正�；炷�土C20水灰比0.56左右，而用懸輥式水泥制管機(jī)制作的排水管混凝土水灰比0.35左右，減少用水量35%，經(jīng)過(guò)工作軸碾壓，孔隙率減少，密度增大，抗?jié)B效果增強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度增加，抗凍能力大大提高。我公司研究設(shè)計(jì)制造的水泥制管機(jī)，運(yùn)行狀況良好，制作的Φ1500mm、Φ1000mm、Φ800mm混凝土排水管均達(dá)到質(zhì)量強(qiáng)度要求，廣泛應(yīng)用到水利水保工程中的泄洪洞、渠道防滲工程，以及市政工程的排污管道、交通工程的過(guò)水橋等工程項(xiàng)目之中，施工方便快捷，為工程建設(shè)節(jié)省了資金，加快了工程施工進(jìn)度，保證了工程質(zhì)量。
1 設(shè)計(jì)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)

1.1 懸輥機(jī)工作原理

根據(jù)懸輥機(jī)帶動(dòng)水泥管模具旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生偏心力作用，將混凝土甩在水泥制管模具內(nèi)壁上，當(dāng)混凝土料填到超出跑圈時(shí)，工作軸對(duì)混凝土進(jìn)行均勻碾壓，水泥漿壓出表面，達(dá)到混凝土排水管密實(shí)度，管內(nèi)壁光滑，形成了一個(gè)完整的管體。

1.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

首先應(yīng)遵照國(guó)標(biāo)《GB/11836-2009》鋼筋混凝土排水管設(shè)計(jì)規(guī)范要求和各種鋼材及電器設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)懸輥機(jī)性能，生產(chǎn)鋼筋混凝土排水管徑Φ800㎜、Φ1000㎜、Φ1500㎜三種規(guī)格，壁厚分別為Н80㎜、H100㎜、Н125㎜。管長(zhǎng)2000㎜。制作平口、企口、承插口三種結(jié)構(gòu)形式。

1.3 管徑的確定

按照國(guó)標(biāo)《GB/11836-2009》鋼筋混凝土排水管規(guī)范要求規(guī)定參數(shù)如下表：

管徑mm	管長(zhǎng)mm	壁厚mm	配筋mm/單、雙	混凝土標(biāo)號(hào)	裂縫荷載KN/m	破壞荷載KN/m	備注
Φ800	2000	80	Φ4/單	C20	33	50
Φ1000	2000	100	Φ5/單	C20	40	60
Φ1500	2000	125	Φ6/雙	C20	60	90

1.4 工作軸的轉(zhuǎn)速確定

工作軸的轉(zhuǎn)速見下表：

管徑mm	電機(jī)額定轉(zhuǎn)速	調(diào)整后轉(zhuǎn)速	工作軸轉(zhuǎn)速	鋼模轉(zhuǎn)速	主動(dòng)輪徑mm	從動(dòng)輪徑mm	工作軸徑mm	備注
Φ800	1450	800	500	160	200	300	300
Φ1000	1450	900	600	180	200	300	300
Φ1500	1450	1450	1000	200	200	300	300

1.5 配套功率確定

管徑	配套功率kw	鋼模重量kg	混凝土重量kg	兩項(xiàng)合計(jì)kg	備注
Φ800	13	700	1100	1800
Φ1000	17	900	1625	2525
Φ1500	27	1200	2750	2750

1.6 設(shè)計(jì)工況確定

根據(jù)上述分析結(jié)果，懸輥機(jī)的設(shè)計(jì)工作能力，可加工制作Φ800㎜～Φ1500㎜鋼筋混凝土排水管，管長(zhǎng)2000㎜，設(shè)計(jì)工況確定為加工制作Φ1500㎜的鋼筋混凝土排水管，進(jìn)行設(shè)計(jì)懸輥機(jī)主機(jī)和配套功率。確保懸輥機(jī)運(yùn)行安全工作。材料是按最大工作能力和最不利狀態(tài)確定材料規(guī)格尺寸及技術(shù)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行選用，安全系數(shù)達(dá)到1.5。

1.7 材料選擇

選用Φ200㎜和Φ28㎜圓鋼；壁厚5㎜、Φ200㎜和Φ300㎜無(wú)縫鋼管；厚度Н3、10、20、30、40㎜鋼板；120×50×5㎜槽鋼；50㎜×5㎜帶鋼。軸承型號(hào)238園粒兩盤、7236E一盤。軸承盒自行設(shè)計(jì)尺寸鑄造加工。

1.8 電器設(shè)備確定

配電設(shè)備選用50kva變壓器一臺(tái)及其它變電設(shè)備，低壓開關(guān)柜一套，YCT－－三相異步電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)27kw一臺(tái)及其它配套設(shè)施等。

2 懸輥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作

懸輥機(jī)整體結(jié)構(gòu)分為：基礎(chǔ)、支架、主軸、工作軸、門等5個(gè)部分組成，分述如下：

2.1 基礎(chǔ)

懸輥機(jī)基礎(chǔ)是連接固定支架、門的主要環(huán)節(jié)，其它構(gòu)件安到支架和門上，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，使懸輥機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到制作混凝土排水管的目的�；�礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是在所安裝的位置，從地面向下挖深1.5m，長(zhǎng)、寬按設(shè)計(jì)尺寸各外加1.0m，基礎(chǔ)底層采用M7.5漿砌石砌筑0.5m厚，找平作為墊層。在墊層上按設(shè)計(jì)幾何尺寸放出各底腳螺絲的位置，底腳螺絲的位置上分別配置鋼筋骨架。橫向采用Φ6.5㎜，0.5m×0.5m箍筋，間距0.2m，縱向上下各配置Φ16㎜鋼筋三根。將底腳螺絲固定在鋼筋骨架上，C20混凝土澆筑固定。底腳鋼筋選Φ30㎜元鋼，螺紋處加工到Φ28㎜，螺紋長(zhǎng)100mm，總長(zhǎng)800mm，下端彎鉤長(zhǎng)100mm，墊一園墊，用Φ28㎜螺母固定。

2.2 支架

支架是安裝主軸、電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)設(shè)施的一個(gè)梯形架子，同時(shí)起支撐工作軸的作用，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)于主軸帶動(dòng)工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)。支架采用120㎜×50㎜×5㎜槽鋼焊接制作，每個(gè)節(jié)點(diǎn)處都做補(bǔ)強(qiáng)處理。四個(gè)底腳采用厚30㎜鋼板制作，每個(gè)底腳上鉆Φ30㎜孔兩個(gè)，焊接支架底腳上，連接處作補(bǔ)強(qiáng)處理，保證牢固安全可靠，滿足強(qiáng)度要求。電動(dòng)機(jī)安裝在支架內(nèi)部，距地面高200㎜。具體布置能保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)輪與主軸轉(zhuǎn)動(dòng)輪相互平行即可。

2.3 主軸

電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)傳送給主軸，帶動(dòng)工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)。主軸選用Φ200㎜圓鋼，按設(shè)計(jì)尺寸加工而成。軸中間裝皮帶輪，軸兩端安裝軸承盒，內(nèi)裝軸承，固定在支架頂兩端。主軸內(nèi)側(cè)安裝法蘭盤，用反扣連接在主軸上，用鍵子固定。法蘭盤采用厚30㎜鋼板加工，并在外邊鉆Φ18㎜孔8個(gè)，與工作軸法蘭盤連接用。軸承盒鑄造按設(shè)計(jì)圖尺寸加工，用Φ18㎜×75㎜螺絲固定。達(dá)到主軸在支架上正常運(yùn)轉(zhuǎn)，傳遞給工作軸。運(yùn)轉(zhuǎn)方式是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸和工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)。皮帶采用5槽B型三角皮帶傳動(dòng)。主動(dòng)輪Φ200㎜，從動(dòng)輪Φ300㎜，按設(shè)計(jì)圖尺寸加工制作，分別安裝上，掛上三角皮帶，帶動(dòng)工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 工作軸

工作軸是掛上鋼模帶動(dòng)鋼模運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生偏心力從而碾壓混凝土的軸，也稱為工作軸。工作軸采用Φ300㎜厚壁無(wú)縫鋼管，按設(shè)計(jì)尺寸加工制作而成。工作軸兩側(cè)設(shè)法蘭盤，一側(cè)和主軸連接，另一側(cè)為模擋板法蘭盤，兩法蘭盤的凈間距應(yīng)大于模總長(zhǎng)50㎜。在管兩側(cè)用厚20㎜鋼板卷成和鋼管內(nèi)經(jīng)相同圓管，長(zhǎng)200㎜楔入管內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)鋼管強(qiáng)度。工作軸另一側(cè)設(shè)一小軸，安推力軸承與門結(jié)合，這樣可使工作軸一側(cè)與主軸連接，另一側(cè)與門架頂推力軸承外套扣接形成一個(gè)整體，主軸帶動(dòng)工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼模在工作軸運(yùn)轉(zhuǎn)，相互之間形成一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可以生產(chǎn)混凝土排水管。工作軸的制作加工要按設(shè)計(jì)要求尺寸，可分兩部進(jìn)行：一是加工法蘭兩個(gè)、補(bǔ)強(qiáng)管兩個(gè)、小軸毛料一個(gè)、工作軸鋼管一個(gè)，組裝校正后，焊接成形。二是將焊接工作軸上車床子校正一刀加工成形，達(dá)到設(shè)計(jì)精度要求。

2.5 門

門是支撐工作軸的一個(gè)支架，還能開關(guān)。開門可以進(jìn)出鋼模，關(guān)上可準(zhǔn)確將推力軸承套在外套之內(nèi)，保證開關(guān)自如，平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)鋼模旋轉(zhuǎn)制作混凝土排水管。門可由門軸、門梁、門柱三個(gè)部分組成一體，稱為門。門軸分內(nèi)柱、外套、內(nèi)環(huán)、底座組裝形成門軸。內(nèi)柱和外套分別選用Φ200㎜和Φ300㎜厚壁無(wú)縫鋼管，門柱兩頭套內(nèi)環(huán)，將外套套在內(nèi)柱上。另外在門柱下側(cè)200㎜處焊外環(huán)托住外套，底座用厚30㎜方形鋼板，四角鉆Φ30㎜孔4個(gè)，將內(nèi)柱焊接底座鋼板上，但底座與外環(huán)之間必須作四處補(bǔ)強(qiáng)，保證底座與門柱強(qiáng)度要求。門梁采用厚10㎜鋼板制作，縱向弧形，橫向方形，梁中間焊上一個(gè)厚20㎜鋼板卷成圓管，長(zhǎng)250㎜，管內(nèi)經(jīng)應(yīng)小于推力軸承外套外徑，留加工量。門梁上下用鋼板封口，內(nèi)部橫向用鋼板加肋，左右不封與門軸和門柱連接，全部焊接制作。門柱采用厚10㎜鋼板制作，分別為底座、下門柱為母、上門柱為公的方形結(jié)構(gòu)。上下門柱用楔子連接形成整體門柱。底座用厚30㎜鋼板制作方形，四角鉆Φ30㎜孔四個(gè)，底座與下門柱焊接一起，四個(gè)面作補(bǔ)強(qiáng)，保證強(qiáng)度要求。