一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机

技术领域

本发明涉及路面养护技术领域，具体为一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机。

背景技术

喷丸打毛技术和错台研磨技术是水泥路面平整度和抗滑恢复常用的技术手段，但喷丸打毛技术施工速度慢，表明纹理深度浅，无法实现对路面平整度的提升；错台研磨技术施工效率低，只能针对接缝错台进行消除，对整个路面抗滑能力提升效果有限。沥青路面养护作业中常用的基于冲击铣削原理的精铣刨设备(CN201220489634、CN201710206186、CN201511016113、CN201510658369.6、CN104032659A、CN201610703593.7)适用于模量较低的沥青混凝土(2000MPa左右)等道路材料，主要依赖铣刨鼓尖齿的高速冲击作用在路表形成纹理，而对于水泥混凝土(模量约30GPa)这种典型的高模量脆性材料，尖齿高速冲击作用会在未铣刨区域混凝土内产生微裂纹缺陷，降低混凝土的强度和耐磨性，导致形成的纹理耐久性较差。

基于此，本发明提出一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机。在铣刨鼓上配置横向密布的金刚石刀片对水泥混凝土路面表层进行研磨，在平行于行车方向形成一定间隔的纵向纹理，沟槽宽度通常为2.5mm-3.5mm，深度为1.5mm-5.0mm，槽壁宽度根据抗滑要求从3mm至20mm不等。采用本发明金刚石纵向铣刨机施工时施工速度快，旧水泥路面平整度和抗滑性能能够同时得到显著提升。金刚石纵向铣刨形成的纹理具有以下特点：对未铣刨部分混凝土扰动小，纹理耐久性能优异；纵向纹理能够为汽车行驶提供侧向摩擦力，有利于方向稳定、减轻弯道打滑现象；还能够降低传统水泥路面横向刻纹产生的噪声，提高水泥路面的行驶舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机，包括：控制室、机架、前部行走机构、后部行走机构、金刚石铣刨装置和附属机构；

所述控制室固定安装于机架的前部，所述附属机构固定安装于机架的内部，所述前部行走机构和后部行走机构分别固定安装于的机架底部的前侧和后侧，所述金刚石铣刨装置固定安装于机架底部的中心处。

优选的，所述附属机构包括发动机、变速箱、传动轴、泵站、冷却系统、大同步轮、配重件和水箱。

优选的，所述前部行走机构和后部行走机构为履带和轮胎中的其中一种。

优选的，所述金刚石铣刨装置包括固定支架、升降油缸、铣刨辊、小同步轮和固定套，所述固定支架的上部通过螺栓与机架底梁固定连接，所述升降油缸的数量为两个，所述升降油缸的顶部与机架固定连接。

优选的，所述铣刨辊由铣刨辊轴以及套设于铣刨辊轴圆周的若干金刚石锯片和若干垫片构成。

优选的，所述固定支架的下部分别通过固定套与两个铣刨辊轴铰接，所述升降油缸的底部与铣刨辊轴铰接。

优选的，所述金刚石锯片之间的间距为0-20mm，间距可通过垫片进行调节根据现场实施要求，需要整面研磨时使相邻两个金刚石锯片之间紧密贴合，需要纵向刻纹时使两个相邻金刚石锯片之间的间距设置为3-20mm。

优选的，所述小同步轮的数量为两个，两个所述小同步轮分别固定安装于铣刨辊轴的两端。

优选的，所述小同步轮通过同步带与大同步轮传动连接。

优选的，所述金刚石锯片包括锯片本体，所述锯片本体的中心处开设有安装槽，所述安装槽的两侧均开设有限位槽，所述锯片本体的外缘处焊接有锯刀，锯刀的厚度为2.5-3.5mm，所述锯刀的宽度为1.5-5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用本技术对水泥混凝土路面表层进行纵向铣刨后，能够在平行于行车方向形成一定间隔的纵向纹理，沟槽宽度通常为2.5mm-3.5mm，深度为1.5mm-5.0mm，槽壁宽度根据抗滑要求从3mm至20mm不等；

2、采用本发明金刚石纵向铣刨机施工时施工速度快，旧水泥路面平整度和抗滑性能能够同时得到显著提升；

3、采用本发明金刚石纵向铣刨形成的纹理具有以下特点：对未铣刨部分混凝土扰动小，纹理耐久性能优异；纵向纹理能够为汽车行驶提供侧向摩擦力，有利于方向稳定、减轻弯道打滑现象；还能够降低传统水泥路面横向刻纹产生的噪声，提高水泥路面的行驶舒适性；

4、本技术实施时只占用一个车道，无需完全封闭交通，本技术可对需要进行抗滑和平整度提升的车道或路段进行应用，本技术可以对同一路段进行重复应用，不会对路面结构承载力产生严重影响。

附图说明

图1为本发明的适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机的结构示意图；

图2为本发明的金刚石铣刨装置的结构示意图；

图3为本发明的铣刨辊的结构示意图；

图4为本发明的金刚石刀片的结构示意图；

图5为本发明的铣刨纹理控制参数的示意图；

图6为采用本发明技术前后路面平整度提升效果散点图。

图中：1、控制室；2、机架；3、前部行走机构；4、后部行走机构；5、金刚石铣刨装置；6、附属机构；51、固定支架；52、升降油缸；53、铣刨辊；54、小同步轮；55、固定套；531、铣刨辊轴；532、金刚石锯片；533、垫片；534、小同步轮；535、同步带；61、大同步轮；5321、锯片本体；5322、安装槽；5323、限位槽；5324、锯刀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：

一种适用于水泥路面的金刚石纵向铣刨机，包括：控制室1、机架2、前部行走机构3、后部行走机构4、金刚石铣刨装置5和附属机构6，所述附属机构6包括发动机、变速箱、传动轴、泵站、冷却系统、大同步轮、配重件和水箱，所述前部行走机构3和后部行走机构4为履带和轮胎中的其中一种。

所述控制室1固定安装于机架2的前部，所述附属机构6固定安装于机架2的内部，所述前部行走机构3和后部行走机构4分别固定安装于的机架2底部的前侧和后侧，所述金刚石铣刨装置5固定安装于机架2底部的中心处。

所述金刚石铣刨装置5包括固定支架51、升降油缸52、铣刨辊53、小同步轮54和固定套55，所述固定支架51的上部通过螺栓与机架底梁21固定连接，所述升降油缸52的数量为两个，所述升降油缸52的顶部与机架2固定连接，所述铣刨辊53由铣刨辊轴531以及套设于铣刨辊轴圆周的若干金刚石锯片532和若干垫片533构成，所述固定支架51的下部分别通过固定套55与两个铣刨辊轴531铰接，所述升降油缸52的底部与铣刨辊轴531铰接，所述金刚石锯片532之间的间距为0-20mm，间距可通过垫片533进行调节，需要整面研磨时使相邻两个金刚石锯片之间紧密贴合，需要纵向刻纹时使两个相邻金刚石锯片之间的间距设置为3-20mm，所述小同步轮54的数量为两个，两个所述小同步轮54分别固定安装于铣刨辊轴531的两端，所述小同步轮54通过同步带与大同步轮传动连接，所述金刚石锯片532包括锯片本体5321，所述锯片本体5321的中心处开设有安装槽5322，所述安装槽5322的两侧均开设有限位槽5323，所述锯片本体5321的外缘处焊接有锯刀5324，锯刀5324的厚度为2.5-3.5mm，所述锯刀5324的宽度为1.5-5mm。

铣刨方法：其步骤如下：S1、现场实施前，根据待铣刨车道宽度，调整所述金刚石铣刨装置中金刚石锯片的位置和数量，保证单一机器往复施工或多机组前后同步施工后铣刨宽度与车道宽度相同，同时根据预期纵向纹理特性调整相邻金刚石锯片间垫片的厚度，以铣刨4.0m的行车道为例，当采用单一机组施工时，金刚石锯片轮廓宽度设定为1.33m，垫片厚度采用3mm，计算所需金刚石刀片数量为223片；

S2、现场实施过程中，应先开展试验段，确定铣刨深度与行进速度，评价纹理特性和平整度提升效果；

S3、将本技术所述铣刨机沿行车方向就位于待铣刨路段上方，控制室在前，控制行进方向和行进速度，行进速度为0.5m/min；

S4、根据待铣刨水泥路面翘曲程度和平整度情况确定找平系统工作参数，即后轮轴与铣刨辊轴的水平距离L和铣刨深度h，水平距离L采用1m，最大铣刨深度h控制在5mm以内。

找平机构由后部行走机构4与金刚石铣刨装置5共同构成，后部行走机构4可沿着固定于机架2底部大梁的导轨前后移动，金刚石铣刨装置5可通过左右两侧竖向油缸52调整铣刨辊53接地深度，两者共同控制铣刨后路面的平整度，现场需根据旧水泥路面翘曲程度通过试验确定铣刨辊53与后方左右两个轮胎轴41的水平距离，优选的，水平距离采用1m，最大铣刨深度为5mm。

表1铣刨前后路表抗滑性能测试结果

表2铣刨前后水泥路面承载力情况

综上，本技术金刚石纵向铣刨机采用间距很小的金刚石锯片去除水泥路面路表上凸表层，对路面进行整体找平，形成具有较好摩擦和低噪音特性的纵向纹理。本技术实施成本大大低于传统沥青加铺层，纹理耐久性好，为水泥混凝土路面抗滑与平整度提升提供了一种新的选择。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。