一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種路面銑刨機(jī)用的能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，由一個(gè)板狀主體組成，板狀主體的幾何中心點(diǎn)處開(kāi)有中心孔，板狀主體外圍邊緣呈圓形，在外圍邊緣處設(shè)置多個(gè)沿圓周方向均勻布置的凹口，每個(gè)凹口都向板狀主體3?1的中心點(diǎn)方向凹陷；板狀主體的中心孔處的厚度最大，厚度由中心孔向四周逐漸減?。凰邪伎诘淖畹撞緽點(diǎn)在一個(gè)徑向截面的同一圓周上，該圓周是以中心點(diǎn)為圓心、以直徑為D2的圓周，D2=（D1?10）mm，D1是板狀主體的其外圍邊緣直徑；本發(fā)明既能夠在刀具卡死時(shí)適時(shí)改善刀具的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又能減緩預(yù)壓墊片與刀座間的磨損，改善刀具的受力情況，使其受力均勻，減小磨損及偏磨，保證了刀具的正常使用壽命。
【專利說(shuō)明】
一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及路面銑刨設(shè)備和道路截齒零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體是路面銑刨機(jī)用刀具 預(yù)壓墊片。
【背景技術(shù)】
[0002] 路面銑刨設(shè)備用于路面養(yǎng)護(hù)和路面修復(fù)，銑刨設(shè)備的核心部件是銑刨轉(zhuǎn)子，銑刨 轉(zhuǎn)子是由滾筒、驅(qū)動(dòng)組件、集料螺旋、拋料板、刀座、刀具（刀頭和刀體的總稱)組成，刀具安 裝在刀座上，在刀具與刀座之間放有預(yù)壓墊片。此預(yù)壓墊片不僅要利于安裝，還要有提高刀 具的轉(zhuǎn)速、保護(hù)刀座外表面不被磨損的作用，因此，合理設(shè)計(jì)墊片的結(jié)構(gòu)對(duì)提高銑刨效率和 銑刨質(zhì)量尤為重要。然而，現(xiàn)有的預(yù)壓墊片都是普通的圓環(huán)狀墊片，即厚度一致、四周平滑， 當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)卡死現(xiàn)象時(shí)，這種圓環(huán)狀墊片無(wú)法很好地調(diào)節(jié)刀具的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得刀具 的刀體和刀頭處受力不均勻，加劇刀體的偏磨現(xiàn)象；同時(shí)，由于預(yù)壓墊片的中心孔周邊部分 在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中與刀座不斷摩擦，使得厚度減小的速率較其余部分加快，而普通的圓環(huán)狀 墊片不能減緩此現(xiàn)象的發(fā)生。在銑刨設(shè)備使用過(guò)程中的磨損很大一部分都是由于刀體和刀 頭處受力不均勻、預(yù)壓墊片的中心孔周邊厚度減小這兩種現(xiàn)象引起的，這間接造成刀具及 刀座的使用壽命降低，銑刨效率和銑刨質(zhì)量降低，增加了成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是要解決路面銑刨機(jī)用刀具預(yù)壓墊片的磨損問(wèn)題，提出一種能改善 刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，減緩其摩擦速率。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明由一個(gè)板狀主體組成，板狀主體的幾何中心點(diǎn) 處開(kāi)有中心孔，板狀主體外圍邊緣呈圓形，在外圍邊緣處設(shè)置多個(gè)沿圓周方向均勻布置的 凹口，每個(gè)凹口都向板狀主體3-1的中心點(diǎn)方向凹陷；板狀主體的中心孔處的厚度最大，厚 度由中心孔向四周逐漸減小。
[0005] 所有凹口的最底部B點(diǎn)在一個(gè)徑向截面的同一圓周上，該圓周是以中心點(diǎn)為圓心、 以直徑為D2的圓周，D2=(Dl-10)mm，Dl是板狀主體的其外圍邊緣直徑;所述一個(gè)徑向截面的 外輪廓線與板狀主體外圍邊緣相交兩個(gè)端點(diǎn)，分別是端點(diǎn)A和端點(diǎn)C，端點(diǎn)A與中心點(diǎn)連線以 及端點(diǎn)C與中心點(diǎn)連線之間的夾角是10°。
[0006] 每個(gè)凹口在所述一個(gè)徑向截面上的外輪廓線滿足橢圓形方程:：
，a為線 段AC長(zhǎng)度的一半，b為B點(diǎn)到線段AC的垂直距離。
[0007] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后具有的優(yōu)點(diǎn)是： 1、本發(fā)明是一種厚度由中心孔向四周呈45°錐角過(guò)渡、凹口在墊片外圍邊緣均勻分布 的預(yù)壓墊片，既能夠在刀具卡死時(shí)適時(shí)改善刀具的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，又能減緩預(yù)壓墊片與刀座間 的磨損，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，可以改善刀具的受力情況，使其受力均勻，減小磨損及偏磨， 提高銑刨效率和銑刨質(zhì)量，保證了刀具的正常使用壽命；同時(shí)，本發(fā)明生產(chǎn)加工方便，成本 低廉，在整個(gè)裝配過(guò)程中不會(huì)對(duì)安裝工藝產(chǎn)生附加影響。
[0008] 2、本發(fā)明預(yù)壓墊片的四周帶有均勻分布的凹口，使預(yù)壓墊片的外緣呈現(xiàn)凹凸不平 狀，可以增大粗糙度。
[0009] 3、本發(fā)明預(yù)壓墊片中心圓孔處較四周多出的厚度可以增加摩擦余量，延長(zhǎng)墊片的 使用壽命，減小預(yù)壓墊片的更換頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本發(fā)明一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片的主視圖； 圖2是圖1中的D-D剖視圖； 圖3是本發(fā)明的安裝示意圖； 圖4是圖3中本發(fā)明工作時(shí)與路面的接觸受力放大示意圖； 圖5是本發(fā)明工作時(shí)的凹口受力放大示意圖； 圖中：1.刀頭;2.刀體;3.預(yù)壓墊片;3-1.板狀主體;3-2.中心孔;3-3.凹口；4.卡環(huán)套； 5.刀座;6.圓柱孔。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 參見(jiàn)圖1和圖2,本發(fā)明預(yù)壓墊片3由一個(gè)板狀主體3-1組成，板狀主體3-1的厚度是 b2,板狀主體3-1的幾何中心點(diǎn)處設(shè)置中心孔3-2,幾何中心點(diǎn)為0點(diǎn)，中心孔3-2是個(gè)圓形通 孔，中心孔3-2的直徑為D4。板狀主體3-1外圍邊緣呈圓形，其外圍邊緣直徑是D1，在外圍邊 緣處設(shè)置多個(gè)凹口 3-3，多個(gè)凹口 3-3沿圓周方向均勻布置，每個(gè)凹口 3-3都向板狀主體3-1 的中心點(diǎn)0方向凹陷，使凹口 3-3的開(kāi)口朝外，每個(gè)凹口 3-3的厚度是b2。本發(fā)明共開(kāi)有6個(gè)凹 口 3-3，這樣相鄰兩個(gè)凹口 3-3的中心線間的夾角β是60°。
[0012] 以中心點(diǎn)〇為圓心，所有凹口 3-3的最底部Β點(diǎn)都在一個(gè)徑向截面上的同一圓周上， 該圓周是以中心點(diǎn)〇為圓心、以直徑為D2的圓周，且D2=(Dl-10)mm。另外，所有凹口 3-3的徑 向截面的外輪廓線與板狀主體3-1外圍邊緣相交兩個(gè)端點(diǎn)，分別是端點(diǎn)A和端點(diǎn)C，端點(diǎn)A與 中心點(diǎn)〇連線以及端點(diǎn)C與中心點(diǎn)0連線之間的夾角α是10°。
[0013] 參見(jiàn)圖2，板狀主體3-1的中心孔3-2處的厚度bl最大，厚度bl由中心孔3-2向四周 逐漸減小至b2，bl = (b2+3)mm，厚度bl由中心孔3-2處以45°錐角的形式過(guò)渡逐漸減小，過(guò)渡 部分的直徑范圍是D4~D3,過(guò)渡部分的最大直徑D3，D4=(D3-4)mm。
[0014] 每個(gè)凹口 3-3在同一徑向截面上的外輪廓線滿足橢圓形方程
，其中a為 線段AC長(zhǎng)度的一半，b為B點(diǎn)到線段AC的垂直距離。
[0015] 本發(fā)明預(yù)壓墊片3在使用時(shí)，由刀頭1和刀體2組成的刀具整體安裝在刀座5上，刀 座5被固定在銑刨機(jī)的滾筒上，隨著滾筒作圓周運(yùn)動(dòng)。預(yù)壓墊片3位于刀體2和刀座5之間，安 裝時(shí)，將刀體2與卡環(huán)套4配合，預(yù)壓墊片3通過(guò)中心孔3-2套在卡環(huán)套4外，卡環(huán)套4固定安裝 在刀座5的圓柱孔6中，圓柱孔6的直徑等于中心孔3-2的直徑為D4,使預(yù)壓墊片3的上表面與 刀體2下接觸，預(yù)壓墊片3的下表面與刀座5上表面接觸。在銑刨機(jī)工作時(shí)，被固定在滾筒上 的刀座5做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)刀具在刀座5的圓柱孔6中做自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016] 刀具銑刨路面時(shí)，刀具周?chē)你娤鞑牧涎刂c預(yù)壓墊片3接觸面（即預(yù)壓墊片3的 外圍圓周部分)的切線方向有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而預(yù)壓墊片3在"卡死"狀態(tài)時(shí)有阻礙銑削材 料運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，從而產(chǎn)生摩擦力。當(dāng)細(xì)小的銑削材料進(jìn)入到卡環(huán)套4造成"卡死"現(xiàn)象發(fā)生 時(shí)，即：刀具無(wú)法在刀座5的圓柱孔6中做自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]刀具銑刨路面時(shí)的受力情況如圖3所示，刀座5對(duì)刀具的反支撐力是Fo，Q點(diǎn)為刀具 與路面的接觸點(diǎn)，Θ為刀具的一個(gè)側(cè)向傾角，即有一個(gè)與刀具中心軸線成Θ角的摩擦力fbfl 的兩個(gè)分力是5與&，分力f3使得刀具繞其中心軸線做圓周運(yùn)動(dòng)，分力f2與反支撐力Fo大小 相等、方向相反，是一對(duì)平衡力，其中，f3=fi:3&I:沒(méi)，F(xiàn)〇=f2e〇^:。如圖4所示，力F是刀具外圍 的銑削材料作用在預(yù)壓墊片3的凹口 3-3曲面上產(chǎn)生的擠壓力，擠壓力F分解成沿著圓周方 向力F4和徑向力F3，擠壓力F與圓周力F4間的夾角為γ $，圓周力F4會(huì)促使刀具繼續(xù) 做圓周運(yùn)動(dòng)，而徑向力F3控制著預(yù)壓墊片3的運(yùn)動(dòng)方向，使其沿著切線方向運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā) 明預(yù)壓墊片3能改善刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)力，改善其自轉(zhuǎn)性能，可以使刀具在刀座5的圓柱孔6中做自 由轉(zhuǎn)動(dòng)。預(yù)壓墊片3的中心孔3-2處與刀座5和刀體2磨損較為嚴(yán)重，中心孔3-2處較四周多出 的厚度可以增加摩擦余量，延長(zhǎng)墊片的使用壽命，減小預(yù)壓墊片3的更換頻率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，由一個(gè)板狀主體(3-1)組成，板狀主體(3-1) 的幾何中心點(diǎn)處開(kāi)有中心孔(3-2 )，板狀主體(3-1)外圍邊緣呈圓形，其特征是:在外圍邊緣 處設(shè)置多個(gè)沿圓周方向均勻布置的凹口（3-3)，每個(gè)凹口（ 3-3 )都向板狀主體3-1的中心點(diǎn)0 方向凹陷;板狀主體(3-1)的中心孔(3-2)處的厚度最大，厚度由中心孔(3-2)向四周逐漸減 小。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，其特征是:所有凹口（3-3 )的最底部B點(diǎn)在一個(gè)徑向截面的同一圓周上，該圓周是以中心點(diǎn)為圓心、以直徑為D2的圓 周，D2=(Dl-10)mm，Dl是板狀主體(3-1)的其外圍邊緣直徑;所述一個(gè)徑向截面的外輪廓線 與板狀主體(3-1)外圍邊緣相交兩個(gè)端點(diǎn)，分別是端點(diǎn)A和端點(diǎn)C，端點(diǎn)A與中心點(diǎn)連線以及 端點(diǎn)C與中心點(diǎn)連線之間的夾角是10°。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，其特征是:每個(gè)凹口（3- 3)在所述一個(gè)徑向截面上的外輪廓線滿足橢圓形方程4 + 4 = 1，a為線段AC長(zhǎng)度的一半， a h b為B點(diǎn)到線段AC的垂直距離。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，其特征是:板狀主體(3-1)的中心孔(3-2)處的厚度bl由中心孔(3-2)以45°錐角的形式向四周逐漸過(guò)渡減小至b2， bl=(b2+3)mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種能改善刀具自轉(zhuǎn)性能的預(yù)壓墊片，其特征是:相鄰兩個(gè)凹口 (3-3)的中心線間的夾角β是60°。
【文檔編號(hào)】E01C23/088GK105862559SQ201610215222
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】趙斌娟, 張成虎
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)