径向挤压水泥制管设备的改进方案

我司自从引进径向挤压制管设备以来，积累了不少经验，并对水泥制管机进行了全方位的改进，现将这些改进方案分享出来，希望能对广大水泥制管企业有所帮助。

分析工作部件滚压头的工作，发现熨平环迅速磨损，特别是其上半部分。假若在熨平环的上部作用着从被滚压轮挤压过的混凝土方面来的最大压力，那末较快的磨损就好解释了。在成型直径1200mm管子的过程中，测定了挤压力和滚压轮与混凝土之间相互作用的特性。使用测力计作为压力传感器，用综合测量仪表测量压力，综合仪表由应变放大器、记振器、阻力库和供电块组成。按拟定的方法沿模具的不同高度处测量压力。

在记振器带上同时录下了动力压和滚压头施转主轴的开动和提升。知道了测力计以规定速度相对于滚压头滑动的位置，以及记振器带的移动速度，就可以沿滚压轮和熨平环的高度，绘出动压力分布图。

使用干硬性混凝土来成型管子，每立米混凝土的用料量为：水泥500kg，砂1430kg，5～20mm石子300kg。混凝土管（未配筋）按下列制度成型，滚压头的旋转速度为36r/min，其提升速度为0.4～0.5m/min。

在分析实验数据时，注意到滚压力数值沿管子的高度有很大的差异。阐明其规律性具有重要的实际意义；它能回答为什么在径向挤压管中，承口部分的混凝土常常不够密实的问题。

在承口处由滚压头产生的0.2MPa压力，似乎不足以使干硬性混凝土得到良好挤实。承口的外形和增加承口壁厚使问题列趋复杂，靠悬挂的振动器UB-20A（从下面将振动器安到承口模上）的振动来补充捣实承口混凝土，不能保证混凝土所需的密实度。

为了排除这个缺陷，水泥制管机上装了专用的喷水设施，可以向送料带上的混凝土喷水，以降低成型承口的混凝土的干硬度。增湿后的混凝土靠滚压头和振动得到密实，可以提高承口的质量。

研究沿滚压头高度作用在模具上的动压力的分布图，发现具有双峰三角形的形状，而且最大压力在滚压轮的中心处（0.4～0.5）和熨平环的上部，然后逐渐变小，到滚压头底部处实际上降到了零。

熨平环上部的压力突变，可以用混凝土从被滚压轮碾压过渡到旋转熨平环时的弹性后效来解释。压力沿成型好的管体的分布特性，也证实了熨平环沿高度的摩损特性。可以得出结论，管子内壁的定径和熨平主要靠熨平环的上部来完成，同时也就遭到猛烈磨损，摩擦而生热，结果使混凝土表层出现所谓的《过热》，由此而生产很多蒸汽。打碎管壁可以看到混凝土结构脱水和剥离。

考虑所取得的结果，将熨平环做成二节，上节不旋转进行口径校准（定径）下节旋转进行熨平，在熨平的工作过程中混凝土的回弹压力为最小。上节沿回弹压力为最大的混凝土而滑动，实际上不磨损也不发热。这种构造的附加好处是大大降低滚压头的扭矩和预防钢筋骨架的扭曲。

我们在生产直径800mm、1000mm、1200mm的管子时，使用了改进的滚压头，证实了这种构造的有效性，熨平环的使用期限延长到2000根管子，而滚压头的寿命也延长了7～10倍。

在使用水泥制管机的过程中也发现了其他的缺点，这些缺点使应用和保养发生困难，降低水泥制管机工作的稳定性和管子的质量。

例如，滚压头的旋转传动结构太复杂，它由电机、四级变速器和联结三角皮带传动的活动托架所组成。这提供了在成型直径800、1000和1200mm管子时，滚压头主轴的转数相应为84、67和56r/min，即滚压头的圆周速度保持在一个3.5m/s的数值上。

已经确认，用滚压头成型管子时混凝土的密实质量主要取决于作用在混凝土单位长度上挤压冲量的数值和被挤压混凝土的厚度。在180～420冲量/分范围内，挤压冲量的作用频率在冲量数值相同的情况下，不影响密实质量。混凝土单位长度上的挤压冲量数值，在滚压头转速不变的情况下，可用改变提升速度来调节。

由此得出结论，可以用恒定的滚压头的旋转速度来成型不同直径的管子，这就可以放弃复杂的四级变速器，大大简化滚压头的旋转的传动机构。

改用MP2-500型马达变速器联动机，功率90kw，输出轴转速为70r/min，水泥制管机经上述改造后，使用4年的经验表明它是可靠和有效的。

必须指出，目前工厂在成型管子时滚压头的提升速度减慢20～30%，以便使混凝土挤压得更密实和提高混凝土的均匀性。

从地面上的辅助控制台操作水泥制管机，进行修理、保洁和换做其他直径管子时的工作以及降到零位标高，辅助控制台是离地面4m处控制台的复制品，有了它可以简化水泥制管机的操作，控制其工作，提高管子的质量。