随着我国基本建设事业的迅猛发展和技术进步，排水管道工程的大量建设，为排水管材提供了广阔市场。社会的需求，带动了排水管企业的发展，现在混凝土排水管企业已遍及全国各地，大城市中有的企业引进了国外的先进水泥制管设备，同时也带来了新的柔性接口管材，对我国钢筋混凝土排水管的生产技术进步起到了良好的推动作用。为了满足广大排水管生产企业的要求，许多机械制造企业致力于开发、设计、生产质优价廉的排水管设备。排水管设备主要包括悬辊成型机（以下简称悬辊机）和钢筋混凝土排水管钢模（以下简称水泥管模具）两大部分。悬辊机有主电机、传动机构、喂料机构、主机架、主传动轴、棍轴、活动门架等部件组成。水泥制管模具按管子成型工艺分为两种形式：离心制管模具和悬辊制管模具。水泥管模具按所成型管子的接口形状分为三种形式：平口式、企口式和承插式。

1 排水管设备在设计、制造过程中存在的问题及其解决方案

1.1 水泥制管模具的型式及主要尺寸一般要根据客户的要求进行设计、制造。许多客户是生产排水管多年的老企业，已拥有一定数量的设备。在这种情况下，我们要根据客户的要求、客户现有的设备和资金状况，对客户进行综合评定，本着对客户负责的精神，对客户提出合理化建议。设计、制造的模具既要与客户现有的设备相匹配，又要尽可能的符合设计标准。另外，许多排水管企业为了降低生产成本，要求管体的承口深度较浅、管壁较薄。在设计这类模具时，我们主要立足以下几点：（1）保证大小头安装时的预留间隙。（2）保证施工后管体的长度符合设计标准。（3）管体的接口直径尺寸尽可能的与设计标准一致。

1.2 排水管悬辊机的基本型号有GP50-2（Φ300-500）、GP100-2（Φ600-1000）、GP150-2（Φ1100-1500）、GP200-2（Φ1500-2000）、GP240-2（Φ2200-2400），但这些机型还不能完全满足广大客户的需求。比如，有的客户需要生产Φ400-800排水管的悬辊机，有的客户需要生产Φ800-1200排水管的悬辊机。为了满足这部分客户的需求，我们就需要调整原有的设计方案。

在悬辊机的设计过程中，我们主要遵循了以下原则：（1）在满足客户生产要求的前提下，尽可能的为客户减少投资，让客户实现投资、收益最大化。（2）认真核对各连接件关键尺寸，确保设备安装顺利。（3）辊轴的直径、刚度、工作转速、机架的刚度及喂料机构应满足制管工艺要求，并符合设计标准。

1.3 辊轴的设计

辊轴是整套悬辊设备中最重要的部件，也是易损件，因此，辊轴的设计成了整台设备设计的关键。辊轴的损坏主要有以下几种情况：（1）辊轴的前端断裂。（2）辊轴的弯曲变形过大。（3）由于锥度头的磨损，造成了锥度头与活动龙门架上锥度套的配合间隙变大。

针对以上几种情况，在辊轴的设计、制造过程中，我们主要采取了以下措施：（1）辊轴选用无缝厚壁钢管，壁厚一般不小于30毫米。（2）辊轴前端，圆钢与无缝钢管的连接处，圆钢伸入长度不少于200毫米。当钢管内径比圆钢外径大的情况下，为了防止杠前端出现断裂，在圆钢上均布焊接6到8块30毫米厚的钢板，经车床加工后与钢管过盈装配，并将钢板与钢管进行焊接，最后再装前端法兰盘。法兰盘焊在圆钢与无缝钢管上，圆钢与法兰盘处焊加固筋。（3）为了调整辊轴的装配长度，我们在辊轴前端增设了3到4个轴头压环。当锥度头磨损后，可将锥度头拆下，调整轴头压环的安装位置，达到调整辊轴总体长度的目的，保证了设备运转平稳。（4）对于载荷比较大的悬辊杠，辊轴轴承一般选用双列的向心球面滚子轴承，能够达到辊轴自动调心的目的。有效延长了辊轴的使用寿命。

1.4 喂料机构的输送带传动部分，我们选用了油冷式电动滚筒，该结构具有简单紧凑、占用空间面积小、密封良好、使用维修方便、操作安全可靠、便于实现集中控制等优点。另外，为了降低设备的制造成本，增强输送机运行的稳定性，我们还在主机架前端腿的子内侧设计、安装了输送带托架导向支撑轮等装置。

1.5 排水管在生产过程中存在超厚问题

许多企业在排水管生产的过程中，由于未及时清除粘附在模具挡板内壁上的水泥浆，造成了生产出来的排水管存在超厚问题，增加了企业的生产成本。针对这种情况，我们建议厂家将模具挡板的内径扩大2到8毫米，这样就能从根本上解决产品的超厚问题。

1.6 先进的自动化控制系统

为了更好的实现整台设备的自动化控制，最大限度的减少操作人员，降低企业的生产成本，根据设备的使用要求，我们专门设计了一套自动化控制方案，轻松实现了喂料机构的前进、后退、输送带的布料、辊轴的低速、中速、高速转动等操作。对于功率较大的电动机，我们一般选用调速电动机，为了减小起的电流，我们采用了星型－三角形换接降压启动。该控制系统具有过载、过流、过压、欠压、短路等保护功能。

1.7 主传动轴的固定

为了保证主传动轴、辊轴、龙门架锥度套的中心在一条直线上，延长设备的使用寿命，对于主传动轴的固定，我们采用了轴承吊座，该结构能够达到自动调心的目的。

2 排水管设备研究的意义及其未来的发展方向

国外使用钢筋混凝土排水管已有一百多年的历史，在很多国家早已形成为相当规模的产品。钢筋混凝土排水管是是一种理想的管道材料，实践表明它不仅能够成功地代替钢管、铸铁管，而且在许多方面比钢管、铸铁管还要优越，它不仅耐腐蚀、使用寿命长，而且成本低、价格便宜。采用悬辊工艺生产的柔性承插口管，混凝土密实性好、强度高、接头密封性能好，安装方便，可满足雨水、污水、引水及农田排灌等重力管道的需求。承口可直接滚焊成型，强度高、刚性好、标准、牢固。接头采用滑动式橡胶圈、密封可靠、不渗水、不污染地下水和环境，有转角，抗震能力强、运行可靠。插口有橡胶圈槽，铺设安装方便、速度快。

近年来，苏州混凝土水泥制品研究院、苏州科星混凝土水泥制品装备有限公司通过调研，开发了立式芯模振动制管工艺，该工艺是目前国际上最先进的混凝土制管工艺。立式芯模振动制管，几何尺寸准确，基本尺寸偏差小，外观质量好，工艺先进，振动参数可调，可以满足各种工程的需要。管子外压荷载指标大大超过了“国标”，特别是抗渗性能、内水压力指标均超过设计标准的三倍。该工艺生产效率、自动化程度高，每种规格管子只需一套内、外模具，可以连续周转使用，节省大量的时间和人力。生产过程中不产生废浆、废渣、噪音小，环保效果显著提高。

当前由于我国城镇化建设步伐的断加快，国民的质量意识，环境意识不断加强，钢筋混凝土排水管市场不仅保持产销两旺的良好势头，而且对产品的技术性能，质量要求也在不断提升。因此，排水管设备的开发和研究具有深刻而又长远的意义，排水管设备具有广阔的发展空间。