懸輥法制作鋼筋混凝土排水管是離心輥壓的一種，與常用的離心法制管相比更具有優(yōu)越性。其主要特點是由于水泥制管模具內(nèi)的混凝土受離心力、輥壓力、振動力的共同作用，使管身混凝土密實程度提高、抗?jié)B水能力增強，且生產(chǎn)設(shè)備簡單易于操作，使用干硬性混凝土改善了生產(chǎn)環(huán)境，制作過程安全等優(yōu)點。但由于諸多環(huán)節(jié)影響，如參數(shù)選擇不合理、操作不當(dāng)?shù)纫矔�造成設(shè)備不必要的損壞，使生產(chǎn)質(zhì)量低下等不良后果，為此我們經(jīng)多次試驗、研究，對影響制管質(zhì)量因素進(jìn)行了認(rèn)真的探索，取得了寶貴的經(jīng)驗。

1 制管工作原理

在使用懸輥機(jī)制管時，水泥管模具在輥軸的帶動下轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生離心力，使混凝土混合料黏附在模壁上，輥軸與混凝土料層接觸面的不平引起振動時對混凝土料的密實起輔助作用。鋼模、混凝土及鋼筋骨架的重力構(gòu)成了輥軸對混凝土的反作用力－輥軸壓力，在輥軸壓力的作用下，混凝土混合料得以在較短的時間內(nèi)密實成型，見圖1、圖2。

1-管模品 2-插口擋圈 3-承口擋圈 4-連接螺栓 5-混凝土管壁 6-輥軸 7-芯軸 8-連接法蘭 9-滾動軸承座 10-固定橫梁 11-活動橫梁 12-機(jī)架 13-電動機(jī) 14-傳動膠帶 15-膠帶送料器 16-料斗 17-混凝土混合料
圖 1 懸輥制管機(jī)示意圖

1-管模 2-混凝土管芯 3-輥軸
圖2 懸輥工藝原理圖

2 工藝條件對制管質(zhì)量的影響

2.1 水泥管模具轉(zhuǎn)速的影響

懸輥法制管時，輥軸轉(zhuǎn)動帶動模具，模具的轉(zhuǎn)速比普通離心工藝低得多，在喂料階段轉(zhuǎn)速不宜太快，以便清楚觀察到喂料的均勻性 、厚薄程度等；靜輥壓階段，轉(zhuǎn)速可有所提高。實踐證明，轉(zhuǎn)速過高對提高管芯質(zhì)量并無明顯提高，反而會增加機(jī)具設(shè)備的磨損，甚至加快損壞。模具與輥軸之間的關(guān)系可用下式表示：

n₂=(R₁/R₂)n₁

式中 n₁、n₂——分別為模具和輥軸的轉(zhuǎn)速，R₁、R₂——分別為混凝土管的內(nèi)半徑和輥軸外半徑。

輥軸外經(jīng)與管內(nèi)徑之間有一定的比例關(guān)系，可按如下比值選用：

管徑300mm以下取：1:3

300mm~1500mm取：1:3~1:4

1500mm以上取：1:4~1:5

不同管徑的轉(zhuǎn)速可參照表1執(zhí)行，以便發(fā)揮最佳的設(shè)備效能保證制管質(zhì)量。

管徑mm	模具轉(zhuǎn)速（r/min）	輥軸轉(zhuǎn)速（r/min）	對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 喂料速－成型速
Φ1000	70~110	233~367	503~793
Φ1100	65~100	238~367	514~793
Φ1200	60~100	240~400	518~864
Φ1350	55~100	323~422	501~912
Φ1500	50~95	234~445	505~961

2.2 輥壓時間的影響

輥壓時間是指投料完畢至停止輥壓的時間間隔，依管徑和管壁厚度的大小以及混凝土干硬度不同而異，一般在4min~7min之間即獲得較好的密實效果，見表2和圖3。當(dāng)水灰比為0.36時，管徑為600mm時輥壓時間與混凝土密度的關(guān)系曲線。

輥壓時間（min）	混凝土密度kg/m3	混凝土強度MPa	備注
1	2180	21.0	當(dāng)W/C=0.36 Φ=600 mm
2	2320	28.0
3	2380	31.2
4	2415	33.8
5	2425	35.6
6	2430	36.2
7	2434	37.4
8	2435	37.5
9	2436	37.6
10	2436	37.5

超時輥壓不僅無益處，還會引起表面泌水粘皮現(xiàn)象，所以掌握合理的輥壓時間對制管質(zhì)量也是至關(guān)重要的一環(huán)。

2.3 水灰比的影響

為了使制管的混凝土質(zhì)量達(dá)到最佳密實狀態(tài)，提高混凝土的內(nèi)水壓力，混凝土密實程度隨著水灰比的增大而減小近似于線性關(guān)系，圖4中顯示當(dāng)水灰比大于0.4時，會造成模具粘模，管壁無法成型。而水灰比太小也不易密實，故需根據(jù)所用材料進(jìn)行試驗確定最佳水灰比。

2.4 管壁厚度的影響

喂料時，當(dāng)松散的混合料超過了模具檔圈時，受輥軸壓力的作用壓實于管壁內(nèi)直至管壁隨著混合料的不斷被壓入，管壁逐漸增厚。喂料時必須分層均勻鋪入，當(dāng)混合料不能再壓入管壁且呈超厚狀態(tài)，當(dāng)水灰比一定時，輥軸壓力和混凝土密實程度隨超厚的增大而增大，并逐漸平緩，當(dāng)超厚達(dá)到一定值后有效輥壓已無明顯增加，經(jīng)對內(nèi)徑800mm，外徑930mm的管進(jìn)行試驗得知（見圖5）。管壁超厚5mm時，混合料的密度已無明顯的增加，故一般壁厚超值在5mm左右為佳，過多的超厚不僅不能對混凝土的致密性得到明顯的提高，反而會減小管徑，影響設(shè)計排水量。且造成不必要的混凝土浪費，更應(yīng)注意不能造成虧料（見圖6），使混凝土致密性能減弱，造成管身滲漏水。

3 應(yīng)用效果

我們使用青州市海煜重工有限公司生產(chǎn)的水泥制管設(shè)備，自2002年4月正式生產(chǎn)并派專人主抓制管生產(chǎn)工藝和質(zhì)量。經(jīng)過不斷技術(shù)質(zhì)量改進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高，共生產(chǎn)直徑1000 mm~1500mm管徑的鋼筋混凝土排水管930m，其中為其他標(biāo)段生產(chǎn)510m。經(jīng)耐水壓力和破壞荷載試驗及外觀質(zhì)量檢驗，一次驗收合格率達(dá)99.9%，出廠合格率100%。受到業(yè)主和監(jiān)理單位的好評，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。