探索新产品研发 带领企业不断创新发展 ——记秦皇岛市抚宁水泥管材有限责任公司总工程师 陈维星
陈维星，男，54岁，秦皇岛市抚宁水泥管材有限责任公司 ( 以下简称“公司”) 总工程师，1984年毕业于河北化工学院化工机械专业，先后在沧州市电子机械设备沧州市建材机械厂从事机械产品的设计工作， 2002年初调入秦皇岛市抚宁水泥管材有限责任公司从事技术改造等相关工作。针对离心工艺的技术改造， 先后设计了离心机喂料机，1500mm、2400mm、3000mm等多种规格的钢筋骨架自动滚焊机，并为多种产品规格设计了离心模具。2005秦皇岛市抚宁水泥管材有限责任公司与江苏华光双瑞有限公司合作试产了最大口径3000mm的芯模振动制管设备，陈维星参与其方案设计、安装调试和后续改进工作，当年完成了2800mm和3000mm大口径排水管的生产。
（1）2009年公司为了拓展产品的规格及种类，购入了德国海斯机械有限公司3600mm规格的芯模振动设备。陈维星参加了从设备引进到安装调试的整个过程，为此设备设计了各种规格的配套模具和工艺装备。同时参与了当时针对立式径向挤压制管设备引进的相关工作，参加了对德国和西班牙各两家排水管生产企业的考察及德国海斯机械有限公司生产车间和公司总部的参观，在德国海斯总部就立式径向挤压设备和生产工艺的相关技术问题与他们的技术人员进行了深入的交流。此后主持了公司立式径向挤压制管工艺改造的规划与设计。公司决定自主研发立式径向挤压设备及其配套设施后，陈维星一切从零开始进行的国内立式径向挤压制管设备的原创设计，解决了整机机架、动力系统、挤压成型系统、承口制作部分、液压系统和相关配套等原始设计的诸多难题，2010年底完成300～1200mm小口径双动力轴输出立式径向挤压设备的全部零部件设计工作，2011年初和沧州贝尔建材机械件有限公司合作进行整套设备的加工制作。这期间对设备的结构和生产工艺进行了多次的调整，并完成了液压系统和自动控制程序的设计。2013年初对300～1200mm立式径向挤压设备进行安装调试，调试和试产过程中逐步完善了设备的结构和功能，当年完成600mm、1000mm口径的径向挤压管的生产。此机型也成为国内排水管厂家生产小口径管普遍采用的机型。在设备试产的同时完善了吊装作业自动生产线的设计。
①分别设计制作了三瓣模模具和二瓣模模具验证不同的模具对挤压管生产的影响，最终定型二瓣模单开模具为生产模具，可减少养护场地的占用，方便机械化作业。
②国内首次配套了挤压管冲压底托，它质量轻、工作面光洁、整体弹性好，可以减轻操作人员的劳动强度、提高挤压管承口部分的振动成型质量、方便养护后径向挤压管底托的拆卸。
③设计制作了挤压管模具吊装垂直导向脱模装置，在挤压管模具脱模过程中全程有稳定的导向，避免了脱模的过程中对管口造成的损伤，保证了产品质量。
④设计制作了立式径向挤压管养护专用的养护罩。
⑤设计制作了挤压管自动夹管器，配合桥吊用于养护后挤压管的吊装、去底托，实现了作业流程的机械化且高效、安全。
⑥设计制作了径向挤压管专用小型翻管器。它占地面积小、工作效率高、使用安全、操作方便。
（2）经过不断的探索和实践，公司吊装作业自动生产线形成了径向挤压制管完善的工艺配套。由于径向挤压制管工艺对物料、钢筋骨架和混凝土要求比较高，又专门设计了以下相关的工艺配套设施：
①设计制作了配套搅拌站，选用立式行星式搅拌机、用计算机自动配料系统，严格控制混凝土搅拌的配料误差和含水率变化。
②设计制作了卧式同步拉筋自动滚焊机，做到钢筋骨架不扭曲。焊接电源采用单相全波整流电源，钢筋骨架焊点牢固、工作稳定。
③设计制作了筛沙机去除沙子中存在的石块、泥块等杂物。
（3）2015年通过一年立式径向挤压吊装作业自动生产线的运行，其生产效率高、劳动强度低、自动化程度高、节能环保等工艺优势得到充分的体现，于是公司决定将立式径向挤压制管的生产规格拓展到中口径。2016年初陈维星根据近两年径向挤压制管生产的实践经验并吸取了国外同类设备的先进技术，完成1650mm立式径向挤压制管设备的整机设计。2016年6月与江苏威姿曼机械有限公司合作进行了整套设备加工制作，10月底完成设备安装调试。同年完成了1200mm等口径挤压管的生产。此机型采用了全新结构，进行了多处创新：
①主体框架立柱采用封闭截面的焊接结构，整体机架的稳定性和运行的平稳性好。
②采用机电驱动两级减速，整体布局和重量分配更加合理，运行更稳定。
③动力箱运动部位采用特制润滑材料的导向组件，实现精确滑动导向并保证其运动精度。
④设计了新型挤压头，降低了动力消耗，提高了管体混凝土密实度，保证混凝土管内外壁的成型质量。
⑤提升承口制作激振力，简化了振动传递环节，保证了管承口部分质量。
⑥挤压管模具定位气缸气路接口采用侧面供气的方式，缩短模具更换的辅助时间。
⑦底盘的中央支撑部分具有较高的定位精度，同时可以承受较大的负载，适应大口径排水管的生产要求。2017年公司逐步完善1650mm径向挤压制管机的后续模具、底托和其他设施配套，经过一年多的运行可以看出，无论立式挤压管机的设备运行状况，还是生产的挤压管产品都能达到欧洲同类设备水平。
2018年8月中小口径立式径向挤压吊装作业自动生产线通过了由中国混凝土与水泥制品协会组织的科技成果鉴定，与会领导和专家一致认为：公司的立式径向挤压吊装作业自动生产线填补了中国立式径向挤压制管生产线的空白，通过采用自动化吊装工艺、两瓣单开模具，研制了桥吊全程垂直导向定位的吊具、专用吊管夹具、径向挤压生产过程自动控制程序等创新技术，形成了中国第一条中小口径立式径向挤压制管自动生产线。该生产线资金投入少、生产效率提高，达到欧洲吊装作业全自动生产线产能，生产的排水管质量稳定、管壁光滑、混凝土强度高、安装方便；生产线具有节能、降耗、环保等优点，成果总体达到国际先进水平。本成果给企业带来了巨大的经济效益，社会效益，对推动行业技术进步具有重要意义。在节能降耗、减工增效的形势要求下，具有良好推广价值。对中国立式径向挤压管的大型化、自动化生产线的研发和应用起到示范作用。该项目荣获中国混凝土与水泥制品协会“苏博特杯”技术革新成果一等奖。
责编：王 珂
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