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    技術資料

    淺議芯模振動制管機的產品質量控制要點

    時間:2015-06-14 14:44 來源:qzhaiyu.com 作者:海煜重工 點擊:
    近幾年,芯模振動制管技術、設備在我國得到了快速推廣、應用,其生產工藝采用先進的工裝形式,較高的生產效率及優良的產品質量得到了行業內的一致認可,從而提升了我國鋼筋混凝土排水管產品的生產技術水平和市場占有率。雖然芯模振動制管工藝設備在國內推廣較快,但因各生產企業的管理水平、人員素質及技術水平參差不齊,工藝質量控制方法也不盡相同,導致產品質量無法達到最理想的程度。

    筆者公司于2013年12月從青州市海煜重工有限公司購進了一套(Φ1000~Φ3000)mm×2500mm雙工位芯模振動水泥制管設備,雖然已經過較為規范的安裝、調試,但由于公司在技術、人員方面的準備不夠充分,比較缺乏實際操作經驗,在隨后的試生產階段,試制產品質量不盡如人意。隨后,公司通過向蘇州科星、武漢雙強、湖北中南等公司技術人員、專家求教,對原材料級配選用、混凝土配比、骨架制作、布料速度、振動頻率、碾壓力等影響產品質量工藝環節逐一進行改進和規范后,所生產的產品品質及外觀質量有了很大的改觀,達到了比較好的效果。本文對公司在實際生產過程中所出現的問題以及改進措施作了具體介紹。

    1. 存在的問題

    所購置的雙工位芯模振動水泥制管機生產管型規格是(Φ1000~Φ1200)mm×2500mm(承插口)、(Φ1350~Φ3000)mm×2500mm(企口),在試生產階段由于操作人員對生產工藝、設備性能等不是很熟悉,出現了一些產品質量問題,主要體現在以下幾個方面。

    (1)距插口端200~300mm處,內、外管壁易出現間歇式的環向裂紋。

    (2)距承口端500mm區域內的蜂窩、麻面較多。

    (3)(Φ1000~Φ1200)mm×2500mm兩種承插管承口段混凝土在脫外模時易出現塌落。

    (4)插口成型質量差,易出現裂縫、環裂、變形等問題。

    2. 解決措施

    2.1 環向裂紋問題

    (1)主要原因:①骨架不符合要求。整體剛度差、縱筋過長、縱筋直徑偏細、插口端支撐卡過密、兩端環筋未密繞;②脫內、外模時,行車起吊中心線發生偏移;③車間產品停放區不平整度較大;④設備機架水平度偏差及芯模、外模安裝垂直度偏差較大;⑤碾壓力過大、碾壓操作不當等。

    (2)改進措施:①嚴格骨架制作質量。增強骨架整體剛度,選用比環筋直徑大的冷拔絲作縱筋,統一縱筋長度為2470mm;在環筋兩端150mm處開始密繞5圈;在距插口端250mm處盡量減少甚至不設支撐卡;規定內、外環筋拼裝應在拼裝臺上進行,保證骨架上、下端面的水平度,不致出現凸點;②保證設備芯模、外模安裝垂直度必須控制在2mm以內;③嚴格要求行車工在脫內、外模操作時,必須在地面人員的指揮下,定點準確起吊、輕起慢升,不得出現偏移、晃動;④對車間產品停放地坪水平面進行水平度處理,將其水平度偏差控制在10mm以內;⑤分管型選用合理的碾壓力,嚴格碾壓、搓壓操作程序,控制碾壓時間一般在2min以內完成,快搓慢壓,盡量不重復搓壓。

    (3)改進效果:按照上述措施進行操作后,管壁環向裂紋現象基本消除(如圖1所示)。

    圖1 改進后的管壁外觀情況
    2.2 蜂窩麻面問題

    (1)主要原因:①混凝土配合比不當,由于生產用砂只能使用較細的江砂,其本身含水量較大,粗集料選用的是粒徑為5~30mm連續級配的碎石,在進行混凝土配合比設計時未考慮到這些情況,造成配合比不合理;②布料速度過快,布料量大,物料中空氣未能及時排出;③啟振時振動頻率及振動時間控制不當。

    (2)改進措施:①根據生產實際使用原材料狀況,合理設計干硬性混凝土配合比,C30混凝土水泥用量選用335kg/m3,水灰比為0.35(視天氣狀況適當調整),砂率為41%,碎石粒徑在10~25mm之間占比為65%左右,選擇布料速度,管徑小的,布料速度;管徑大的,布料速度大,并應做到拌合料不出現斷料的情況;③啟振時嚴格控制在布料機布料5圈后,才能啟動振動器。芯棒轉速、振動時間、碾壓時間按表1執行,并根據實際情況可作適當調整。
    表1 不同管徑的芯棒轉速、振動時間、碾壓時間
    管內徑/mm 下料時間/min 振動時間/min 下料芯棒轉速/r/min 碾壓時間/min 碾壓時芯棒轉速/r/min 激振力/KN
    Φ1000 10 8 3800~4000 1 4000~4200 100
    Φ1200 12 10 3800~4000 1 4000~4200 105
    Φ1350 15 13 3800~4000 1 4000~4200 110
    Φ1500 24 22 3800~4000 2 4000~4200 115
    Φ1800 25 23 3800~4000 2 4000~4200 140
    Φ2000 30 27 3800~4000 2 4000~4200 145
    Φ2200 33 30 3800~4000 2 4000~4200 170
    Φ2400 35 32 3800~4000 2 4000~4200 180
    Φ3000 46 43 3800~4000 3 4000~4200 250

    (3)改進效果:經過對混凝土配合比、布料速度、啟振時機、振動頻率、振動時間、碾壓時間及碾壓力的調整和規范,產品成型脫模后的管體外觀質量大為提高,基本消除了管壁表面蜂窩、麻面等缺陷,如圖2所示。

    圖2 改進后的管壁外觀照片
    2.3 小口徑承插段塌落問題

    (1)主要原因:所購置芯模振動設備在生產(Φ1000~Φ1200)mm×2500mm承插口管時,承插口凸出段在脫模后易出現管體塌落現象,主要原因是這種管型所用骨架為單層骨架,承口段成型后混凝土用量過多、鋼筋少、結構尺寸突變導致混凝土因自重過大而塌落。

    (2)改進措施:①對小口徑承插管所用骨架的承插段采用雙層骨架,適當增加承插段骨架鋼筋與混凝土物料的接觸面積,從而提高該處鋼筋與混凝土的結合力;②脫內、外模時,必須保證行車吊具的垂直中心線與模具的垂直中心線重合。

    (3)改進效果:通過對小口徑承插管承口段骨架加強處理,在隨后的小口徑承插管生產、成型脫模后再未出現承口段混凝土塌落的現象;同時通過及時對承口段凸出部分外表面進行抹面修飾,使得小口徑承插管外觀質量非常完美(見圖3)。

    圖3 改進后小口徑承插管外觀情況
    2.4 插口成型質量問題

    裂縫是混凝土制品普遍存在的問題,對混凝土強度性能有很大影響。芯模振動制管由底托盤保證承口及管體立面成型,插口端成型及硬化是依托碾壓盤和插口定型環完成的。碾壓盤、插口定型環輪廓尺寸是標準的,但成型脫模后的管身卻出現插口端有環裂、變形等問題,甚至出現插口工作面的壁厚相差10mm以上的情況。

    (1)主要原因:①插口端環裂與鋼筋骨架關系密切,一是鋼筋骨架縱筋長短不一,插口成型時碾壓盤壓到縱筋,縱筋變形,脫模后縱筋因彈性回彈,導致混凝土出現環裂;二是混凝土拌合料太干或加料超量,在插口碾壓成型時產生碾壓力過大,混凝土對鋼筋骨架擠壓力過大,造成鋼筋骨架變形,脫模后的鋼筋骨架回彈,產生環裂、變形等現象;②因停放地坪地面不平或脫模操作不當造成插口定型環移動而引起的;③蒸養過程中升溫過快或降溫過快均會導致管體混凝土收縮不一而產生裂縫、變形等。

    (2)改進措施:①統一骨架縱筋長度,拼裝時保證骨架端面平面度,插口碾壓成型時,保證拌合料的工作度,控制插口處的布料高度,適當調整碾壓力、碾壓時間;②脫模前,根據插口成型質量應對其工作面用毛刷、抿子等工具進行適當的修飾處理,并及時加蓋插口定型環予以保護;③脫內、外模時,吊具應與模具保持平衡,不使管模與管體摩擦力過大,避免模具和管體發生碰撞;④如脫模后需進行蒸汽養護的,應及時加蓋養護罩,管體脫模后不得停放在風口區域;通汽后升溫速度和降溫速度不宜太快,并應控制恒溫時的最高溫度。

    (3)改進效果:經過上述措施的實施,之后所生產的企口、承插口管插口成型質量得到了有效改善,插口輪廓結構尺寸符合國標要求,插口工作面成型后的外觀質量如圖4所示。

    圖4 改進后插口工作面成型后的外觀質量
    3. 其它應注意的問題

    (1)如內模安裝機架水平度誤差較大,會導致內、外模安裝后,內、外模中心點不能重合、模具垂直度偏差過大,導致成型后的管體兩端壁厚不一致,高度落差也較大,并極易造成管壁裂紋、環裂、插口變形、管體塌落等質量缺陷。所以在新裝芯模制管設備以及更換模具時,必須嚴格保證芯模設備機架水平度偏差、內外模同心度及垂直度偏差不超過允許范圍。

    (2)堅持設備的日常維護和定期保養制度,每班生產前堅持對電氣控制系統、液壓傳動系統、各類儀表等進行仔細檢查,查看儀表預設值是否變化、靈敏,有無泄漏,并做好詳細檢查記錄,如有問題應及時調整、解決,從而確保芯模設備的完好運行狀況。

    (3)更換模具時,尤其在拆、裝芯模時,必須保證油路管接頭的清潔保護、聯接螺栓的緊固程度以及激振塊統一角度。

    (4)管模在使用過程中受振強度大,調整螺栓及鎖緊螺栓易脫落而造成外模與內模產生間隙,從而導致底部漏漿。因此,應時常對管模的調整螺栓和鎖緊螺栓進行檢查和調整。

    (5)芯模振動制管工藝振動時噪音大,對周邊居民的生活造成較大的干擾,對此可通過對芯模設備基坑采用安裝吸音板等設施予以減少芯模振動所產生的噪音影響。

    (6)對其他生產設備如行車、攪拌站、骨架滾焊機同樣須加強維護,尤其是行車設備及其使用的吊夾具、翻管器、索具等,應該引起企業的高度重視。

    (7)有條件的企業應自備發電機組,可應對解決突然停電給生產和設備造成的不利影響。

    4. 結語

    (1)芯模振動制管工藝已成為國內鋼筋混凝土排水管生產企業優先選擇的制管生產工藝,其生產機械化程度和效率較高、生產安全、環保。尤其是每種規格的管型只需一套內、外管模便可實現連續生產,大大減少了管模的投資費用,成型后即脫即拆節約了大量人工和時間,給企業帶來了較好的經濟效益。

    (2)各廠家應相互學習、加強交流、取長補短,以便促使芯模振動制管工藝技術的日趨完善,促進企業自身和排水管行業的共同發展。
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