路面冷铣刨机刀具的磨损与使用维护_保养_资讯

路面冷铣刨机是一种用于高等级公路和城市道路维修养护的专用设备，在高等级公路、机场、码头、货场、停车场、车间等大空间地面的开挖翻修，城市道路沥青路面拥包、网纹、车辙、道路标记清除，水泥路面铺设沥青工程的拉毛以及路面层错台的铣平等工程施工中大量使用[1]。

铣刨机刀具的磨损

铣刨机施工时机械或液压传动带动铣鼓高速旋转，通过安装在铣鼓上的刀具切削路面以达到铣刨的目的。铣刨机的刀具在铣刨路面时会受到一定的冲击和磨料磨损，因此它是铣刨机主要的耐磨件和损耗件。为了提高铣刨机刀具的使用寿命，就要求其具有较高的强度、硬度、弯曲强度和耐磨性，以防止刀具在使用过程产生早期断裂、弯曲、变形和磨损失效。

刀具的组成

铣刨机刀具主要由5部分构成，如图1所示。硬质合金刀尖通过铜焊片钎焊在钢制刀体上，耐磨垫片把钢质刀体与刀座相互隔开，刀体通过弹性卡簧安装在刀座中。硬质合金钢是一种碳化钨和碳化钴的复合材料。碳化钨具有极高的硬度和耐磨性，而较“软”的碳化钴和碳化钨相结合可以保证在拥有最大刚度的同时，拥有高度的韧性。因为刀体必须承受巨大的冲击力和剪切力，其刚度和韧度决定了整个刀具的使用寿命和使用工况，所以一般刀体选择耐磨性和断裂强度较高的合金钢。刀体的材料主要有40CrMnMo7、40Cr、42CrMo等[2]。

路面材料状况

沥青混凝土路面是用高稠度沥青为结合料，经高温加热与各种矿物质材料强制拌合、摊铺、碾压而成。据能谱分析，其主要构成元素是硅、钙、铝、碳钾、铁等元素，其中含量较多的是硅和钙。构成化学物质主要有石英、方解石、白云石、高岭土等[3]。各种物质的结构形态及硬度见表1。由表1分析可知，造成刀具磨损失效的材料因素主要是石英这种硬度很高的质粒，它将对刀具表面产生磨粒磨损，其它矿石集料也会对刀具表面产生低应力擦伤式或冲击式磨损。

刀具力学性能要求

目前铣刨机刀具的检验一般可参照国家行业标准MT/T246-2006采掘机械用截齿的规定进行[4]。主要力学性能要求见表2所示。

刀具的磨损与耐用度

(1)刀具的磨损过程

正常情况下，刀具会经过初期磨损、正常磨损、急剧磨损3个阶段完成其使用寿命[5]，如图2所示。

理想的正常磨损刀具，刀尖、刀体及弹簧垫圈磨损均匀、规则，刀尖和刀体的磨耗成比例(径向磨损均匀)，刀尖未过早失去有效支撑，即刀具选择合理，属正常磨损。

(2)刀具磨损形态、原因及改进措施

路面冷铣刨机施工是强制性冲击凿碎、破碎的过程，工况极为复杂、恶劣且具有不确定性因素存在，因此在施工过程中难免发生刀具非正常磨损现象。当非正常磨损出现时应该给予全方位综合考虑，具体问题具体分析。文章对刀具磨损形态归类为：“正常磨损”、“刀体磨损”、“旋转不佳/偏磨损”和“刀具断裂/崩尖”等4种情况。后3种情况为非正常磨损，表3对产生的原因和改进措施进行简单探析。刀体磨损和偏磨损受铣刨路面情况、施工工况、施工工艺等因素影响较大；而刀尖断裂/崩尖成因更为复杂，需进行针对性分析。

刀具的耐用度与更换标准

(1)刀具的耐用度

同一铣刨鼓在一定的铣刨工况条件下，不同的铣削速度Vf、铣刨运动速度V和铣刨深度αp对刀具的耐用度T有着重要影响，可表示为[6]

当铣刨鼓上的刀具排布“静态”结构特征达到理想的设计要求时，刀具的耐用度主要与上述几个动态因素相互配合决定。

(2)刀具的更换标准

及时更换磨损的刀具有利于提高机器的使用效率。目前何时应该更换刀具，一般有2种判断方法：①根据施工经验目测刀具实际磨损程度，这是1种直观判断方法，其优点是操作简单，有一定的实际意义，但存在有随意性的缺点；表4为方式一常用的刀具的更换标准。②根据刀具耐用度，通过比较来判断，这是一种理性判断方法，有科学依据，特别是分析研究问题应采用这种方法，实际使用中应注意检查时间间隔。