隨著我國基本建設事業(yè)的迅猛發(fā)展和技術(shù)進步，排水管道工程的大量建設，為排水管材提供了廣闊市場。社會的需求，帶動了排水管企業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在混凝土排水管企業(yè)已遍及全國各地，大城市中有的企業(yè)引進了國外的先進水泥制管設備，同時也帶來了新的柔性接口管材，對我國鋼筋混凝土排水管的生產(chǎn)技術(shù)進步起到了良好的推動作用。為了滿足廣大排水管生產(chǎn)企業(yè)的要求，許多機械制造企業(yè)致力于開發(fā)、設計、生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價廉的排水管設備。排水管設備主要包括懸輥成型機（以下簡稱懸輥機）和鋼筋混凝土排水管鋼模（以下簡稱水泥管模具）兩大部分。懸輥機有主電機、傳動機構(gòu)、喂料機構(gòu)、主機架、主傳動軸、棍軸、活動門架等部件組成。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 排水管設備在設計、制造過程中存在的問題及其解決方案

1.1 水泥制管模具的型式及主要尺寸一般要根據(jù)客戶的要求進行設計、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)有的設備和資金狀況，對客戶進行綜合評定，本著對客戶負責的精神，對客戶提出合理化建議。設計、制造的模具既要與客戶現(xiàn)有的設備相匹配，又要盡可能的符合設計標準。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。在設計這類模具時，我們主要立足以下幾點：（1）保證大小頭安裝時的預留間隙。（2）保證施工后管體的長度符合設計標準。（3）管體的接口直徑尺寸盡可能的與設計標準一致。

1.2 排水管懸輥機的基本型號有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，有的客戶需要生產(chǎn)Φ800-1200排水管的懸輥機。為了滿足這部分客戶的需求，我們就需要調(diào)整原有的設計方案。

在懸輥機的設計過程中，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，讓客戶實現(xiàn)投資、收益最大化。（2）認真核對各連接件關(guān)鍵尺寸，確保設備安裝順利。（3）輥軸的直徑、剛度、工作轉(zhuǎn)速、機架的剛度及喂料機構(gòu)應滿足制管工藝要求，并符合設計標準。

1.3 輥軸的設計

輥軸是整套懸輥設備中最重要的部件，也是易損件，因此，輥軸的設計成了整臺設備設計的關(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）輥軸的彎曲變形過大。（3）由于錐度頭的磨損，造成了錐度頭與活動龍門架上錐度套的配合間隙變大。

針對以上幾種情況，在輥軸的設計、制造過程中，我們主要采取了以下措施：（1）輥軸選用無縫厚壁鋼管，壁厚一般不小于30毫米。（2）輥軸前端，圓鋼與無縫鋼管的連接處，圓鋼伸入長度不少于200毫米。當鋼管內(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)車床加工后與鋼管過盈裝配，并將鋼板與鋼管進行焊接，最后再裝前端法蘭盤。法蘭盤焊在圓鋼與無縫鋼管上，圓鋼與法蘭盤處焊加固筋。（3）為了調(diào)整輥軸的裝配長度，我們在輥軸前端增設了3到4個軸頭壓環(huán)。當錐度頭磨損后，可將錐度頭拆下，調(diào)整軸頭壓環(huán)的安裝位置，達到調(diào)整輥軸總體長度的目的，保證了設備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。（4）對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，能夠達到輥軸自動調(diào)心的目的。有效延長了輥軸的使用壽命。

1.4 喂料機構(gòu)的輸送帶傳動部分，我們選用了油冷式電動滾筒，該結(jié)構(gòu)具有簡單緊湊、占用空間面積小、密封良好、使用維修方便、操作安全可靠、便于實現(xiàn)集中控制等優(yōu)點。另外，為了降低設備的制造成本，增強輸送機運行的穩(wěn)定性，我們還在主機架前端腿的子內(nèi)側(cè)設計、安裝了輸送帶托架導向支撐輪等裝置。

1.5 排水管在生產(chǎn)過程中存在超厚問題

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

1.6 先進的自動化控制系統(tǒng)

為了更好的實現(xiàn)整臺設備的自動化控制，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)設備的使用要求，我們專門設計了一套自動化控制方案，輕松實現(xiàn)了喂料機構(gòu)的前進、后退、輸送帶的布料、輥軸的低速、中速、高速轉(zhuǎn)動等操作。對于功率較大的電動機，我們一般選用調(diào)速電動機，為了減小起的電流，我們采用了星型－三角形換接降壓啟動。該控制系統(tǒng)具有過載、過流、過壓、欠壓、短路等保護功能。

1.7 主傳動軸的固定

為了保證主傳動軸、輥軸、龍門架錐度套的中心在一條直線上，延長設備的使用壽命，對于主傳動軸的固定，我們采用了軸承吊座，該結(jié)構(gòu)能夠達到自動調(diào)心的目的。

2 排水管設備研究的意義及其未來的發(fā)展方向

國外使用鋼筋混凝土排水管已有一百多年的歷史，在很多國家早已形成為相當規(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，而且成本低、價格便宜。采用懸輥工藝生產(chǎn)的柔性承插口管，混凝土密實性好、強度高、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，強度高、剛性好、標準、牢固。接頭采用滑動式橡膠圈、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、運行可靠。插口有橡膠圈槽，鋪設安裝方便、速度快。

近年來，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調(diào)研，開發(fā)了立式芯模振動制管工藝，該工藝是目前國際上最先進的混凝土制管工藝。立式芯模振動制管，幾何尺寸準確，基本尺寸偏差小，外觀質(zhì)量好，工藝先進，振動參數(shù)可調(diào)，可以滿足各種工程的需要。管子外壓荷載指標大大超過了“國標”，特別是抗?jié)B性能、內(nèi)水壓力指標均超過設計標準的三倍。該工藝生產(chǎn)效率、自動化程度高，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)省大量的時間和人力。生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢漿、廢渣、噪音小，環(huán)保效果顯著提高。

當前由于我國城鎮(zhèn)化建設步伐的斷加快，國民的質(zhì)量意識，環(huán)境意識不斷加強，鋼筋混凝土排水管市場不僅保持產(chǎn)銷兩旺的良好勢頭，而且對產(chǎn)品的技術(shù)性能，質(zhì)量要求也在不斷提升。因此，排水管設備的開發(fā)和研究具有深刻而又長遠的意義，排水管設備具有廣闊的發(fā)展空間。