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(hù)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(jìn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)自動開合，使叉車司機(jī)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(jī)，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(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)完成后，用叉車將管材運(yùn)出。
擠壓管養(yǎng)護(hù)在垂直狀態(tài)下運(yùn)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(shí)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(jìn)行改造。
亞洲地區(qū)采用三開模具進(jìn)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(shí)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(diǎn)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(jī)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(yán)重。另外，叉車作業(yè)的油耗和設(shè)備運(yùn)行成本相對較高。2.
2）自動生產(chǎn)線模式下的機(jī)器人吊裝作業(yè)。
機(jī)械手吊裝作業(yè)方式一般在歐洲比較發(fā)達(dá)的國家，下面參考德國兩家公司介紹機(jī)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(jī)械手、成品管提升機(jī)械手、到底托裝置、底托倒運(yùn)機(jī)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(jī)械手和成品管升降機(jī)械手是以運(yùn)行在廠房軌道上的橋式起重機(jī)為主體結(jié)構(gòu)附加機(jī)械、液壓等裝置完成的專用制管設(shè)備。模具升降機(jī)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(jī)械手可實(shí)現(xiàn)對擠壓管的維護(hù)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(jī)底盤上的工位外側(cè)進(jìn)行模具組裝，底托架用專用機(jī)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(jìn)行加固骨架傳送。模具提升機(jī)械手將模具提升到骨架上，底部托盤設(shè)置成液壓機(jī)構(gòu)將模具鎖住，模具組裝完成后模具提升機(jī)械手與擠壓管機(jī)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(jī)制成后底盤將模具轉(zhuǎn)到工位外側(cè)，模具升降機(jī)械手將模具升降到維修現(xiàn)場放置妥當(dāng)后，液壓機(jī)構(gòu)將模具偏心機(jī)構(gòu)打開，垂直升降完成脫模。然后將模具吊裝回管機(jī)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(jī)械手和成品管升降機(jī)械手的放置。擠壓管在現(xiàn)場的維護(hù)是在完全暴露的自然環(huán)境中進(jìn)行的。
擠壓管在現(xiàn)場維護(hù)后，首先由成品管提升機(jī)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(jī)械手帶走后放入底托搬運(yùn)工位，首先對底托的套筒工作表面進(jìn)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(jī)機(jī)械手操作位置進(jìn)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(jī)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(jìn)行后處理。先在出軌上對管子的外觀進(jìn)行人工修補(bǔ)和處理，然后進(jìn)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(yán)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(yàn)，生產(chǎn)線上的測壓試驗(yàn)必須提高效率，以適應(yīng)生產(chǎn)的整體節(jié)奏所以試驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行試管，再進(jìn)行試管，再進(jìn)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(jī)。安裝在套筒中的環(huán)形槽由銑床的砂輪進(jìn)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(jī)械手按管徑自動分層堆放，用楔形槽隔開，便于儲存和運(yùn)輸。
自動提升線模式的優(yōu)點(diǎn)是自動化程度高，每道工序都能實(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)、底托機(jī)、成品管處理機(jī)。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(jī)進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，只有在維護(hù)結(jié)束時管道提升機(jī)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(yùn)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?jǐn)D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(jìn)行了深入的交流，根據(jù)他們提供的資料現(xiàn)階段的維護(hù)窯系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)完善，完整的維護(hù)窯循環(huán)運(yùn)行模式布局如圖所示，組成的管子部分的運(yùn)行方式與自動生產(chǎn)線的提升運(yùn)行方式基本一致，主要是出管機(jī)械手、翻管機(jī)械手代替模具提升機(jī)械手、成品管提升機(jī)械手。每個部件都有自己獨(dú)立的運(yùn)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(hù)部分和與之相配套的控制系統(tǒng)，窯爐養(yǎng)護(hù)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(jī)械手吊起，沿軌道運(yùn)行到養(yǎng)護(hù)窯的搬運(yùn)小車頂部，機(jī)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(jī)械手將管模打開并垂直吊起脫模，將空管模帶回管機(jī)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(yùn)行到工作位置繼續(xù)作業(yè)。小車載著擠壓管在養(yǎng)護(hù)窯內(nèi)逐段運(yùn)行至出窯口，小車運(yùn)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(hù)，養(yǎng)護(hù)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(jī)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(jìn)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(yùn)回管機(jī)，裝配到模具中，進(jìn)行下一個生產(chǎn)周期。
保養(yǎng)窯模式的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)操作和全天候的維護(hù)控制，存在的缺點(diǎn)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(jī)械設(shè)備有限公司
滄州宇通建材機(jī)械設(shè)備有限公司是制造水泥制管機(jī)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(jī)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(qiáng)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(yùn)輸模具定型為橋式起重機(jī)全程垂直方向的模具吊裝形式，參照歐洲機(jī)器人作業(yè)模式用10噸橋式起重機(jī)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(jìn)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(hù)罩扣住一定面積的擠壓管進(jìn)行低溫維修。
5）我們在進(jìn)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(jì)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(jìn)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(yán)格進(jìn)行外觀和內(nèi)外壓試驗(yàn)，對徑向擠壓管產(chǎn)量高的內(nèi)壓進(jìn)行抽檢。
