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摘 要：钢箱梁桥面路缘石是指钢箱梁桥面两边及中间隔离带边缘的条形构造物，它采用钢材制作，截面尺寸约为 180 mm（高）、 350 mm （宽），顺桥向布置，是沥青路面两侧与钢桥面的结合部位。通常情况下，在路面施工前，要对路缘石侧面和路基表面进行粗糙处理，增大结合强度，以保证公路质量。
关键词：钢箱梁桥面；路缘石；抛丸机；丸料
中图分类号： U445.3 文献标识码： A DOI ： 10.15913/j.cnki.kjycx.2017.02.118

结合移动式路面抛丸机的工作原理和自行走抛丸机的工作原理，设计了*款专门用于路缘石抛丸的抛丸机。利用这款设备可以实现对路缘石侧面和路基面的处理，进而解决现有技术对边、角、侧面处理不到的问题。

1 路缘石抛丸机
 普通自行走路面抛丸机的工作原理是，采用机械方法将丸料（钢丸或沙粒）以高速和*定的角度抛射到工作表面上，让丸料冲击工作表面，然后借助与钢丸的反弹和配套的吸尘器的负压将丸料和清理下来的杂质分别回收，丸料经分离后回到料斗，循环利用，而粉尘和杂质则进入除尘器的灰斗。此过程要求工作表面要平整，如果表面不平整，就会出现漏砂的情况。要想很好地回收钢丸，必须具备 2 个条件：①钢丸冲击后必须有较好的反弹；②抛丸机与处理表面密封比较好，保证回弹室有*定的真空度回收钢丸，重复利用。 路缘石抛丸机的工作原理与普通自行走路面抛丸机相似，不同之处就是抛丸的工作表面是钢桥面路缘石和桥面的边角处。另外，侧面磁铁框的设计可以同时对路缘石与钢板形成的边角进行抛丸。

2 路缘石抛丸机开发需要解决的难题
 行走式抛丸机正常工作时必须注意以下 2 点：①保证丸料高速抛射到处理表面经过反弹后回到回弹室；②抛丸机与工作表面之间除前进方向的表面有适量进气外，其他表面必须密封。 路缘石抛丸机处理的是相互垂直的 2 个工作表面，分析抛丸机钢丸运动轨迹，可以明确抛射到水平底面的丸料反弹后能够较好地回弹到回弹室，而抛射到侧面的丸料较难进入回弹室。在抛丸机运动的过程中，它与侧面的间隙难以保持均衡*致，同时，也难以保证抛丸机与 2 个工作表面之间的密封性。

3 路缘石抛丸机开发研究

 研究表明，路缘石抛丸机的开发需要重点解决 2 个难题：①丸料的回收和循环利用必须保证侧面与回弹室的距离尽量小；②必须解决抛丸机与工作表面，特别是侧面之间的密封问题，保证钢丸不飞到抛机外部，保证抛丸机除了底部面有适量空气进入外，其他表面都是密封的。

3.1 路缘石抛丸机侧面与路缘石的密封方案

 在路缘石抛丸机行走的过程中，抛丸机侧面与路缘石之间的距离变化比较大，*般为 5 ～ 15 mm ，采用弹性橡胶密封不能保证其密封性，而橡胶也不耐丸料的冲击，容易损坏。经过分析和比较，采用磁性密封是*种比较合理的方法，即在路缘石抛丸机侧面方孔四周加磁铁框。抛丸时，钢质丸料经过磁铁框时被磁铁吸附，从而在抛丸机与路缘石之间形成*个密封的表面，起到密封的作用。密封的目的有 2 个：①保证回弹室有*定的负压回收钢丸；②防止钢丸飞溅。

3.2 丸料反弹后回到回弹室的方案设计
 要想丸料很好地进入回弹室，必须尽量缩短路缘石抛丸机与路缘石之间的距离，这就要求尽量减小磁铁框的厚度。普通的自行走路面抛丸机底部密封采用的是铁氧体磁铁，然而减小磁铁的厚度就会减小磁铁的吸力，较终导致密封不严，引发漏砂故障。通过比较各种磁铁的性能发现，钕铁硼磁铁的 BHmax值是铁氧体磁铁的 5 ～ 12 倍，它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5 ～ 10 倍。因此，侧面磁铁框选用了钕铁硼磁铁作为磁性密封材料。经试验，磁铁厚度只需 8 mm 即可保证侧面的密封性。 要想使丸料很好地进入回弹室，必须保证磁铁框内侧磁性比较小。路缘石抛丸机侧面采用磁性密封，为了保证密封性，选用了磁性较强的汝铁硼磁铁，这样会在抛丸机的侧面内侧形成较强的磁场。在抛丸时，丸料会吸附在路缘石抛丸机内侧表面，阻挡丸料对路缘石的冲击，减缓冲击速度，影响效率，阻止钢丸回弹进入回弹室，较终引发漏砂故障。要想解决这*问题，就必须设法加强磁铁框外侧的吸力，减小其他表面的吸力。铁磁性材料可用来屏蔽磁场，*般情况下使用的是普通的铁板。引导磁场形成磁路的关键在于选择高导磁率的材料以及合适的尺寸和形状，减少漏磁，即合理配置磁路中的磁轭和极靴。在路缘石抛丸机磁铁框的选材方面，必须充分考虑这*因素。经过研究，外表面可选用 304 不锈钢材料，其他表面采用 Q235钢板，这样就可保证磁铁框磁性内侧很小，外侧很强。
4 路缘石抛丸机工作原理分析
 路缘石抛丸机工作原理与普通的自行走式抛丸机工作原理类似，主要不同之处在于侧面开有*个方孔，用于丸料对侧面的抛丸。侧面磁铁框在保证侧面密封性的同时，要保证丸料能很好地回弹进入回弹室，从而保证钢丸的正常的回收利用。路缘石抛丸机的工作情况如图 1 所示。

图 1 路缘石抛丸机的工作情况

 5 路缘石抛丸机结构

 路缘石抛丸机包括机架、行走机构、钢丸回收通道、下部抛丸口、下部抛丸口磁铁装置、右端面抛丸口、右端面抛丸口磁铁装置、钢丸抛射通道、抛丸机构和储料仓。 磁铁框由左右侧板、底板、上侧板、面板、内侧板、内框板和左右内框侧板组成。为了消除底板、上侧板和内侧板的磁力，避免磁铁框内部吸附钢丸导致漏砂，底板、上侧板和内侧板采用普通钢板，左右侧板和面板对磁力的要求比较高，采用不锈钢钢板；内框板和左右内框侧板对耐磨性的要求比较高，需采用耐磨钢板；而左右内框侧板表面有*定的斜度，有利于钢砂的反弹。 路缘石抛丸机包括*个带有行走轮的机架，机架上有钢丸抛射通道和钢丸回收通道。钢丸抛射通道与钢丸回收通道下端交汇构成 V 形结构，并且在交汇处的下部和右端面开有抛丸口。 抛丸口处分别设有磁铁装置，下部抛丸口处的磁铁装置由磁铁盒和刷形挡板组成，右端面抛丸口处的磁铁装置由磁铁盒和磁铁框组成；钢丸抛射通道上端设置与钢丸储料仓连接的抛丸机构，钢丸回收通道上端与储料仓相通。 路缘石抛丸机采用行走式结构，移动灵活。下部和右端面抛丸口的开设保证了抛丸区域，能有效地对路缘石的侧面和路基面同时进行抛丸处理；抛丸口周围的磁铁装置不仅能有效防止钢砂的外溅，还能确保钢砂的回弹，防止出现漏砂故障。
6 结束语
 本文主要分析了路缘石抛丸机与普通抛丸机的不同，阐述了在设计路缘石抛丸机时需要解决的问题，并研究出了有效的解决方案。路缘石抛丸机工作效率高、污染小、移动灵活、稳定、可靠，为钢桥面路缘石和边角的抛丸提供了有效的解决途径。
 参考文献
〔 1 〕王利敏 . 谈路面抛丸机的应用