[实用新型]用于路面铣削的刀具件、刀具装置及路面机械

说明书

技术领域

本实用新型涉及路面机械作业转子控制技术领域，特别涉及一种用于路面铣削的刀具件、刀具装置及路面机械。

背景技术

对于铣刨机、冷再生机、旋挖钻机、掘进机与稳定土拌和机等路面机械，作为其直接的作业部件，铣削或铣拌转子等作业装置的作业性能和作业能耗控制一直是这类路面机械研究的核心内容。

以铣拌转子为例，目前，针对不同的铣拌状态及工况，主要通过将液压系统的参数或机电一体装置测量所获得的参数换算或转化成转子的扭矩，然后控制系统再依据该转子扭矩对作业过程进行控制，然而由于这些控制单元或控制方法不是通过直接测试铣拌刀具的应力应变状态来进行调控的，而路面切削却是一种非周期性、非连续性变化的作业过程，所以这种间接或换算控制方式无法实现对作业过程的实时控制，不能准确地调节控制整机作业过程中的变化姿态。

然而，要想通过直接测试铣拌刀具的应力应变来实现对铣拌转子的准确调控，却非常的困难。首先，目前对刀头切削过程的受力变化分析仅是基于金属切削原理基础上的静态分析，而在作业过程中，铣拌刀具的使用工况极其恶劣，在介质阻力、载荷的作用下铣拌刀具通常会发生形变，同时刀头的前后角随着介质从基体上的剥离在不断的变化，介质与刀头之间相互作用的形态也在时刻变化，这将导致现有刀头设计所遵循的静态理论不再适用，从而增加了直接对铣拌刀具的应力应变进行实时测试监控的难度；其次，若要对铣拌刀具的应力应变参数进行直接测试，现有铣拌刀具的整体结构存在难以捕捉受载特征的缺陷，且要求铣拌刀具除了要满足原有的结构强度、硬度要求外还要能实现多功能化、效率化，这就对铣拌刀具的设计提出了更苛刻的要求，也进一步增加了直接对铣拌刀具的应力应变进行实时测试监控的难度；再者，直接对铣拌刀具参数进行测试，传感器在切削过程中易被破坏，且介质颗粒的分布不均匀性，也会使监控过程复杂多变，增大测试信号的波动范围，如何使介质不均匀性被离散化而趋于均衡，以有效限制介质特性的波动对转子控制的不良影响也是一大难点。基于上述困难，目前还没有通过对铣拌刀具应力应变参数进行直接测试来对铣拌转子进行控制的装置或方法，这就意味着现有的控制单元或方法基本上都忽视了铣拌刀具之间的参数差异对整机铣拌效果产生的影响，而这必然进一步影响调节控制的精准性。

为了准确完成对作业过程的反馈调节，本实用新型以铣拌刀具的受载为控制单元的输入，实时调节转子的信号为输出，通过对铣拌转子及铣拌刀具结构进行优化和改进，使在作业过程能直接获取单体刀头的受力信息，避免间接获取或换算的误差及不确定性，提高调节控制的准确性及效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的一个技术问题是：提供一种刀具件，其能够克服现有刀具件整体结构难以捕捉受载特征的缺陷，以实现对铣拌刀具应力应变的直接测量，从而能够避免现有间接获取或换算方式的误差及不确定性。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种用于路面铣削的刀具件，其包括具有多个侧面的多面体结构，这多个侧面用于在其上安装测量部件以对作用在刀具件上的应力应变进行测量。

可选地，刀具件包括刀座，该刀座具有上述多个侧面。

可选地，多个侧面包括多个侧面对，每个侧面对由相对于刀具件的受力方向对称的两个相邻侧面组成。

可选地，多面体结构为12～16棱柱体。

可选地，多个侧面的数量为偶数。

可选地，多个侧面的相邻侧面之间设置有凹槽，以将相邻侧面彼此分开。

可选地，凹槽为U型槽。

可选地，刀具件还包括保护罩，用于覆盖多个侧面。

可选地，保护罩与刀座可拆卸连接。

可选地，保护罩与多个侧面之间具有间隙。

可选地，刀具件还包括刀杆，该刀杆与刀具件的底座固定连接。

可选地，刀杆的一端设置有具有弧面结构的底座安装孔，用于相对于底座角度可调地连接。

可选地，上述弧面结构的角度范围为0～±10°。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种刀具装置，其包括测量部件和以上任一刀具件，刀具件的多个侧面均设有测量部件，以测量作用在各侧面上的应力应变。

根据本实用新型的又一方面，还提供了一种路面机械，其包括具有转鼓的作业转子、控制单元以及以上任一刀具装置，其中刀具装置安装在转鼓上，控制单元用于依据刀具装置的测量结果对路面机械进行控制。

可选地，在转鼓的多个不同位置节点上均设置有刀具装置。

可选地，刀具装置的数量为8～12个。