一. 概述
國民經(jīng)濟快速發(fā)展，水泥及其制品基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大作用，其行業(yè)呈現(xiàn)出一派朝氣勃勃興旺景象。但該行業(yè)設(shè)備從國外學(xué)習(xí)和引進時間較早，設(shè)備國產(chǎn)化時間也早，大約上世紀70年代已經(jīng)定型。多年來，大部分設(shè)備廠商未調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，沒有進行深入開發(fā)，又不繼續(xù)引進新技術(shù)，沿用上世紀70年代技術(shù)進行生產(chǎn)，調(diào)速方式大部分都以電磁調(diào)速為主，造成大批能耗高、性能低水泥制品設(shè)備繼續(xù)進入市場，這些能效比很低設(shè)備一直運行，大量消耗電能。
水泥管加工容易、原材料來源廣泛、價格低、使用壽命長，建筑、市政施工中到了廣泛應(yīng)用。水泥管樁因其施工方便快捷，省時、省工且質(zhì)量可靠，造價相對低廉，大量用于高速公路，橋梁，房屋基礎(chǔ)，河堤，碼頭基礎(chǔ)設(shè)施中。
二. 水泥制管工藝過程
水泥管樁是眾多水泥制成品之一，它生產(chǎn)工藝有多種，為保證水泥管管壁厚薄均勻性、致密性，其中使用最普遍生產(chǎn)加工工藝是離心成型法。離心成型是將完成配料好混凝土注入模腔中，首先進行低速攪拌，攪拌均勻后電機升速到中速，離心力作用下基本成形，且混凝土逐漸密實，再高速成型脫水，整個工藝過程結(jié)束。水泥電桿生產(chǎn)也是用類似離心澆注法，其生產(chǎn)工藝與此大體相同。
離心成型法對電氣傳動設(shè)備要求較高，首先要求滿載啟動，啟動力矩應(yīng)電機100%額定力矩以上；其次低速運轉(zhuǎn)時間長，要求低速力矩大；最后制管機調(diào)速范圍大，為保證水泥管樁質(zhì)量，要求整個工作速度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。早期調(diào)速方式有機械式分級調(diào)速、整流子電機調(diào)速、直流調(diào)速、電磁調(diào)速等。電磁調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單，使用簡便價格相對較低，，近年來水泥制管設(shè)備中，電磁調(diào)速用較多。但電磁調(diào)速效率低，最高轉(zhuǎn)速時效率為85%，速度越低效率也越低。水泥管離心成形工藝低速時間占50%左右，電磁調(diào)速速度低速時耗能相當大。
水泥制管機負載機械特性為大慣性負載，起動前模腔內(nèi)需加足一根水泥管樁定量混凝土，啟動后低速運行，顯然是重載起動。電磁調(diào)速器低速運行時機械特性軟，低速轉(zhuǎn)矩較差，要保證生產(chǎn)正常進行，電動機容量選較大，這又使耗能進一步增加。一般制管機電氣傳動由1臺75kW(55kW)電磁調(diào)速電機驅(qū)動。電磁調(diào)速電機調(diào)速范圍有限，而低速力矩又較差，但混凝土進行低速攪拌要求力矩大，不能滿足時轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，可能無法啟動。轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定性對產(chǎn)品質(zhì)量有一定影響。另外，4極交流異步電動機額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，但電磁調(diào)速器最高只能調(diào)到1200r/min。速度高，對水泥管質(zhì)量提高有益。從以上制管機對電氣傳動要求上看，用電磁調(diào)速器是一種無奈選擇。現(xiàn)變頻器價格已經(jīng)下降到合理水平，以變頻器優(yōu)異性能完全可滿足制管工藝要求，用變頻調(diào)速代替電磁調(diào)速是最佳選項。
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