悬辊机主轴在电机驱动下以一定的速度旋转，同时，套入悬辊主轴的模具，由挡圈与主轴之间的摩擦力带动模具绕主轴旋转。将混凝土按工艺要求喂入模具内，在离心力的作用下，混凝土均匀地摊铺于模具内壁上。当喂入模具的混凝土超过挡圈厚度时，混凝土即受到主轴与模具的辊压力而逐渐密实，同时，由于喂入模具内的混凝土不平整，所以此时模具旋转必然产生振动，这种振动也有助于混凝土在模具旋转中逐渐密实。

正是在离心力、辊压力、振动力的共同作用下，使喂入模具内的混凝土密实成型。

以上悬辊制管主要工序完成后，紧接着要进行蒸汽养护工序。就是将没有完全凝固但已经密实成型的钢筋混凝土管连同模具一同吊入蒸养池内，进行蒸汽养护，将蒸养小孩子盖子盖上静养1h，升温（1h）到80℃，恒温1h，降温1h到室温，此时模具内的混凝土已经凝固到90%，接下来将模具吊出蒸养池，进行拆模，至此完成了全部悬辊制管工序。

随着技术进步和经济发展，目前市场上1级钢筋混凝土管需求量已逐渐减少，而2级钢筋混凝土管需求量正逐渐增大（1级钢筋混凝土管和2级钢筋混凝土管的区别是：2级钢筋混凝土管的管壁比1级钢筋混凝土管的管壁厚，抗外压荷载大，闭水试验压力要求更高）。

1 水泥管模具常见的质量问题

1.1 因模具外筋板设计布局不太合理，所以在使用过程中造成模具两端筋板变形，将模具两端挡圈卡死，使挡圈拆卸困难，在卸管过程中无法避免对混凝土管本体的损害，造成缺边掉角甚至有纵向裂缝等质量问题。

1.2 有些焊缝因原制造厂家在制造时没有焊牢，所以经过上述悬辊制管和蒸汽养护工序后，局部焊缝开裂变形的现象比较多。

1.3 原制造厂家选用M20的活节螺栓比较小，使用后发现有螺栓螺纹脱扣现象，特别是其活节螺栓活节部位的销轴严重弯曲，如不及时更换，很容易发生螺栓销轴脱销的严重事故。

2 水泥管模具质量问题原因分析

2.1 我们取内径1500mm，外径1800mm，长2000mm的模具为例进行结构分析，此模具主要是由两个外径为1800mm，厚80mm的挡圈为内衬，将8mm厚的钢板卷成内径1800mm，长约2080mm的圆筒，此圆筒在直径处切为两半，用间距大约相同8个M20的活节螺栓将两个半圆筒连接成一个整圆筒；在此圆筒外纵轴向表面（长约2080mm）上，以间距2080/6=347mm设置7个圆环立筋板，其中中间5个由14mm厚，内、外径之差为110mm的钢板制成的圆环，而两端是由16mm厚，内、外直径之差约为130mm的钢板制成的圆环组成；而且此两端16mm厚的圆环立筋板为内圆弧插卡在挡圈中间宽约20mm的槽内，使挡圈在模具两端定位。

需要说明的是：（用于定位的）模具挡圈外圆弧中间凹槽与模具两端圆环立筋板内圆弧插卡的配合间隙，无论其纵轴向和横径向之间隙大小如何，都不是模具挡圈拆卸困难的主要原因。当其间隙太大时，会造成挡圈定位不牢靠，容易引起产品质量问题和挡圈脱离模具危险事故的发生。

在此模具圆筒外表面横径向，是以圆周每隔30°的角设置由14mm厚，宽110mm的长方形立筋板（12个），其中在设置有活节螺栓部位的长方形立筋板，是由20mm厚，宽约75mm的钢板制成。

2.2 在实际悬辊制管工艺和工序过程中，模具承受各种大而复杂的应力，且有时用大锤敲打进行卸管，以及在模具上有立筋板与内径1800mm的模具圆筒的焊接处，有焊接变形的痕迹。

所以，笔者认为，悬辊轴压力在0.024MPa～0.3MPa范围内之间；而以8mm厚的钢板卷成内径1800mm长约2080mm的圆筒模具，是比较合适的，基本满足刚度要求。

2.3 以圆周每隔30°的角设置14mm厚，110mm宽的长方形立筋板12个，在应力强度上和挠度刚性上均是安全的。

在此圆筒外纵轴向表面（长约2080mm）上，以间距2080/6=347mm设置7个圆环立筋板，其中中间5个由14mm厚，内、外直径之差为110mm钢板制成的圆环，在应力强度上和挠度刚性上也均是安全的。

虽然在圆筒外纵轴向表面（长约2080mm）上的两端，由16mm厚，内、外直径之差约为130mm钢板制成圆环立筋板，从计算数据上看，同样在应力强度上和挠度刚性上均是安全的。但这与实际情况是相反的，即因模具外筋板设计布局不太合理，造成模具两端立筋板变形，卡住模具挡圈难以拆卸。

这是因为在上述悬辊制管工序中离心力、悬辊制管主轴滚动压力、振动力这三种力的共同作用下使喂入模具内的混凝土密实成型，在此过程中模具、挡圈、活节螺栓承受着巨大的冲击压力和拉力。在悬辊制管工序完成后，模具、挡圈、活节螺栓还承受着上述巨大冲击压力和拉力的残余力；又由于受到在蒸汽养护工序中模具本身金属热胀冷缩的应力，因此残余力、膨胀力、模具热胀冷缩的应力同时作用在混凝土模具、挡圈、活节螺栓上，特别是在模具上承受着各种很大而复杂的应力。

所以主要对模具圆筒外表面（长约2080mm）上所有立筋板，不论是纵轴向还是横径向均考虑进行改进。

3 水泥管模具质量问题的改进措施

考虑到如上所说模具两端外立筋板的厚度16mm已经比较大，为了增加模具两端外立筋板的刚性，再增加模具两端外立筋板的厚度，也不能从根本上解决上述问题。

所以，在不大于以上计算应力值并小于以上挠度值的基础上，对模具外筋板进行合理加密，尽力减少其变形量，同时尽力减少钢板的厚度和钢材的使用量。

3.1 对模具外筋板进合理加密

对上述悬辊模具（内径1500mm，外径1800mm，长2000mm）结构进行改进。

对原来圆周每隔30°的角设置由14mm厚，110mm宽的长方形立筋板12个，改为圆周每隔20°的角设置由8mm厚，110mm宽的长方形立筋板18个。

特别是靠近连接模具两端横（径）向外立筋板部位的（轴）纵向立筋板再加密一倍，即此处改为圆周每隔10°的角设置由8mm厚，110mm宽的长方形立筋板36个。这样才有可能达到尽力减少其变形量的目的。

同时对模具圆筒外表面纵轴向设置的圆环立筋板，其中部的5个14mm厚的钢板改为8mm厚的钢板进行设置；对其两端16mm厚的钢板改为14mm厚的钢板进行设置。这样可合理减少厚钢板的用量，有利于降低成本。