一、立项背景

　　秦皇岛市抚宁水泥管材有限责任公司一直致力于企业和行业的技术进步，经过多次的国内外考察调研确定了将芯模振动和径向挤压作为公司水泥制管工艺的发展方向并淘汰原有的离心工艺。2005年公司引入芯模振动制管工艺，2009年在购入欧洲芯模设备的同时考虑立式径向挤压制管设备的引进工作，组织人员专程到欧洲多个厂家对径向挤压制管的生产工艺及设备进行系统考察，根据考察了解的国外径向挤压制管设备和生产工艺情况进行系统分析得出以下结论：

　　1、径向挤压制管工艺具有生产效率高、劳动强度低、自动化程度高、节能环保等优点，是生产中小口径钢筋混凝土排水管的首选工艺。

　　2、径向挤压制管工艺必须有相配套的设备设施形成一个完整的工艺链才能发挥其生产的高效率，制约其产能发挥的往往是后者。

　　3、径向挤压制管在一定的时间段只能生产单一规格的产品，更换产品规格需要较长的辅助时间不可能频繁变更。径向挤压制管涵盖的产品范围广，采用径向挤压制管工艺需要多条生产线才能满足排水管生产。

　　4、欧洲径向挤压制管生产线已经达到了很高的机械化、自动化程度，但国外专用设备的售价很高，有的生产辅助设备甚至超过了径向挤压主机。如果引进整条生产线资金压力大、资金回收周期太长。

　　综合以上技术和经济方面的分析，公司决定走自主研发的道路，尝试径向挤压制管工艺生产排水管，逐步完善整个环节生产装备及工艺。

　　二、研究内容

　　公司针对国外径向挤压制管生产采取的三种作业模式进行了深入的分析，结合公司的实际情况，最终选中了简化的吊装机械手作业模式作为挤压制管的工艺方案。主要开发内容如下：

　　1、中口径Ф1650径向挤压制管机

　　本项目针对现有径向挤压制管设备在生产中出现的问题，在以下方面做了重大改进：

　　1)设备机架采用日字形的整体焊接结构立柱，采用封闭截面结构，提高整体刚度；

　　2)挤压轴减速箱采用两级减速同轴输出的形式，整体布局和重量分配更加合理；

　　3)机架轨道和挤压轴-减速箱之间采用滑动导向，接触的部位采用特制润滑材料；

　　4)挤压轴减速箱升降采用单侧液压缸，通过提升链分别牵引两侧的形式，解决了挤压轴-减速箱升降过程减速箱两侧不同步的问题；

　　5)挤压轴和动力头轨道的润滑由单独的电动注油泵，进行定时、定量加油润滑；

　　6)模具钢筋骨架定位气缸和机架的气路接口形式采用侧面供气的方式；

　　7)喂料盘布料旋转采用电机减速机驱动形式，简化了液压系统；

　　8)底盘的中央支撑部分可以微调旋转中心，提高定位精度；

　　9)针对大口径挤压管设计了全新结构的挤压头，结构简单、成型效果好、便于清理、动力消耗小，适用于不同口径的挤压管。

　　10)简化了承口制作到底托之间的振动传递结构；

　　11)喂料皮带机前后位置变动采用电机减速机驱动丝杠完成，避免了皮带机窜动；

　　12)改进自动控制系统，设备操控和参数及状态显示分屏布置，便于参数调整和观察设备运行情况。

Ф1650中口径立式径向挤压制管机

　　2、生产线配套

　　本项目在原有作业模式基础上，对生产线进行了完善，包括采用桥吊运送制成管到养护场地；采用养护罩低温养护；挤压管自动夹管器吊起养护后的挤压管取下底托；用翻管器翻转经过修整检验后运到成品场地。

大口径挤压管自动夹管器

　3、径向挤压制管工艺配套

　　本项目在相关工艺和配套设施方面做了大量工作，实现了搅拌机、料仓、自动配料系统、含水率控制等搅拌站配套设施；滚焊机采用卧式同步拉筋自动滚焊机，焊接电源采用单相二次全波整流焊接电源，严格控制钢筋骨架的尺寸误差；制定合理的养护制度，确保足够的混凝土强度，控制挤压管的尺寸误差。

桥吊改造的模具吊装垂直导向脱模装置

　　三、关键技术和主要创新点

　　本项目设计研制了国内第一台Ф 1650中口径立式径向挤压制管机，可生产Ф800-Ф1650多种规格的承插口管。采用自动化吊装工艺、两瓣单开模具，研制了桥吊全程垂直导向定位的吊具、专用吊管夹具、径向挤压生产过程自动控制程序等技术，形成了自动化生产线。

　　四、经济和社会效益

　　截止到2017年底，公司完成排水管生产工艺的更新，淘汰了离心制管工艺，形成中小口径三条立式径向挤压生产线的生产格局，产生了巨大的经济效益。与离心制管工艺相比，径向挤压管工艺的生产效率大大提高，单人产出提高了2至4倍。在生产环节消耗的辅助材料大大减少，比离心制管节省了模具合口密封用的海绵条、模具内腔涂刷用的油漆或者隔离剂、单层钢筋骨架的定位支撑钩等。在生产线工作循环时间方面，径向挤压管工艺整个工作循环所用时间控制在3分钟以下，具有生产效率高的优势。立式径向挤压生产工艺自动化程度高，减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，降低了生产成本。

　　径向挤压制管没有废水废浆的排放，车间和厂区的环境得到了较大的改善，具有良好的环境效益。

　　由于采用了合理的混凝土配比和妥善的工艺措施，挤压管产品表面未经处理也能获得优良的产品性能和比较理想的外观，产品内外压检验结果全部符合国标GB/T11836-2009要求，产品达到欧洲厂家的同等水平。

立式径向挤压管内外壁

Ф1500挤压管的脱模后外观

　　五、总结

　　立式径向挤压工艺的应用提高了公司的市场竞争能力，生产效率提高、产能提升、减少了场地和资金的占用，高度的机械化自动化提高了产品质量，产品投放市场得到了施工单位的一致赞誉，目前公司的径向挤压产品已经用于省园林博览会等多处重点工程。该生产线的生产效率和产品质量达到欧洲同类型制管自动生产线的水平，投入成本仅一百万人民币，为欧洲同类全自动生产线的二十分之一。依托秦皇岛抚宁水泥管材有限责任公司在行业内的影响力和示范效果，预计该生产线在行业内会有广泛的应用，具有良好的推广价值，市场应用前景广阔。

公司生产的管材在工程中的应用