隨著我國(guó)基本建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，排水管道工程的大量建設(shè)，為排水管材提供了廣闊市場(chǎng)。社會(huì)的需求，帶動(dòng)了排水管企業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在混凝土排水管企業(yè)已遍及全國(guó)各地，大城市中有的企業(yè)引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)水泥制管設(shè)備，同時(shí)也帶來(lái)了新的柔性接口管材，對(duì)我國(guó)鋼筋混凝土排水管的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步起到了良好的推動(dòng)作用。為了滿足廣大排水管生產(chǎn)企業(yè)的要求，許多機(jī)械制造企業(yè)致力于開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的排水管設(shè)備。排水管設(shè)備主要包括懸輥成型機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)懸輥機(jī)）和鋼筋混凝土排水管鋼模（以下簡(jiǎn)稱(chēng)水泥管模具）兩大部分。懸輥機(jī)有主電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、喂料機(jī)構(gòu)、主機(jī)架、主傳動(dòng)軸、棍軸、活動(dòng)門(mén)架等部件組成。水泥制管模具按管子成型工藝分為兩種形式：離心制管模具和懸輥制管模具。水泥管模具按所成型管子的接口形狀分為三種形式：平口式、企口式和承插式。

1 排水管設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中存在的問(wèn)題及其解決方案

1.1 水泥制管模具的型式及主要尺寸一般要根據(jù)客戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。許多客戶是生產(chǎn)排水管多年的老企業(yè)，已擁有一定數(shù)量的設(shè)備。在這種情況下，我們要根據(jù)客戶的要求、客戶現(xiàn)有的設(shè)備和資金狀況，對(duì)客戶進(jìn)行綜合評(píng)定，本著對(duì)客戶負(fù)責(zé)的精神，對(duì)客戶提出合理化建議。設(shè)計(jì)、制造的模具既要與客戶現(xiàn)有的設(shè)備相匹配，又要盡可能的符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。另外，許多排水管企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，要求管體的承口深度較淺、管壁較薄。在設(shè)計(jì)這類(lèi)模具時(shí)，我們主要立足以下幾點(diǎn)：（1）保證大小頭安裝時(shí)的預(yù)留間隙。（2）保證施工后管體的長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（3）管體的接口直徑尺寸盡可能的與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致。

1.2 排水管懸輥機(jī)的基本型號(hào)有GP50-2（Φ300-500）、GP100-2（Φ600-1000）、GP150-2（Φ1100-1500）、GP200-2（Φ1500-2000）、GP240-2（Φ2200-2400），但這些機(jī)型還不能完全滿足廣大客戶的需求。比如，有的客戶需要生產(chǎn)Φ400-800排水管的懸輥機(jī)，有的客戶需要生產(chǎn)Φ800-1200排水管的懸輥機(jī)。為了滿足這部分客戶的需求，我們就需要調(diào)整原有的設(shè)計(jì)方案。

在懸輥機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們主要遵循了以下原則：（1）在滿足客戶生產(chǎn)要求的前提下，盡可能的為客戶減少投資，讓客戶實(shí)現(xiàn)投資、收益最大化。（2）認(rèn)真核對(duì)各連接件關(guān)鍵尺寸，確保設(shè)備安裝順利。（3）輥軸的直徑、剛度、工作轉(zhuǎn)速、機(jī)架的剛度及喂料機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足制管工藝要求，并符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 輥軸的設(shè)計(jì)

輥軸是整套懸輥設(shè)備中最重要的部件，也是易損件，因此，輥軸的設(shè)計(jì)成了整臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。輥軸的損壞主要有以下幾種情況：（1）輥軸的前端斷裂。（2）輥軸的彎曲變形過(guò)大。（3）由于錐度頭的磨損，造成了錐度頭與活動(dòng)龍門(mén)架上錐度套的配合間隙變大。

針對(duì)以上幾種情況，在輥軸的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中，我們主要采取了以下措施：（1）輥軸選用無(wú)縫厚壁鋼管，壁厚一般不小于30毫米。（2）輥軸前端，圓鋼與無(wú)縫鋼管的連接處，圓鋼伸入長(zhǎng)度不少于200毫米。當(dāng)鋼管內(nèi)徑比圓鋼外徑大的情況下，為了防止杠前端出現(xiàn)斷裂，在圓鋼上均布焊接6到8塊30毫米厚的鋼板，經(jīng)車(chē)床加工后與鋼管過(guò)盈裝配，并將鋼板與鋼管進(jìn)行焊接，最后再裝前端法蘭盤(pán)。法蘭盤(pán)焊在圓鋼與無(wú)縫鋼管上，圓鋼與法蘭盤(pán)處焊加固筋。（3）為了調(diào)整輥軸的裝配長(zhǎng)度，我們?cè)谳佪S前端增設(shè)了3到4個(gè)軸頭壓環(huán)。當(dāng)錐度頭磨損后，可將錐度頭拆下，調(diào)整軸頭壓環(huán)的安裝位置，達(dá)到調(diào)整輥軸總體長(zhǎng)度的目的，保證了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（4）對(duì)于載荷比較大的懸輥杠，輥軸軸承一般選用雙列的向心球面滾子軸承，能夠達(dá)到輥軸自動(dòng)調(diào)心的目的。有效延長(zhǎng)了輥軸的使用壽命。

1.4 喂料機(jī)構(gòu)的輸送帶傳動(dòng)部分，我們選用了油冷式電動(dòng)滾筒，該結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)單緊湊、占用空間面積小、密封良好、使用維修方便、操作安全可靠、便于實(shí)現(xiàn)集中控制等優(yōu)點(diǎn)。另外，為了降低設(shè)備的制造成本，增強(qiáng)輸送機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，我們還在主機(jī)架前端腿的子內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)、安裝了輸送帶托架導(dǎo)向支撐輪等裝置。

1.5 排水管在生產(chǎn)過(guò)程中存在超厚問(wèn)題

許多企業(yè)在排水管生產(chǎn)的過(guò)程中，由于未及時(shí)清除粘附在模具擋板內(nèi)壁上的水泥漿，造成了生產(chǎn)出來(lái)的排水管存在超厚問(wèn)題，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。針對(duì)這種情況，我們建議廠家將模具擋板的內(nèi)徑擴(kuò)大2到8毫米，這樣就能從根本上解決產(chǎn)品的超厚問(wèn)題。

1.6 先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)

為了更好的實(shí)現(xiàn)整臺(tái)設(shè)備的自動(dòng)化控制，最大限度的減少操作人員，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，根據(jù)設(shè)備的使用要求，我們專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化控制方案，輕松實(shí)現(xiàn)了喂料機(jī)構(gòu)的前進(jìn)、后退、輸送帶的布料、輥軸的低速、中速、高速轉(zhuǎn)動(dòng)等操作。對(duì)于功率較大的電動(dòng)機(jī)，我們一般選用調(diào)速電動(dòng)機(jī)，為了減小起的電流，我們采用了星型－三角形換接降壓?jiǎn)��?dòng)。該控制系統(tǒng)具有過(guò)載、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、短路等保護(hù)功能。

1.7 主傳動(dòng)軸的固定

為了保證主傳動(dòng)軸、輥軸、龍門(mén)架錐度套的中心在一條直線上，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，對(duì)于主傳動(dòng)軸的固定，我們采用了軸承吊座，該結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到自動(dòng)調(diào)心的目的。

2 排水管設(shè)備研究的意義及其未來(lái)的發(fā)展方向

國(guó)外使用鋼筋混凝土排水管已有一百多年的歷史，在很多國(guó)家早已形成為相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)品。鋼筋混凝土排水管是是一種理想的管道材料，實(shí)踐表明它不僅能夠成功地代替鋼管、鑄鐵管，而且在許多方面比鋼管、鑄鐵管還要優(yōu)越，它不僅耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)，而且成本低、價(jià)格便宜。采用懸輥工藝生產(chǎn)的柔性承插口管，混凝土密實(shí)性好、強(qiáng)度高、接頭密封性能好，安裝方便，可滿足雨水、污水、引水及農(nóng)田排灌等重力管道的需求。承口可直接滾焊成型，強(qiáng)度高、剛性好、標(biāo)準(zhǔn)、牢固。接頭采用滑動(dòng)式橡膠圈、密封可靠、不滲水、不污染地下水和環(huán)境，有轉(zhuǎn)角，抗震能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠。插口有橡膠圈槽，鋪設(shè)安裝方便、速度快。

近年來(lái)，蘇州混凝土水泥制品研究院、蘇州科星混凝土水泥制品裝備有限公司通過(guò)調(diào)研，開(kāi)發(fā)了立式芯模振動(dòng)制管工藝，該工藝是目前國(guó)際上最先進(jìn)的混凝土制管工藝。立式芯模振動(dòng)制管，幾何尺寸準(zhǔn)確，基本尺寸偏差小，外觀質(zhì)量好，工藝先進(jìn)，振動(dòng)參數(shù)可調(diào)，可以滿足各種工程的需要。管子外壓荷載指標(biāo)大大超過(guò)了“國(guó)標(biāo)”，特別是抗?jié)B性能、內(nèi)水壓力指標(biāo)均超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的三倍。該工藝生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度高，每種規(guī)格管子只需一套內(nèi)、外模具，可以連續(xù)周轉(zhuǎn)使用，節(jié)省大量的時(shí)間和人力。生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生廢漿、廢渣、噪音小，環(huán)保效果顯著提高。

當(dāng)前由于我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的斷加快，國(guó)民的質(zhì)量意識(shí)，環(huán)境意識(shí)不斷加強(qiáng)，鋼筋混凝土排水管市場(chǎng)不僅保持產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的良好勢(shì)頭，而且對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)性能，質(zhì)量要求也在不斷提升。因此，排水管設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究具有深刻而又長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義，排水管設(shè)備具有廣闊的發(fā)展空間。