一、立項背景

　　秦皇島市撫寧水泥管材有限責任公司一直致力于企業(yè)和行業(yè)的技術進步，經(jīng)過多次的國內(nèi)外考察調(diào)研確定了將芯模振動和徑向擠壓作為公司水泥制管工藝的發(fā)展方向并淘汰原有的離心工藝。2005年公司引入芯模振動制管工藝，2009年在購入歐洲芯模設備的同時考慮立式徑向擠壓制管設備的引進工作，組織人員專程到歐洲多個廠家對徑向擠壓制管的生產(chǎn)工藝及設備進行系統(tǒng)考察，根據(jù)考察了解的國外徑向擠壓制管設備和生產(chǎn)工藝情況進行系統(tǒng)分析得出以下結論：

　　1、徑向擠壓制管工藝具有生產(chǎn)效率高、勞動強度低、自動化程度高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，是生產(chǎn)中小口徑鋼筋混凝土排水管的首選工藝。

　　2、徑向擠壓制管工藝必須有相配套的設備設施形成一個完整的工藝鏈才能發(fā)揮其生產(chǎn)的高效率，制約其產(chǎn)能發(fā)揮的往往是后者。

　　3、徑向擠壓制管在一定的時間段只能生產(chǎn)單一規(guī)格的產(chǎn)品，更換產(chǎn)品規(guī)格需要較長的輔助時間不可能頻繁變更。徑向擠壓制管涵蓋的產(chǎn)品范圍廣，采用徑向擠壓制管工藝需要多條生產(chǎn)線才能滿足排水管生產(chǎn)。

　　4、歐洲徑向擠壓制管生產(chǎn)線已經(jīng)達到了很高的機械化、自動化程度，但國外專用設備的售價很高，有的生產(chǎn)輔助設備甚至超過了徑向擠壓主機。如果引進整條生產(chǎn)線資金壓力大、資金回收周期太長。

　　綜合以上技術和經(jīng)濟方面的分析，公司決定走自主研發(fā)的道路，嘗試徑向擠壓制管工藝生產(chǎn)排水管，逐步完善整個環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備及工藝。

　　二、研究內(nèi)容

　　公司針對國外徑向擠壓制管生產(chǎn)采取的三種作業(yè)模式進行了深入的分析，結合公司的實際情況，最終選中了簡化的吊裝機械手作業(yè)模式作為擠壓制管的工藝方案。主要開發(fā)內(nèi)容如下：

　　1、中口徑Ф1650徑向擠壓制管機

　　本項目針對現(xiàn)有徑向擠壓制管設備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，在以下方面做了重大改進：

　　1)設備機架采用日字形的整體焊接結構立柱，采用封閉截面結構，提高整體剛度；

　　2)擠壓軸減速箱采用兩級減速同軸輸出的形式，整體布局和重量分配更加合理；

　　3)機架軌道和擠壓軸-減速箱之間采用滑動導向，接觸的部位采用特制潤滑材料；

　　4)擠壓軸減速箱升降采用單側液壓缸，通過提升鏈分別牽引兩側的形式，解決了擠壓軸-減速箱升降過程減速箱兩側不同步的問題；

　　5)擠壓軸和動力頭軌道的潤滑由單獨的電動注油泵，進行定時、定量加油潤滑；

　　6)模具鋼筋骨架定位氣缸和機架的氣路接口形式采用側面供氣的方式；

　　7)喂料盤布料旋轉采用電機減速機驅動形式，簡化了液壓系統(tǒng)；

　　8)底盤的中央支撐部分可以微調(diào)旋轉中心，提高定位精度；

　　9)針對大口徑擠壓管設計了全新結構的擠壓頭，結構簡單、成型效果好、便于清理、動力消耗小，適用于不同口徑的擠壓管。

　　10)簡化了承口制作到底托之間的振動傳遞結構；

　　11)喂料皮帶機前后位置變動采用電機減速機驅動絲杠完成，避免了皮帶機竄動；

　　12)改進自動控制系統(tǒng)，設備操控和參數(shù)及狀態(tài)顯示分屏布置，便于參數(shù)調(diào)整和觀察設備運行情況。

Ф1650中口徑立式徑向擠壓制管機

　　2、生產(chǎn)線配套

　　本項目在原有作業(yè)模式基礎上，對生產(chǎn)線進行了完善，包括采用橋吊運送制成管到養(yǎng)護場地；采用養(yǎng)護罩低溫養(yǎng)護；擠壓管自動夾管器吊起養(yǎng)護后的擠壓管取下底托；用翻管器翻轉經(jīng)過修整檢驗后運到成品場地。

大口徑擠壓管自動夾管器

　　3、徑向擠壓制管工藝配套

　　本項目在相關工藝和配套設施方面做了大量工作，實現(xiàn)了攪拌機、料倉、自動配料系統(tǒng)、含水率控制等攪拌站配套設施；滾焊機采用臥式同步拉筋自動滾焊機，焊接電源采用單相二次全波整流焊接電源，嚴格控制鋼筋骨架的尺寸誤差；制定合理的養(yǎng)護制度，確保足夠的混凝土強度，控制擠壓管的尺寸誤差。

橋吊改造的模具吊裝垂直導向脫模裝置

　　三、關鍵技術和主要創(chuàng)新點

　　本項目設計研制了國內(nèi)第一臺Ф 1650中口徑立式徑向擠壓制管機，可生產(chǎn)Ф800-Ф1650多種規(guī)格的承插口管。采用自動化吊裝工藝、兩瓣單開模具，研制了橋吊全程垂直導向定位的吊具、專用吊管夾具、徑向擠壓生產(chǎn)過程自動控制程序等技術，形成了自動化生產(chǎn)線。

　　四、經(jīng)濟和社會效益

　　截止到2017年底，公司完成排水管生產(chǎn)工藝的更新，淘汰了離心制管工藝，形成中小口徑三條立式徑向擠壓生產(chǎn)線的生產(chǎn)格局，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。與離心制管工藝相比，徑向擠壓管工藝的生產(chǎn)效率大大提高，單人產(chǎn)出提高了2至4倍。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)消耗的輔助材料大大減少，比離心制管節(jié)省了模具合口密封用的海綿條、模具內(nèi)腔涂刷用的油漆或者隔離劑、單層鋼筋骨架的定位支撐鉤等。在生產(chǎn)線工作循環(huán)時間方面，徑向擠壓管工藝整個工作循環(huán)所用時間控制在3分鐘以下，具有生產(chǎn)效率高的優(yōu)勢。立式徑向擠壓生產(chǎn)工藝自動化程度高，減輕了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

　　徑向擠壓制管沒有廢水廢漿的排放，車間和廠區(qū)的環(huán)境得到了較大的改善，具有良好的環(huán)境效益。

　　由于采用了合理的混凝土配比和妥善的工藝措施，擠壓管產(chǎn)品表面未經(jīng)處理也能獲得優(yōu)良的產(chǎn)品性能和比較理想的外觀，產(chǎn)品內(nèi)外壓檢驗結果全部符合國標GB/T11836-2009要求，產(chǎn)品達到歐洲廠家的同等水平。

立式徑向擠壓管內(nèi)外壁

Ф1500擠壓管的脫模后外觀

　　五、總結

　　立式徑向擠壓工藝的應用提高了公司的市場競爭能力，生產(chǎn)效率提高、產(chǎn)能提升、減少了場地和資金的占用，高度的機械化自動化提高了產(chǎn)品質量，產(chǎn)品投放市場得到了施工單位的一致贊譽，目前公司的徑向擠壓產(chǎn)品已經(jīng)用于省園林博覽會等多處重點工程。該生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量達到歐洲同類型制管自動生產(chǎn)線的水平，投入成本僅一百萬人民幣，為歐洲同類全自動生產(chǎn)線的二十分之一。依托秦皇島撫寧水泥管材有限責任公司在行業(yè)內(nèi)的影響力和示范效果，預計該生產(chǎn)線在行業(yè)內(nèi)會有廣泛的應用，具有良好的推廣價值，市場應用前景廣闊。

公司生產(chǎn)的管材在工程中的應用