懸輥機(jī)主軸在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下以一定的速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，套入懸輥主軸的模具，由擋圈與主軸之間的摩擦力帶動(dòng)模具繞主軸旋轉(zhuǎn)。將混凝土按工藝要求喂入模具內(nèi)，在離心力的作用下，混凝土均勻地?cái)備佊谀＞邇?nèi)壁上。當(dāng)喂入模具的混凝土超過擋圈厚度時(shí)，混凝土即受到主軸與模具的輥壓力而逐漸密實(shí)，同時(shí)，由于喂入模具內(nèi)的混凝土不平整，所以此時(shí)模具旋轉(zhuǎn)必然產(chǎn)生振動(dòng)，這種振動(dòng)也有助于混凝土在模具旋轉(zhuǎn)中逐漸密實(shí)。

正是在離心力、輥壓力、振動(dòng)力的共同作用下，使喂入模具內(nèi)的混凝土密實(shí)成型。

以上懸輥制管主要工序完成后，緊接著要進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)工序。就是將沒有完全凝固但已經(jīng)密實(shí)成型的鋼筋混凝土管連同模具一同吊入蒸養(yǎng)池內(nèi)，進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，將蒸養(yǎng)小孩子蓋子蓋上靜養(yǎng)1h，升溫（1h）到80℃，恒溫1h，降溫1h到室溫，此時(shí)模具內(nèi)的混凝土已經(jīng)凝固到90%，接下來將模具吊出蒸養(yǎng)池，進(jìn)行拆模，至此完成了全部懸輥制管工序。

隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前市場(chǎng)上1級(jí)鋼筋混凝土管需求量已逐漸減少，而2級(jí)鋼筋混凝土管需求量正逐漸增大（1級(jí)鋼筋混凝土管和2級(jí)鋼筋混凝土管的區(qū)別是：2級(jí)鋼筋混凝土管的管壁比1級(jí)鋼筋混凝土管的管壁厚，抗外壓荷載大，閉水試驗(yàn)壓力要求更高）。

1 水泥管模具常見的質(zhì)量問題

1.1 因模具外筋板設(shè)計(jì)布局不太合理，所以在使用過程中造成模具兩端筋板變形，將模具兩端擋圈卡死，使擋圈拆卸困難，在卸管過程中無法避免對(duì)混凝土管本體的損害，造成缺邊掉角甚至有縱向裂縫等質(zhì)量問題。

1.2 有些焊縫因原制造廠家在制造時(shí)沒有焊牢，所以經(jīng)過上述懸輥制管和蒸汽養(yǎng)護(hù)工序后，局部焊縫開裂變形的現(xiàn)象比較多。

1.3 原制造廠家選用M20的活節(jié)螺栓比較小，使用后發(fā)現(xiàn)有螺栓螺紋脫扣現(xiàn)象，特別是其活節(jié)螺栓活節(jié)部位的銷軸嚴(yán)重彎曲，如不及時(shí)更換，很容易發(fā)生螺栓銷軸脫銷的嚴(yán)重事故。

2 水泥管模具質(zhì)量問題原因分析

2.1 我們?nèi)��?nèi)徑1500mm，外徑1800mm，長(zhǎng)2000mm的模具為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，此模具主要是由兩個(gè)外徑為1800mm，厚80mm的擋圈為內(nèi)襯，將8mm厚的鋼板卷成內(nèi)徑1800mm，長(zhǎng)約2080mm的圓筒，此圓筒在直徑處切為兩半，用間距大約相同8個(gè)M20的活節(jié)螺栓將兩個(gè)半圓筒連接成一個(gè)整圓筒；在此圓筒外縱軸向表面（長(zhǎng)約2080mm）上，以間距2080/6=347mm設(shè)置7個(gè)圓環(huán)立筋板，其中中間5個(gè)由14mm厚，內(nèi)、外徑之差為110mm的鋼板制成的圓環(huán)，而兩端是由16mm厚，內(nèi)、外直徑之差約為130mm的鋼板制成的圓環(huán)組成；而且此兩端16mm厚的圓環(huán)立筋板為內(nèi)圓弧插卡在擋圈中間寬約20mm的槽內(nèi)，使擋圈在模具兩端定位。

需要說明的是：（用于定位的）模具擋圈外圓弧中間凹槽與模具兩端圓環(huán)立筋板內(nèi)圓弧插卡的配合間隙，無論其縱軸向和橫徑向之間隙大小如何，都不是模具擋圈拆卸困難的主要原因。當(dāng)其間隙太大時(shí)，會(huì)造成擋圈定位不牢靠，容易引起產(chǎn)品質(zhì)量問題和擋圈脫離模具危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

在此模具圓筒外表面橫徑向，是以圓周每隔30°的角設(shè)置由14mm厚，寬110mm的長(zhǎng)方形立筋板（12個(gè)），其中在設(shè)置有活節(jié)螺栓部位的長(zhǎng)方形立筋板，是由20mm厚，寬約75mm的鋼板制成。

2.2 在實(shí)際懸輥制管工藝和工序過程中，模具承受各種大而復(fù)雜的應(yīng)力，且有時(shí)用大錘敲打進(jìn)行卸管，以及在模具上有立筋板與內(nèi)徑1800mm的模具圓筒的焊接處，有焊接變形的痕跡。

所以，筆者認(rèn)為，懸輥軸壓力在0.024MPa～0.3MPa范圍內(nèi)之間；而以8mm厚的鋼板卷成內(nèi)徑1800mm長(zhǎng)約2080mm的圓筒模具，是比較合適的，基本滿足剛度要求。

2.3 以圓周每隔30°的角設(shè)置14mm厚，110mm寬的長(zhǎng)方形立筋板12個(gè)，在應(yīng)力強(qiáng)度上和撓度剛性上均是安全的。

在此圓筒外縱軸向表面（長(zhǎng)約2080mm）上，以間距2080/6=347mm設(shè)置7個(gè)圓環(huán)立筋板，其中中間5個(gè)由14mm厚，內(nèi)、外直徑之差為110mm鋼板制成的圓環(huán)，在應(yīng)力強(qiáng)度上和撓度剛性上也均是安全的。

雖然在圓筒外縱軸向表面（長(zhǎng)約2080mm）上的兩端，由16mm厚，內(nèi)、外直徑之差約為130mm鋼板制成圓環(huán)立筋板，從計(jì)算數(shù)據(jù)上看，同樣在應(yīng)力強(qiáng)度上和撓度剛性上均是安全的。但這與實(shí)際情況是相反的，即因模具外筋板設(shè)計(jì)布局不太合理，造成模具兩端立筋板變形，卡住模具擋圈難以拆卸。

這是因?yàn)樵谏鲜鰬逸佒乒芄ば蛑须x心力、懸輥制管主軸滾動(dòng)壓力、振動(dòng)力這三種力的共同作用下使喂入模具內(nèi)的混凝土密實(shí)成型，在此過程中模具、擋圈、活節(jié)螺栓承受著巨大的沖擊壓力和拉力。在懸輥制管工序完成后，模具、擋圈、活節(jié)螺栓還承受著上述巨大沖擊壓力和拉力的殘余力；又由于受到在蒸汽養(yǎng)護(hù)工序中模具本身金屬熱脹冷縮的應(yīng)力，因此殘余力、膨脹力、模具熱脹冷縮的應(yīng)力同時(shí)作用在混凝土模具、擋圈、活節(jié)螺栓上，特別是在模具上承受著各種很大而復(fù)雜的應(yīng)力。

所以主要對(duì)模具圓筒外表面（長(zhǎng)約2080mm）上所有立筋板，不論是縱軸向還是橫徑向均考慮進(jìn)行改進(jìn)。

3 水泥管模具質(zhì)量問題的改進(jìn)措施

考慮到如上所說模具兩端外立筋板的厚度16mm已經(jīng)比較大，為了增加模具兩端外立筋板的剛性，再增加模具兩端外立筋板的厚度，也不能從根本上解決上述問題。

所以，在不大于以上計(jì)算應(yīng)力值并小于以上撓度值的基礎(chǔ)上，對(duì)模具外筋板進(jìn)行合理加密，盡力減少其變形量，同時(shí)盡力減少鋼板的厚度和鋼材的使用量。

3.1 對(duì)模具外筋板進(jìn)合理加密

對(duì)上述懸輥模具（內(nèi)徑1500mm，外徑1800mm，長(zhǎng)2000mm）結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

對(duì)原來圓周每隔30°的角設(shè)置由14mm厚，110mm寬的長(zhǎng)方形立筋板12個(gè)，改為圓周每隔20°的角設(shè)置由8mm厚，110mm寬的長(zhǎng)方形立筋板18個(gè)。

特別是靠近連接模具兩端橫（徑）向外立筋板部位的（軸）縱向立筋板再加密一倍，即此處改為圓周每隔10°的角設(shè)置由8mm厚，110mm寬的長(zhǎng)方形立筋板36個(gè)。這樣才有可能達(dá)到盡力減少其變形量的目的。

同時(shí)對(duì)模具圓筒外表面縱軸向設(shè)置的圓環(huán)立筋板，其中部的5個(gè)14mm厚的鋼板改為8mm厚的鋼板進(jìn)行設(shè)置；對(duì)其兩端16mm厚的鋼板改為14mm厚的鋼板進(jìn)行設(shè)置。這樣可合理減少厚鋼板的用量，有利于降低成本。