試析銑刨機刀具磨損及影響因素

李朝野+孫孝北

摘 要：為了使銑刨機能夠發(fā)揮出更加優(yōu)良的性能，需要對影響銑刨機刀具相關(guān)的磨損因素進行分析，并掌握到影響刀具使用的壽命的因素，這樣才能夠確定最佳的銑刨機相關(guān)刀具的最佳更換時間。本文就銑刨機刀具磨損及影響因素進行了分析研究。

關(guān)鍵詞：路面施工；銑刨機；刀具；磨損

在目前的道路工程施工之中已經(jīng)普及了科技程度較高的生產(chǎn)設(shè)備，這些先進施工設(shè)備之中就包括施工路面銑刨機，這種施工機械一般情況下會利用裝有小型銑刀的滾筒以旋轉(zhuǎn)的方式進行路面的清理工作，通過這種施工設(shè)備的使用能夠有效的對混凝土路面進行修補以及翻修操作，對于水泥材質(zhì)的路面能夠做到對其表面的抗滑紋理的相應(yīng)的施工。另一方面，銑刨機在道路施工之中還能夠有效的清楚路面上的障礙以及病害，由于其所具有的優(yōu)良性能能夠在路面進行高效施工的同時將對路面的損傷降到最低。但在實際的施工過程中需要銑刨機的刀具進行高頻率、高強度的施工操作，所以會使得銑刨機在一定程度上受到損傷。

1 銑刨機施工環(huán)境分析

在銑刨機進行施工的時候，之所以造成銑刨機刀具出現(xiàn)磨損的情況，很大一部分原因是因為施工路面的相應(yīng)材料造成的磨損，并且不同路面材料對于刀具的磨損情況也有所不同，為能夠詳細的分析造成刀具磨損的影響因素以及處理方式，首先就需要技術(shù)人員能夠充分的掌握不同路面材料等特點，在這個基礎(chǔ)上做好銑刨機相關(guān)刀具部件的維護工作。

基于施工領(lǐng)域科學技術(shù)的不斷更新，在現(xiàn)代的道路建設(shè)施工之中往往都會建設(shè)瀝青路面，而在進行瀝青路面的施工建設(shè)之中，通常的生產(chǎn)工藝都是通過使用石油以及瀝青材料的混合物作為施工建設(shè)的原料，之后還需要將石油瀝青的混合物進行高溫加熱，在這個基礎(chǔ)上將混合物和石英、沙土等物質(zhì)進行融合，并保證在其具有一定溫度的狀態(tài)下鋪設(shè)到路面上。一線的施工技術(shù)人員對銑刨機刀具的磨損情況進行是了細致的研究，之后又對施工路面每種組成材料的特性進行了分析研究，通過大量的實驗、分析，最終發(fā)現(xiàn)造成銑刨機刀具出現(xiàn)磨損的路面原材料為是石英，對比與其他的路面材料，石英這種原材料具有更高的硬度，會對銑刨機刀具的表面產(chǎn)生較大的影響。

2 刀具磨損情況分析

刀具，尤其是刀頭，使用壽命很短，在破碎路面的過程中，與地面和廢料產(chǎn)生劇烈摩擦，迅速磨損。刀具的合理磨損主要發(fā)生在刀尖和刀體的上部。為了使刀頭磨損均勻，刀具在切入地面時，刀頭軸線不在刀尖軌跡平面內(nèi)，有一定的夾角，促使刀頭在切入地面的同時在刀座孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，均勻磨損，此種磨損狀況最大程度地延長了刀具的使用壽命。但是實際施工過程中，刀具往往不能達到理想刀的磨損狀態(tài)，產(chǎn)生非正常磨損。非正常磨損形式大致分為以下幾種：

2.1 刀具偏磨

造成的原因是物料過度堆積、刀具不旋轉(zhuǎn)、刀座磨損、刀座不正、粘性材料、過快行走速度以及不適當?shù)臑⑺畬е隆?/p>

2.2 合金頭碎裂

造成的原因是路面材料過硬、刀具不旋轉(zhuǎn)以及碰到硬物。

2.3 合金頭丟失

造成的原因是碰到硬物、刀座孔磨損以及不適當?shù)膰娝?/p>

2.4 刀體研磨

造成的原因是合金頭太小、碰到高研磨性物料。

3 影響刀具使用壽命因素

3.1 刀具結(jié)構(gòu)

一般刀體和刀頭分別采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼和硬質(zhì)合金制造，然后釬焊在一起。刀體材料常用40Cr鋼，含碳量為0.37%～0.45%；鉻元素含量為0.8%～1.1%，它既提高了金屬材料的淬透性，又可降低焊接的熱應(yīng)力和應(yīng)力集中。刀頭主要化學成分是抗磨性好的碳化鎢和韌性好的鉆，硬質(zhì)合金的耐磨性隨碳鎢顆粒減小、鉆含量適當減少而增大；反之。適當增加鉆含量。其韌性改善。加工成形的刀具必須調(diào)質(zhì)處理，淬火后高溫回火，以保證刀具較高的硬度和耐磨性以及良好的韌性。近年來開始使用的新材料--稀土鎂合金具有良好的綜合機械性能，可使韌性提高30%、硬度提高15%、耐磨性提高1倍。

3.2 行走速度、銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與銑刨深度

刀具隨銑刨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)進行銑削時，刀尖的運動速度由銑刨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與銑刨機行駛速度（進刀速度）兩部分組成。因此，刀具對瀝青路面的銑削時按照螺旋線軌跡運動的，在銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定情況下，行走速度越快，被銑削的物料越多，銑削的阻力便越來越大，亦即在刀具與被銑削物料之間產(chǎn)生很高的接觸應(yīng)力，其結(jié)果是物料被銑削的同時造成了刀具的磨損。在行走速度一定的情況下，銑刨轉(zhuǎn)速過慢，銑刨水平進給量變大，阻力增大，磨損加??；銑刨轉(zhuǎn)速過快，單位時間內(nèi)刀具切削路面次數(shù)增加，也會加劇刀具磨損。因此選用合適的行走速度與銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速是必要的。

銑刨深度越深，不僅被銑削物料越多、阻力越大，而且與物料接觸的時間越長，摩擦生成的熱量也越多，造成對刀具的熱蝕作用，促使刀具磨損。為避免刀具磨損，一般情況下銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速選擇100～120r/min。

通過以上分析，也經(jīng)過實踐證明，刀具磨損不但跟切削對象-路面材料的硬度、結(jié)合力有關(guān)，還跟切削要素，如設(shè)備行走速度、銑刨深度、銑刨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有關(guān)，同時還與刀具材質(zhì)、幾何形狀及角度有關(guān)。

4 刀具更換時間

當?shù)毒吣p以后，就會致使有效直徑逐漸增大，這樣就沒有較強的穿透力。如果穿透力下降，那么就會致使切削能力也會逐漸減少，進而致使沒有較高的工作水平；其次，經(jīng)過磨損以后的刀具存在削圓直徑不同的情況，會在某種程度上致使銑刨后路面高低不同，對機械作業(yè)效率帶來影響。即使將刀具更換時間逐漸延長，在磨損的情況下依然使用，可以實現(xiàn)節(jié)約資金的目的，然而刀頭的磨損也會對機械的工作水平帶來一定的影響，因此在第一時間將刀具進行更換，為機械的使用效率帶來益處。在什么樣的情況下對刀具進行更換呢？通常有以下兩種判斷方法：第一，相關(guān)人員可以依據(jù)自身經(jīng)驗對刀具的磨損情況進行檢查，這種方法屬于一種感性的判斷形式，所具有的優(yōu)勢是操作起來較為簡單，可以起到一定的作用，但是卻有著隨意的缺陷；第二，相關(guān)人員可以利用刀具的耐用度，并通過對比的方式進行判斷，這就屬于一種客觀的判斷手段，存在一定的事實依據(jù)，尤其是分析研究的時候可以采取這種方式。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：路面銑刨機的工作原理主要是依賴于機械傳動亦或是液力傳動的方式將銑刨鼓帶動起來，并實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的目的。利用子彈型刀具的切削來實現(xiàn)銑刨的效果。就銑刨機的應(yīng)用包養(yǎng)方面等有關(guān)知識，不同廠家對該設(shè)備有著較高的要求，使用單位也應(yīng)當這方面的問題引起高度重視，通常主要對路面壓實堅硬程度較為重視，選擇較小的刀具為宜，同時可以為使用單位在應(yīng)用該設(shè)備的時候提供重要的參考依據(jù)。

參考文獻

[1]吳發(fā)明.瀝青路面銑刨重鋪養(yǎng)護中的銑刨工藝質(zhì)量控制[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2016（12）.

[2]陳雪.小型銑刨機在高速公路施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2014（08）.

[3]董菲，胡永彪，梁金寶.輪式銑刨機電輔助驅(qū)動系統(tǒng)速度匹配分析[J].筑路機械與施工機械化，2013（10）.