铣刨转子和铣刨机的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种铣刨转子和铣刨机。


背景技术：

2.铣刨转子是铣刨机械的核心零部件，铣刨转子的性能直接影响铣刨机械整机的施工效率和路面的施工效果。铣刨转子通常包括一系列按照特定规律排列在滚筒上的刀具，铣刨机通过滚筒的旋转来带动铣刨转子破碎路面，并通过布置在滚筒中间的抛料口将破碎的铣刨料抛出，而由于距离抛料口越远的铣刨料越不易被抛出，因此在铣刨转子的端部尤其容易形成积料，从而使铣刨转子端部刀具的刀座产生磨损。
3.而随着铣刨机械的大型化发展，铣刨转子越来越长，铣刨转子端部的铣刨料距离抛料口越来越远，也越来越难以被抛出，大量铣刨料的滞留使铣削阻力增加，进而导致铣刨转子端部刀具的严重磨损，从而大大增加了施工成本。
4.需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明提供一种铣刨转子和铣刨机，用于提高铣刨料的排出效率、降低铣刨刀具的磨损，从而降低铣刨阻力、提升铣刨效率。
6.根据本发明的一个方面，提供一种铣刨转子，包括：
7.滚筒，包括第一筒段；和
8.多个第一刀具，安装于第一筒段的外表面，多个第一刀具在第一筒段的第一横截面两侧分别形成至少两条方向相反的螺旋线，相邻两条螺旋线之间形成用于输运铣刨料的通道，多个第一刀具包括靠近第一横截面的第一平面，第一平面被构造为相对于第一横截面倾斜以在铣刨转子的旋转过程中引导铣刨料沿通道的出料方向运动。
9.在一些实施例中，第一横截面与第一平面之间的夹角α为锐角。
10.在一些实施例中，夹角α的大小为70
°
～80
°
。
11.在一些实施例中，滚筒还包括两个分别设置在第一筒段两端的第二筒段，铣刨转子还包括多组安装于第二筒段的外表面的第二刀具，相邻两组第二刀具之间相隔预设距离以形成排料口。
12.在一些实施例中，铣刨转子还包括设置在排料口处的刮板，刮板被配置为在铣刨转子旋转的过程中刮出铣刨转子的端部积料。
13.在一些实施例中，铣刨直径最小的第二刀具的刀尖点与第二筒段的外表面之间的距离不大于50mm。
14.在一些实施例中，多个第一刀具的刀尖点和多组第二刀具的刀尖点形成具有直角折弯的第一包络线。
15.在一些实施例中，第一包络线包括由多组第二刀具的刀尖点形成的与第二筒段的轴线平行的第一线段和与第二筒段的轴线垂直的第二线段。
16.在一些实施例中，在第二线段上，相邻两个第二刀具的刀尖点之间的距离不大于20mm。
17.在一些实施例中，在第二线段上，多个第二刀具的刀尖点之间的间隔距离相等。
18.在一些实施例中，位于第一横截面两侧的多条螺旋线的起点沿第一横截面的外圆周交叉布置。
19.在一些实施例中，铣刨转子还包括设置在相邻两条螺旋线的起点之间的抛料板，抛料板被配置为在铣刨转子旋转的过程中将铣刨料导出。
20.根据本发明的另一个方面，提供一种铣刨机，包括上述的铣刨转子。
21.通过以上技术方案，本发明提供了一种铣刨转子和铣刨机，通过将第一刀具在滚筒表面进行螺旋排列，形成了用于输运铣刨料的通道，并进一步在第一刀具上设置引导铣刨料运动的第一平面，为铣刨料沿着上述通道往出料方向汇聚提供了推动力，因此可以大大提高铣刨料的排出效率，减少铣刨料在铣刨机中的滞留，从而提高铣刨机的铣刨效率并减少滞留的铣刨料对铣刨转子的磨损，进而降低铣刨机的运行成本和维护成本。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1示出了本发明铣刨转子一个实施例的结构示意图；
24.图2示出了图1中铣刨转子的表面展开图；
25.图3示出了本发明铣刨转子一个实施例中第一刀具的结构示意图；
26.图4示出了本发明铣刨转子一个实施例中第二刀具和第一包络线的示意图。
27.图中：
28.10、滚筒；11、第一筒段；12、第二筒段；
29.20、第一刀具；21、第一刀座；211、第一平面；22、第一刀头；
30.30、第二刀具；31、第二刀座；32、第二刀头；
31.40、刮板；50、抛料板；60、排料口；70、第一包络线。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
34.本发明提供一种铣刨转子和铣刨机，通过排列铣刨刀具以形成用于输运铣刨料的通道以及在铣刨刀具上设置引导铣刨料运动的平面，减少铣刨料在铣刨机中的滞留，进而提高铣刨机的铣刨效率、减少铣刨料对铣刨转子的磨损，从而降低铣刨机的铣刨成本和维护成本。
35.如图1和图2所示，在一些实施例中，铣刨转子包括滚筒10和多个第一刀具20，其中，滚筒10包括第一筒段11，多个第一刀具20安装于第一筒段11的外表面，多个第一刀具20在第一筒段11的第一横截面两侧分别形成至少两条方向相反的螺旋线，相邻两条螺旋线之间形成用于输运铣刨料的通道，多个第一刀具20包括靠近第一横截面的第一平面211，第一平面211被构造为相对于第一横截面倾斜以在铣刨转子的旋转过程中引导铣刨料沿通道的出料方向运动。
36.第一刀具20的具体结构如图3所示，第一刀具20包括第一刀座21和第一刀头22，第一刀座21与第一筒段11连接，第一刀座21包括第一平面211，第一刀头22设置于第一刀座21上，第一横截面示出为图中的虚线，参考图中所示方向，位于第一横截面左侧的第一刀具20的第一平面211朝右倾斜，位于第一横截面右侧的第一刀具20的第一平面211朝左倾斜。
37.如图2所示，第一横截面示出为图中位于滚筒10中部的虚线，参考图中所示方向，第一横截面左侧有三条左旋螺旋线，第一横截面右侧有三条右旋螺旋线，通过这样设置，在铣刨转子沿图1中箭头所示方向转动时，第一平面211与铣刨料产生碰撞，以改变铣刨料本来的运动方向，使得在铣刨过程中产生的沿不同方向运动的铣刨料被推动而均在螺旋线之间的通道中沿通道的出料方向运动，即朝向左旋螺旋线和右旋螺旋线的交界处运动，以便铣刨料进一步通过设置在左旋螺旋线和右旋螺旋线的交界处附近的抛料口(图中未示出)抛出。其中，左旋螺旋线和右旋螺旋线的数量可以根据铣刨转子的尺寸和施工要求等灵活设置，左旋螺旋线和右旋螺旋线的交界处可以如图中所示位于第一筒段11的中部，也可以靠左或靠右设置，也就是说，第一横截面可以是位于第一筒段11中部的截面，也可以是位于第一筒段11其他位置的截面，同样根据铣刨机的结构和施工情况灵活设置即可。
38.如图2所示，在一些实施例中，第一横截面与第一平面211之间的夹角α为锐角。
39.夹角α的大小会影响铣刨料碰撞第一平面211后铣刨料的运动方向和速度，如果夹角α过大，则碰撞后铣刨料的运动速度在出料方向上的分量很小，则向抛料口集料的效果很小；而如果夹角α过小，一方面导致碰撞后铣刨料的运动速度在图1中箭头所示方向上的分量很小，即铣刨料沿抛出方向的分速度很小，不利于铣刨料的抛出，另一方面导致第一平面211正向碰撞到的铣刨料数量少，碰撞效率较低，因此造成集料效果不佳。
40.在一些实施例中，可以通过计算和离散元仿真来对铣刨碰撞第一平面211后的运动方向和速度进行分析以确定夹角α的大小，使得铣刨料在与第一平面211碰撞后获得合适的运动方向和运动速度，从而达到最佳的集料效果。
41.在一些实施例中，夹角α的大小为70
°
～80
°
。
42.在一些实施例中，滚筒10还包括两个分别设置在第一筒段11两端的第二筒段12，铣刨转子还包括多组安装于第二筒段12的外表面的第二刀具30，相邻两组第二刀具30之间相隔预设距离以形成排料口60。
43.如图2所示，第二刀具30在滚筒10两端的第二筒段12上分组布置，每组都包括多个朝向不同的第二刀具30，如图所示，每组包括五个第二刀具30。每组中第二刀具30的数量可
以根据实际需要进行设置，比如两个、三个或更多个。第二刀具30的具体结构如图4所示，第二刀具30包括第二刀座31和第二刀头32，第二刀座31与第二筒段12连接，第二刀头32设置于第二刀座31上。第二刀具30可以如图中所示在第二筒段12上均匀分为三组布置，也可以根据实际需要分组，如分成两组、四组等只要保证相邻两组第二刀具30之间留有一定的距离以形成排料口60即可，排料口60的宽度在图中示出为t。排料口60可以为铣刨转子端部的积料的快速运转提供空间，使得原本在铣刨转子端部和铣刨室侧壁之间的积料可以通过排料口60进入到第一筒段11表面的相邻两条螺旋线之间形成的用于输运铣刨料的通道中并被进一步输运至抛料口，以减少铣刨转子端部的积料，从而降低位于铣刨转子端部的第二刀座31的磨损，延长第二刀具30的使用寿命。
44.如图1和图2所示，在一些实施例中，铣刨转子还包括设置在排料口60处的刮板40，刮板40被配置为在铣刨转子旋转的过程中刮出铣刨转子的端部积料。
45.由图中可以看出，刮板40相对于铣刨转子的端面倾斜布置。而且，刮板40具有一定的厚度。刮板40的正面(即与铣刨料接触的表面)和刮板40的背面之间设有倾斜面，以使刮板40具有呈梯形的横截面，这样的形状便于引导铣刨料顺着刮板40的表面运动。则随着铣刨转子的旋转，刮板40可以将铣刨转子端部和铣刨室侧壁之间的积料刮出，使得积料更易于进入到第一筒段11表面的相邻两条螺旋线之间形成的用于输运铣刨料的通道中。
46.在一些实施例中，铣刨直径最小的第二刀具30的刀尖点与第二筒段12的外表面之间的距离不大于50mm。
47.如图4所示，d示出了第一刀具20和/或第二刀具30在铣刨时所形成的铣削圆的铣刨直径，则刀尖点距离滚筒10的外表面最近的第二刀具30具有最小的铣刨直径，该刀尖点与滚筒10的外表面的距离在图中示出为n，则n不大于50mm。实际上，n的值越小越好，这样可以最大限度避免第二刀座31由于与路槽和铣刨料的碰撞而产生磨损，但在实践中发现，靠近滚筒10的外表面位置的第二刀座31的磨损并不严重，在综合考虑铣刨转子的结构和施工效果后确定n的取值上限可以达到50mm。
48.在一些实施例中，多个第一刀具20的刀尖点和多组第二刀具30的刀尖点形成具有直角折弯的第一包络线70。
49.将铣刨转子的所有刀具沿铣刨转子的圆周方向旋转至同一角度，则通过所有刀具的刀尖点的平滑曲线为铣刨转子刀具的包络线。如图4所示，将所有第一刀具20和第二刀具30沿铣刨转子的圆周方向旋转至同一角度得到第一包络线70，第一包络线70的形状和铣刨转子铣削出的路槽的形状对应，因此具有直角折弯的第一包络线70的铣刨转子可以形成矩形铣刨槽，从而有利于提高路面平整度和美观度，满足用户的不同需求。
50.在一些实施例中，第一包络线70包括由多组第二刀具30的刀尖点形成的与第二筒段12的轴线平行的第一线段和与第二筒段12的轴线垂直的第二线段。第一包络线70中的第一线段和第二线段均是通过第二刀具30的刀尖点形成。
51.如图4所示，与第二筒段12的轴线平行的第一线段与由多个第一刀具20的刀尖点形成的第三线段齐平，这样可以保证铣削后的路槽在水平方向的平整度，而形成与第二筒段12的轴线垂直的第二线段的第二刀具30用于进行侧壁铣削，可以保证铣刨后的路槽在竖直方向的平整度。此外，随着铣刨转子的旋转，多个布置在铣刨转子端部的形成第二线段的第二刀具30的第二刀头32可以形成“保护墙”，减少第二刀座31与路槽或铣刨料之间的碰
撞，以降低第二刀座31的磨损，从而延长第二刀具30的使用寿命。第二线段上的刀尖点越密集，对第二刀座31的保护效果越好，因此，在空间允许的情况下，可在铣刨转子端部多布置一些第二刀具30。
52.在一些实施例中，在第二线段上，相邻两个第二刀具30的刀尖点之间的距离不大于20mm。
53.如图4所示，相邻两个第二刀具30的刀尖点之间的距离在图中示出为m，则m不大于20mm。如将m设置得太大，会出现两个相邻刀尖点之间的路面材料难以被铣刨掉的情况，一方面会降低铣刨效率，另一方面会导致第二刀座31的磨损。
54.在一些实施例中，在第二线段上，多个第二刀具30的刀尖点之间的间隔距离相等。
55.如图4所示，在第二线段上，多个刀尖点均匀分布，即位于滚筒10最外侧的第二刀具30的刀尖点在铣刨直径方向上均匀分布，这样的设置不仅保证了铣刨进给深度的均匀变化，有助于形成平整的铣刨侧壁，还使得多个第二刀具30在铣刨作业时的受力较为均匀，方便对第二刀具30的后期维护。
56.在一些实施例中，位于第一横截面两侧的多条螺旋线的起点沿第一横截面的外圆周交叉布置。参考图2所示方向，位于第一横截面左侧的三条左旋螺旋线和位于第一横截面右侧的三条右旋螺旋线的起点从上到下沿第一横截面的外圆周依次交叉布置，从而沿第一横截面的外圆周形成了六个铣刨料的出口。相对于将左侧的左旋螺旋线和右侧的右旋螺旋线一一对应相交的布置方式，将螺旋线依次交叉布置的结构为铣刨料提供了更大的运动空间，避免两侧的铣刨料在螺旋线的相交位置产生碰撞而影响集料效果。
57.进一步地，如图1和图2所示，在一些实施例中，铣刨转子还包括设置在相邻两条螺旋线的起点之间的抛料板50，抛料板50被配置为在铣刨转子旋转的过程中将铣刨料导出。其中，抛料板50的正面(即与铣刨料接触的表面)的朝向与图1中箭头所示的铣刨转子的旋转方向一致，从而在铣刨转子的旋转过程中，抛料板50持续撞击聚集到滚筒10中部的铣刨料，给铣刨料提供推力，使得铣刨料从抛料口(图中未示出)被抛出。
58.下面对本发明铣刨转子的一个实施例的工作过程进行说明：
59.如图1和图2所示，本发明铣刨转子包括滚筒10、多个第一刀具20和多组第二刀具30。其中，滚筒10包括第一筒段11和两个分别设置在第一筒段11两端的第二筒段12，多个第一刀具20安装于第一筒段11的外表面，多个第一刀具20在第一筒段11的第一横截面左侧形成三条左旋螺旋线以及在第一筒段11的第一横截面右侧形成三条右旋螺旋线，相邻两条螺旋线之间形成用于输运铣刨料的通道，并且位于第一横截面左侧的三条左旋螺旋线和位于第一横截面右侧的三条右旋螺旋线的起点沿第一横截面的外圆周依次交叉布置，相邻两条螺旋线的起点之间设置有抛料板50。滚筒10左端的第二筒段12上布置有三组第二刀具30，滚筒10右端的第二筒段12上也布置有三组第二刀具30，每组第二刀具30都包括多个朝向不同的第二刀具30，相邻两组第二刀具30之间都留有一定的距离以形成排料口60，排料口60的宽度示出为图2中的t，每个排料口60出均设置有刮板40。
60.如图3所示，第一刀具20包括第一刀座21和第一刀头22，第一刀座21包括靠近第一横截面的第一平面211，参考图中所示方向，位于第一横截面左侧的第一刀具20的第一平面211朝右倾斜，位于第一横截面右侧的第一刀具20的第一平面211朝左倾斜，使得在铣刨转子的旋转过程中，第一平面211可以对铣刨料进行撞击以使得铣刨料沿相邻两条螺旋线之
间的通道朝向出料方向运动。在本实施例中，第一横截面与第一平面211之间的夹角α的大小为70
°
～80
°
。
61.如图4所示，第二刀具30包括第二刀座31和第二刀头32，多个第一刀具20的刀尖点和多组第二刀具30的刀尖点形成具有直角折弯的第一包络线70，其中，多组第二刀具30的刀尖点形成的包络线包括与第二筒段12的轴线平行的第一线段和与第二筒段12的轴线垂直的第二线段，第一线段与由多个第一刀具20的刀尖点形成的第三线段齐平，第二线段由位于滚筒10最外侧的第二刀具30的刀尖点形成，并且在第二线段上，相邻两个第二刀具30的刀尖点之间的距离m不大于20mm，具有最小铣刨直径的第二刀具30的刀尖点距离滚筒10的外表面的距离n不大于50mm。
62.在铣刨机进行铣刨作业时，铣刨转子按照图1中箭头所示方向运动，铣刨过程中靠近滚筒10表面产生的铣刨料沿着相邻螺旋线之间的输运通道向铣刨转子的中部(抛料口位置)聚拢，铣刨转子端部的积料被刮板40刮出并通过排料口60进入到输运通道中并同样被第一平面211推动而向铣刨转子的中部聚拢，聚拢到抛料口附近的铣刨料被抛料板50撞击并被进一步从抛料口抛出。
63.通过对本发明铣刨转子的多个实施例的说明，可以看到本发明铣刨转子实施例至少具有以下优点：
64.1、集料、出料效率高：在充分考虑铣刨料的运动特点后，在第一刀具上设置与铣刨转子的第一横截面形成锐角夹角的第一平面，则可以利用第一平面对铣刨料的撞击改变铣刨料的运动方向，使铣刨料向抛料口位置快速集中，从而提高铣刨料的排出效率；
65.2、铣刨效率高：在转子端部设置排料口和刮板，为铣刨转子的端部积料提供排出的推动力以及排出的通道，防止铣刨料在铣刨转子端部和铣刨室的侧壁之间堆积，从而可以提高铣刨效率；
66.3、刀座磨损少：多个布置在铣刨转子最外侧的第二刀具的刀尖点形成与滚筒的轴线垂直的包络线，在铣刨转子旋转的过程中这些第二刀具的第二刀头可以形成对第二刀座的“保护墙”，此外，如上述第2点提到的，清除铣刨转子端部产生的积料同样能起到降低第二刀座的磨损的作用；
67.4、路面铣刨效果好：多个第一刀具的刀尖点和多组第二刀具的刀尖点形成具有直角折弯的第一包络线，从而可以获得矩形的路面铣刨槽，保证铣刨后路面的平整度和美观度。
68.基于上述的铣刨转子，本发明还提出一种铣刨机，该铣刨机包括上述的铣刨转子。上述各个实施例中铣刨转子所具有的积极技术效果同样适用于铣刨机，这里不再赘述。
69.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明原理的前提下，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。