路面铣刨机是沥青路面养护施工的机械设备，主要用于沥青砼面层的公路、城市道路清除和剥离公路车辙、龟裂及拥包等路面病害。按铣刨工艺的不同它可以分为热铣和冷铣两大类。热铣是在铣刨机上装设加热装置，将路面加热到一定温度后再进行铣削作业；冷铣是在常温下直接对路面进行铣削作业。由于冷式铣刨机具有使用成本低、不污染环境及铣深范围广等优点，随着铣削刀具性能的提高而得到了迅速的发展。目前国内外使用的基本上是冷式铣刨机。

1 国外路面铣刨机的发展历程

　　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。首台铣刨机出现在1971年的德国，这是由维特根（Wirtgen）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、Caterpillar公司均在二十世纪90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Roadtech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三履带行走方式，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、Caterpillar公司、Roadtech等公司瓜分。

2 国内路面铣刨机的发展过程

　　国内对沥青路面铣刨机的研究开始于20世纪80年代，1985年交通部对沥青路面旧料再生设备进行了立项研究。随后，湖北襄樊公路机械厂及镇江路面机械厂研制出了简单的铣刨机。1990年天津市道桥机修厂也研制出了LZ-1000型铣刨机，但当时及随后的10年中，我国主要处于筑路的建设中，路面的维护保养并不显得十分迫切，国产铣刨机因市场容量有限，没有得到相应发展。

　　到2002年，我国公路养护市场对路面铣刨机的需求主要依赖进口，但市场批量不大。2002年以后，随着20世纪80年代末和90年代初铺建的一批高速公路陆续进入大修期，我国对路面铣刨机的需求明显增加。在这种市场需求下，发展和生产我国自己的路面铣刨机，已势在必行。

　　自2002年以来，国内一些厂家在借鉴国外铣刨机设计和制造的经验基础上，开发和生产了具有现代液压传动技术和电子控制技术于一体的路面铣刨机。这些成果在2002年10月北京举办的中国交通设备展览会上得到了展示。到目前为止，国内已有徐工集团，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2m，最大铣刨深度为300mm，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。表2为主要国产路面铣刨机的性能参数。

3 国内外路面铣刨机的技术状况

　　路面铣刨机是工程机械中结构较为复杂的机型之一，它的设计与生产涉及机械制造、液压传动、电子控制等技术领域，它的发展经历了较长的历程。从技术角度看，国内外各厂家生产的铣刨机，总体结构大同小异，但在动力传动系统、电子控制系统以及行走驱动系统上有所区别。

　　（1）中大型路面铣刨机的动力传动系统主要分为两类：第一类是以维特根的W2000、戴纳派克的PL2000S、陕建股份的CM2000和西安宏大CM1900为代表的铣刨机。这类机器的发动机的动力通过飞轮传给分动箱，再由分动箱驱动液压系统和铣刨转子系统。这种传动系统的结构紧凑，可靠性高，对发动机的选择没有限制。第二类以维特根的2000DC、W1900，必泰利的SF200L和国内其他厂家生产的2m铣刨机为代表。这类机器在传动系统上，采用发动机两头出力的方式，一端经飞轮和离合器驱动铣刨转子，另一端则通过分动箱驱动液压系统。这种传动系统由于受整机横向尺寸的限制，需要选用V型发动机。

　　（2）控制系统可分为两种类型，第一类是全数字网络控制系统。这种系统由两个或两个以上的CAN-bus或RS485接口的数字控制器和一个总线以及若干传感元件所构成，所有控制和反馈信号均由同一个总线传递。这种系统具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好等特点，非常适合工程机械监控设备的互连。维特根的W2000，戴纳派克的PL2000S，以及国产的CM2000、CM1900采用的是这种系统。
另一类控制系统是分立式的控制系统，即同一台机器上有两个以上的独立控制系统，它们互相之间没有通信关系，不存在信息资源的共享。如维特根的W1900，必泰利的SF200L，以及其他一些国内生产制造的2m铣刨机。它们的控制系统一般分为两部分，一部分是切深控制，另一部分是整机的其他控制。

　　（3）国内外的大中型路面铣刨机均采用了履带式的行走驱动系统。以维特根为代表的欧洲风格的铣刨机和以BG2000为代表的国产铣刨机均采用了四履带的行走驱动系统；而以Roadtech和CMI为代表的美国风格的铣刨机则采用了三履带的行走驱动系统。三履带式铣刨机与四履带式相比，其转向相对灵活，但四履带式铣刨机结构紧凑。

4 需要进一步研究的课题

　　尽管国产沥青路面铣刨机近些年来有了一定的发展，但和国外产品相比，我们在品种规格、技术性能及总体技术水平上仍有较大的差距。有关沥青路面铣刨机工作过程的理论研究，在国内显得非常薄弱，在铣刨作业阻力的实际计算以及铣刨转子切削速度、机器作业速度与铣刨厚度对铣刨作业阻力的影响上还缺乏精确的定量分析。

　　（1）混凝土铣刨机理缺乏

　　混凝土的切割破碎制约着铣刨刀具的设计、机器的效率以及刀具的磨损，影响到机器的工作与性能。由于缺乏混凝土的切割理论，铣刨刀具的布置没有理论基础。现在国内基本上是模仿。铣刨机刀具空间有六个自由度，一般只实现了三个自由度的排列，严重影响了铣刨效果和刀具刀座的寿命，同时对发动机结构件也有影响。

　　（2）铣刨刀具速度不合理

　　铣刨机的工作速度和转子速度是其主要技术性能参数，工作速度直接影响机器的作业生产率，因受路面集配材料种类、集料间沥青粘接层强度和环境温度的影响，工作速度一般都设计成可调的，并且它直接与切削深度有关。转子刀尖线速度是机器工作速度和转子转速的综合指标，它对铣刨机的技术性能极为重要，因为它直接影响到铣刨刀具的磨损、铣刨刀具的使用寿命及机器完成单位立方路面材料铣削作业的施工成本，即影响机器的技术经济性能。国外公司在此参数上做了大量试验研究，结果表明一般将转子刀尖线速度控制在4～5m/s，而一些国内机器转子刀尖线速度并不在此范围，也没有具体的试验研究。

　　(3) 铣刨系统的设计不完善

　　为了使一台机器能适应不同的铣刨宽度，有些铣刨机的铣刨宽度被设计成有级可调的。通常是在转子上装有可拆卸铣刨瓦，通过拆装铣刨瓦来调整铣刨宽度。还有的被设计成可在一定范围内无级调节铣刨宽度。拥有这种通用铣刨系统后，一台铣刨机可以铣刨出多种不同的宽度规格，相当于多台铣刨机在作业。这不但提高了铣刨机的通用性能，更重要的是提高了机器的运营经济性。

　　目前只有德国维特根独家拥有这种通用铣刨系统，国内还未有厂家在这方面开发试制。

参考文献
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