徑向擠壓工藝因其自動化程度高，生產(chǎn)效率高，無廢漿、廢渣，自然維護能耗低，在歐洲廣泛應(yīng)用于中小口徑排水管的生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高是徑向擠壓工藝非常大的一個優(yōu)勢，合理的工藝布局減少生產(chǎn)過程中的瓶頸是必不可少的，我公司一直致力于企業(yè)和行業(yè)的技術(shù)進步，專門針對歐洲徑向擠壓管設(shè)備和工藝，下面結(jié)合廠家的參觀介紹幾種常見的歐洲徑向擠壓工藝的生產(chǎn)布局和國內(nèi)徑向擠壓企業(yè)的布局。
一、歐洲常見的徑向擠壓工藝生產(chǎn)布局
1. 叉車作業(yè)生產(chǎn)模式介紹
叉車作業(yè)方式其生產(chǎn)過程中全部以叉車為運載工具，與配套模具的作業(yè)方式略有不同，立式徑向擠壓管模具有雙開和三開之分，雙開模具由兩部分組合而成，一邊用螺栓固定一邊由偏心軸開閉單邊開口，模具與擠壓管之間通過垂直升降產(chǎn)生間隙。三開模由三部分組合而成，中間部分與叉車固定的兩側(cè)可開出管子周長的一半以上，整個模具可與擠壓管橫向分離。
叉車的升降行程必須足夠高，使生產(chǎn)現(xiàn)場的凈高超過模具總高度的2倍以上。叉車固定一個與模具相適應(yīng)的專用小車，小車前部垂直提升擠壓模具。模子在其高度的四分之三左右對稱布置兩個擺桿，承受模子和擠壓管的重量，通過配重使其軸線與地面垂直。鏈輪銷傳動帶動模具偏心軸實現(xiàn)自動開合，使叉車司機可以自由操作模具，無需其他人員協(xié)助。叉車作業(yè)是指用叉車將模具組裝好后放入擠壓管制管機，并將成品管模排出的生產(chǎn)模式。擠壓管按照工藝要求在現(xiàn)場進行保養(yǎng)，保養(yǎng)完成后，用叉車將管材運出。
擠壓管養(yǎng)護在垂直狀態(tài)下運出現(xiàn)場時應(yīng)恢復(fù)到水平狀態(tài)中間有一道翻管程序，叉車作業(yè)的生產(chǎn)方式是在叉車前部安裝一個卡斯特夾，對叉車液壓系統(tǒng)做一些改造，除保留插入升降功能外還必須實現(xiàn)卡斯特夾的夾緊和旋轉(zhuǎn)。叉車先將固化的擠壓管夾緊提升，并將底托架拆下，再將管子旋轉(zhuǎn)90度至產(chǎn)品現(xiàn)場。叉車采用兩開模具可以減少輔助人員，更有效地利用空間，但必須對叉車液壓系統(tǒng)進行改造。
亞洲地區(qū)采用三開模具進行徑向擠壓管制作作業(yè)，其工作流程與兩開模具基本相同。三開模中較大的一個固定在叉車上，前面的兩個開模水平移動，實現(xiàn)模具的裝配和成品管的脫模。叉車采用三開模的叉車行程和生產(chǎn)場地的凈高可以降低，但生產(chǎn)過程中需要人工開模和生產(chǎn)，維修占用空間大。
叉車作業(yè)的優(yōu)點是設(shè)備和基建投資少，制管工藝可以比較靈活地安排生產(chǎn)場地。二是由于視線受阻，叉車將組裝好的模具放入制管機中，操作難度大；三是由于擠壓管多在封閉車間內(nèi)生產(chǎn)，叉車作業(yè)對室內(nèi)污染嚴重。另外，叉車作業(yè)的油耗和設(shè)備運行成本相對較高。2.
2）自動生產(chǎn)線模式下的機器人吊裝作業(yè)。
機械手吊裝作業(yè)方式一般在歐洲比較發(fā)達的國家，下面參考德國兩家公司介紹機械手吊裝作業(yè)的工作流程，歐洲國家為了方便現(xiàn)場施工往往在排水管廠前將密封圈設(shè)置在管體上，有兩種方式：一種是將密封圈放在排水管的承插段上；一種是將密封圈放在排水管的承插段上。在不同的擠壓管生產(chǎn)工藝中，密封圈的放置位置會有一定的差異。
首先是德國的REIFF公司，該公司現(xiàn)場生產(chǎn)直徑300mm的徑向擠壓承插管，整條生產(chǎn)線建于八十年代中期，其基本布局如圖所示，它的密封圈放置在承插口位置，它主要由模具提升機械手、成品管提升機械手、到底托裝置、底托倒運機械、底托加工裝置和擠壓成品管后處理部件等。組成。模具升降機械手和成品管升降機械手是以運行在廠房軌道上的橋式起重機為主體結(jié)構(gòu)附加機械、液壓等裝置完成的專用制管設(shè)備。模具升降機械手除保證模具的正常升降定位、升降外，還有液壓系統(tǒng)控制模具的開合；成品管升降機械手可實現(xiàn)對擠壓管的維護夾持、翻轉(zhuǎn)和升降功能。
立式徑向擠壓管生產(chǎn)先在徑向擠壓機底盤上的工位外側(cè)進行模具組裝，底托架用專用機械手從傳送帶上放置在組裝工位上，人工在其上噴灑隔離劑加固骨架，直徑300毫米的徑向擠壓套管加固骨架重量較輕，由操作人員人工放置到位，歐洲有生產(chǎn)線用專用懸掛傳送帶進行加固骨架傳送。模具提升機械手將模具提升到骨架上，底部托盤設(shè)置成液壓機構(gòu)將模具鎖住，模具組裝完成后模具提升機械手與擠壓管機底盤分離將模具轉(zhuǎn)到工位內(nèi)側(cè)開始管子循環(huán)。擠壓管機制成后底盤將模具轉(zhuǎn)到工位外側(cè)，模具升降機械手將模具升降到維修現(xiàn)場放置妥當(dāng)后，液壓機構(gòu)將模具偏心機構(gòu)打開，垂直升降完成脫模。然后將模具吊裝回管機裝配站。擠壓管在現(xiàn)場的取放由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)控制，不需要人工干預(yù)模具升降機械手和成品管升降機械手的放置。擠壓管在現(xiàn)場的維護是在完全暴露的自然環(huán)境中進行的。
擠壓管在現(xiàn)場維護后，首先由成品管提升機械手將其提升至脫模裝置的頂部，管體與脫模裝置的工作部分對準(zhǔn)并下降至預(yù)定高度，脫模裝置工作，將底托架取走。底托被機械手帶走后放入底托搬運工位，首先對底托的套筒工作表面進行拋光，去除表面粘連物，然后將底托移至下一工位用傳送帶將底托送至靠近擠壓管機機械手操作位置進行模具裝配，在底托傳送過程中操作人員將埋在底托上的密封膠圈設(shè)置。
成品管提升機械手將擠壓后取出底盤夾住管子后將管子翻轉(zhuǎn)90度對出軌進行后處理。先在出軌上對管子的外觀進行人工修補和處理，然后進行自動檢漏和套筒尺寸檢測。幾乎所有的擠壓管承口在維修過程中都處于游離狀態(tài)，擠壓管在脫模后一段時間內(nèi)有一定的混凝土塑性，擠壓管在混凝土和鋼架制管過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力在脫模過程中得到釋放，所以產(chǎn)品維修后擠壓管承口由于存在底托尺寸恒定而承口尺寸略有偏差。歐洲廠家內(nèi)部有嚴格的產(chǎn)品質(zhì)量控制，在生產(chǎn)線上設(shè)有自動測量裝置，先將擠壓管在導(dǎo)軌上撐起定位，套筒端部裝有激光測距系統(tǒng)的小車沿導(dǎo)軌移動到套筒位置，準(zhǔn)確定位后激光測距系統(tǒng)以擠壓管軸心為圓心360旋轉(zhuǎn)測量套筒的直徑數(shù)據(jù)和偏差并記錄。小口徑規(guī)格的擠壓管要經(jīng)過測壓試驗，生產(chǎn)線上的測壓試驗必須提高效率，以適應(yīng)生產(chǎn)的整體節(jié)奏所以試驗形式與國內(nèi)不同，國內(nèi)是內(nèi)壓、外壓、外漏觀察，生產(chǎn)線測壓試驗用兩端塞盤、密封圈和擠壓管端部壓緊密封，內(nèi)抽真空外噴水，保持真空一段時間后觀察管子，再進行試管，再進行試管，再進行試管。整個
徑向擠壓過程中，除了沒有底套密封外，其他都決定了管材是否合格。
德國RUPP公司也有一條直徑300毫米徑向擠壓套筒的生產(chǎn)線，不同的是，密封圈放在套筒位置。
然后將管子垂直堆放，轉(zhuǎn)入后續(xù)工序。管子旋轉(zhuǎn)到水平位置后，放在后處理鏈上，首先通過真空測試是否有滲漏，然后蓋上產(chǎn)品標(biāo)簽，送入研磨機。安裝在套筒中的環(huán)形槽由銑床的砂輪進行研磨，研磨后的環(huán)形槽在尺寸精度上可以滿足要求，所以不需要測量管口尺寸。擠出的管材經(jīng)研磨后由機械手按管徑自動分層堆放，用楔形槽隔開，便于儲存和運輸。
自動提升線模式的優(yōu)點是自動化程度高，每道工序都能實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率高，而且操作人員少，德國REIFF公司整條生產(chǎn)線只有三個操作人員：制管機、底托機、成品管處理機。但是自動提升線的資金投入非常大，所以同一場地不能使用兩臺提升機進行連續(xù)生產(chǎn)，只有在維護結(jié)束時管道提升機械手清場后，擠壓管生產(chǎn)線才能繼續(xù)生產(chǎn)。
3.維修窯循環(huán)作業(yè)生產(chǎn)線模式
REIFF(德國)有一條上世紀(jì)80年代的垂直徑向擠壓生產(chǎn)線，采用固化窯的形式，現(xiàn)場生產(chǎn)1400規(guī)格的承插排水管。模具后。帶著擠壓管的固化車在環(huán)形固化窯中運行，每個循環(huán)中固化一批擠壓管。這種窯爐在生產(chǎn)過程中不需要溫度控制系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)施，只需要在循環(huán)過程中保持擠壓管自然裸露狀態(tài)所需的時間和空間。
在德國，我們與赫斯公司的相關(guān)技術(shù)人員進行了深入的交流，根據(jù)他們提供的資料現(xiàn)階段的維護窯系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)完善，完整的維護窯循環(huán)運行模式布局如圖所示，組成的管子部分的運行方式與自動生產(chǎn)線的提升運行方式基本一致，主要是出管機械手、翻管機械手代替模具提升機械手、成品管提升機械手。每個部件都有自己獨立的運行軌道，不在廠房軌道上行走。吊裝作業(yè)自動生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)、功能、工作程序和自動生產(chǎn)線模式相同，不同的是增加了窯爐養(yǎng)護部分和與之相配套的控制系統(tǒng)，窯爐養(yǎng)護部分由裝載小車、行走驅(qū)動與控制部分和窯爐溫度控制系統(tǒng)組成。
擠壓管完成后，完成的管模由專用出管機械手吊起，沿軌道運行到養(yǎng)護窯的搬運小車頂部，機械手和小車的行走控制系統(tǒng)共同將擠壓管按一定的順序擺放好，出管機械手將管模打開并垂直吊起脫模，將空管模帶回管機外站重新組裝。車廂上的擠壓管出料后緩緩移動到固化窯內(nèi)，下一節(jié)車廂運行到工作位置繼續(xù)作業(yè)。小車載著擠壓管在養(yǎng)護窯內(nèi)逐段運行至出窯口，小車運行控制系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)完成對擠壓管的靜止、溫度、保溫、冷卻和濕度控制等各方面的維護，養(yǎng)護窯兩端的門加簾子用于保溫。最后，小車停在擠壓管的卸料位置，翻料機械手將小車上的每根管子逐一拾起，先取下底托板，然后將管子吊起并翻轉(zhuǎn)90度，沿軌道走到出口軌道，擠壓管在這里進行與自動生產(chǎn)線模式下的吊裝操作一樣的后處理。底部托盤經(jīng)過處理后運回管機，裝配到模具中，進行下一個生產(chǎn)周期。
保養(yǎng)窯模式的優(yōu)點是可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)操作和全天候的維護控制，存在的缺點是設(shè)備資金投入非常大，對生產(chǎn)工藝工作的可靠性要求較高，一旦擠壓管在保養(yǎng)窯內(nèi)出現(xiàn)問題處理起來不方便。
二、國內(nèi)徑向擠壓工藝生產(chǎn)布局情況
1、滄州宇通建材機械設(shè)備有限公司
滄州宇通建材機械設(shè)備有限公司是制造水泥制管機械與系列模具的專業(yè)制造商，是中國水泥制品協(xié)會的常務(wù)理事單位，擁有雄厚的技術(shù)力量，并與科研單位長期合作！
1）對于
徑向擠壓，我們采用歐洲廣泛使用的雙開模，減少了維修面積，方便機械化。
2）所有的擠壓底座都是沖床底座。沖壓底座重量輕，工作面干凈，整體彈性好，可以大大降低生產(chǎn)過程中操作人員的勞動強度；提高徑向擠壓管套筒部分的振動成型質(zhì)量；方便徑向擠壓管底座維修后的拆卸。
3)擠壓管模具運輸模具定型為橋式起重機全程垂直方向的模具吊裝形式，參照歐洲機器人作業(yè)模式用10噸橋式起重機將擠壓管模具從管道設(shè)備上改造到維修吊裝現(xiàn)場并對維修現(xiàn)場模具進行脫模，由于模具脫模過程中具有穩(wěn)定的方向性，保證了擠壓管套筒在脫模過程中不會損壞，減少了后期維修的工作量。
4)由于公司生產(chǎn)車間生產(chǎn)班組現(xiàn)場回收維修面積較小，徑向擠壓管采用蒸汽維修方式，用保溫方養(yǎng)護罩扣住一定面積的擠壓管進行低溫維修。
5）我們在進口卡箍結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，制作了小口徑混凝土管專用卡箍，徑向擠壓管專用卡箍。
6）我們設(shè)計了徑向擠壓管專用的小型翻管器，體積小、安全、使用方便。管子送至軌道后方進行維修和檢查。
7）各規(guī)格徑向擠壓管均按GB/T11836-2009的標(biāo)準(zhǔn)嚴格進行外觀和內(nèi)外壓試驗，對徑向擠壓管產(chǎn)量高的內(nèi)壓進行抽檢。
