM1600、CM1900、CM2000；沈阳北方 K F X 2 2 0 0、K F X 2 0 0 0、K F X 1 2 0 0、K F X 1 0 0 0 Q ；陕西建设CM2000；西安筑路 LX200；中联重科BG2000、BG2100。
到目前为止，国内已有徐工筑路，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2 m，最大铣刨深度为3 0 0 m m，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、CM1900 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。从单个产品种类上来看，0.5 米、1 米规格的铣刨机由于技术档次较低，价格低廉，因此受到国内中小客户的欢迎，销售业绩较佳，销售收入和利润指标都较好；而2 米规格的铣刨机由于可靠性和技术水平的原因，国内产品还无法跟国外同类产品抗衡，虽然单台产品利润率较高，但由于销量较少，自然销售收入和利润指标状况也不容乐观。从技术角度来看，我国2米以上铣刨机技术几乎全部为引进技术，普遍缺少核心技术，尤其是发动机等关键配套件技术更是如此。因此铣刨机产业的技术升级极其缓慢。如果今后国内企业要涉足高端产品市场或推进国际化战略，就无法摆脱在国际铣刨机产业链上的下游企业地位，增值能力有限。很多人所倡导的所谓“国际化配套”虽然可以一时满足国内企业的生存性需求，但如果真的有一天国内市场需求层次普遍提高，恐怕国内企业的厄运就要来了，因为随着外资企业本土化战略的推进实施，国内和外资企业的原材料成本和人工成本则完全站在同一水平线上，而国内企业在技术、品牌等主要因素上却处于劣势地位。因此，鉴于我国铣刨机市场的巨大潜力，国内的铣刨机主机生产厂家应该和关键件配套企业，尤其是有实力的工程机械发动机生产企业联合攻关，从而拥有自己的核心技术。在全球范围内看，包括铣刨机产品在内的养护机械产品和养护机械产业已处于成熟期，但从国内情况看，养护机械产业尚处于发展期。产品技术仍需发展完善、产品使用范围和使用量尚未得到足够拓展、市场经济环境下的产业自然调整仍处于初级阶段、用户使用意识和企业研发意识、能力尚且落后，国外用户和企业现在考虑的是如何把铣刨机用得更好，寻求更好的解决方案，而我国很多用户因为现实的国情还在人力和铣刨机间取舍难断，生产企业也不能很好的满足多样化的需求。总体来看，我国铣刨机产业市场前景广阔，国内铣刨机制造企业大有可为。
3.课题的研究与意义
伴随着国内公路建设的快速发展,市场对路面养护设备的需求量也越来越大。沥青路面冷铣刨机作为路面维修和养护的主要设备,以其高质量、高效率的施工效果,越来越受到施工单位的重视,市场需求也越来越大。尽管国内铣刨机,尤其是2米左右大型铣刨机经过这几年的发展已有了很大变化,但是无论从技术性能、可靠性、外观质量、人性化设计及自动化程度等方面来说,国产铣刨机还有很长一段路需要走。
沥青混凝土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的方法把沥青混凝土路面局部或全部破碎，铣削下来的沥青碎料经再生处理后，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、停车场等沥青混凝土砼面层开挖翻新；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。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。
4.设计方案的论证
4.1原始条件及数据
重量：150kg 铣削宽度：20cm 铣削厚度：0-10cm 工作速度：0-1.2km/h 4.2设计的技术要求
1.掌握铣刨机的工作原理； 2.熟悉铣刨机的转子结构； 3.设计一种深度调节装置； 4.能熟练使用CAD软件绘图
4.3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 4.3.1 路面铣刨机的选型
路面铣刨机结构型式的选择，主要是根据其用途和作业场合。路面铣刨机的结构型式按铣刨机行走方式不同，可分为轮胎式和履带式。
轮胎式的优点：重量轻、速度快、机动灵活、效率高、行走时不破坏路面及维修方便等。由于以上特点，轮胎式路面铣刨机一般以中小型居多，运行方便、快捷灵活。适用于小面积的路面维修、刮除喷涂标线、铣刨小型沟槽等，一般不带废料回收装置。在工作量不大、作业地点不太集中、转移性频繁的情况下，生产率大大超过了履带式。
轮胎式的缺点：轮胎接地比压较大、通过性能差、重心较高，稳定性较差。履带式的优点：履带接地面积大，使得接地比压小，通过性能好、重心低、稳定性好、重量大、附差性好、牵引力大、比切入力大。因此，大中型路面铣刨机一般为履带全液压式，主要用于大规模路面养护作业。
履带式的缺点：速度低、不够灵活机动、制造成本高、维修较难、行走时易破坏路面，转移工作场地时需用拖车托运
根据本次课题的要求，主要针对小范围路面的维修和养护，于是选择轮胎式
4.3.2 传动方式的选择
路面铣刨机的传动型式可分为液压、液压机械混合、机械三种传动方式。液压传动
液压传动对于小型铣刨机充分体现了它的优越性，具有传动与控制简单、结构紧凑且铣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：
发动机→弹性联轴器→分动箱或简易的泵安装板→液压泵→液压马达→铣刨鼓
液压传动的特点：
（1）实现无级变速且变速范围大，并能实现微动；（2）操纵简单方便；
（3）可用液压系统进行制动；
（4）可采用行走履带分别驱动的系统，能方便地实现弯道行驶和原地转向；（5）便于实现自动； 液压传动的主要缺点如下：（1）传动效率低
（2）可能导致整体布置困难（3）相对机械传动而言可靠性低 2.液压机械混合传动
液压机械混合传动是国内厂家节约成本的产物。其动力传递路线一般如下所示：
发动机→弹性联轴器→液压泵→液压马达→减速箱→ 链传动→铣刨鼓 采用这种传动方式的液压马达为高速马达，所以成本较液压传动低；由于还采用了链传动，因而这种传动方式的效率比液压传动要低，而且铣刨作业时阻力变化很大，冲击大，还会导致链传动、减速箱高故障的发生。这种传动方式虽然可以降低一些成本，但相对整个机器是得不偿失的。
3.机械传动 机械传动的动力传递路线目前市场上存在两种，如下所示： 第一种： 发动机→弹性联轴器或弹性联轴器加分动箱→液压离合器→皮带传动→行星减速机→铣刨鼓
第二种： 发动机→弹性联轴器→机械式离合器→分动箱→传动轴→变速箱→链传动→铣刨鼓
第一种传递路线也可称作机械皮带传动，主要包括液压离合器、皮带传动、行星减速机、铣刨鼓等，具有传动效率高、稳定性好、可靠性高等优点。由于这种传动中离合器、分动箱比较特殊，价格昂贵，因而相对成本较高是这种传动的缺点。
第二种传递路线由于成本非常低，只有国内的一些低档次型号的机器采用。由于该传递路线刚性太大，缓冲性能差，容易出现断齿、断轴等问题；离合器为机械式常闭离合器，铣刨系统的启动与停止操作麻烦；因此也是不适合大功率高档次铣刨机。
比较上述几种传动方式，发现液压传动更适合我们所选择的轮胎式路面铣刨机
5.进度安排：
9.13-9.23：调查研究，阅读文献，查找资料，拟定设计方案； 9.24-9.27：整理资料，完成开题报告；
9.28-10.11：拟定各部分方案，绘制铣刨机总称图； 10.12-10.26：翻译外文资料；
10.27-11.18：铣刨设计计算，并完成各部分零件图纸的绘制； 11.19-12.07：进行关键元件校核，完成毕业设计说明书； 12.08-12.21：整理论文和图纸，提交论文； 12.22-12.27：修改论文，准备答辩； 12.28-1.08：完成答辩及成绩评定
6.参考文献：
1.孙桓等.机械原理.高等教育出版社,2001.2.濮良贵等.机械设计.高等教育出版社,2001.3.郑训等.路基与路面机械.北京市：机械工业出版社,2001.4．王松根等.公路沥青路面养护机械化作业.北京市：人民交通出版社,2009.5.李育锡.机械设计课程设计.西北工业大学, 2008.6.6．王先奎.机械制造工艺学.北京市：机械工业出版社,2006.7．刘鸿文.材料力学.北京：高等教育出版社,2004.8．于凤河.道路改扩建工程设计与施工技术.北京市：人民交通出版社,2004.9．Hu Yong-biao,Zhang Xin-rong.Research on adaptive power control parameter of a cold milling machine Ma Peng-yu.Simulation Modelling Practice and Theory.2008 10．Wang Limei,Guo Qinging.Principles and plementation of Permanent Magnet Synchronous Motor Zero-Speed orle Control.Advanced Motion Contro1.2002
