一. 概述

國民經(jīng)濟(jì)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(jìn)時(shí)間較早，設(shè)備國產(chǎn)化時(shí)間也早，大約上世紀(jì)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(jìn)行深入開發(fā)，又不繼續(xù)引進(jìn)新技術(shù)，沿用上世紀(jì)70年代技術(shù)進(jìn)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(jìn)入市場(chǎng)，這些能效比很低設(shè)備一直運(yùn)行，大量消耗電能。

水泥管加工容易、原材料來源廣泛、價(jià)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(shí)、省工且質(zhì)量可靠，造價(jià)相對(duì)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(jìn)行低速攪拌，攪拌均勻后電機(jī)升速到中速，離心力作用下基本成形，且混凝土逐漸密實(shí)，再高速成型脫水，整個(gè)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(duì)電氣傳動(dòng)設(shè)備要求較高，首先要求滿載啟動(dòng)，啟動(dòng)力矩應(yīng)電機(jī)100%額定力矩以上；其次低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長，要求低速力矩大；最后制管機(jī)調(diào)速范圍大，為保證水泥管樁質(zhì)量，要求整個(gè)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(jī)械式分級(jí)調(diào)速、整流子電機(jī)調(diào)速、直流調(diào)速、電磁調(diào)速等。電磁調(diào)速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用簡(jiǎn)便價(jià)格相對(duì)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(shí)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(shí)間占50%左右，電磁調(diào)速速度低速時(shí)耗能相當(dāng)大。

水泥制管機(jī)負(fù)載機(jī)械特性為大慣性負(fù)載，起動(dòng)前模腔內(nèi)需加足一根水泥管樁定量混凝土，啟動(dòng)后低速運(yùn)行，顯然是重載起動(dòng)。電磁調(diào)速器低速運(yùn)行時(shí)機(jī)械特性軟，低速轉(zhuǎn)矩較差，要保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，電動(dòng)機(jī)容量選較大，這又使耗能進(jìn)一步增加。一般制管機(jī)電氣傳動(dòng)由1臺(tái)75kW(55kW)電磁調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電磁調(diào)速電機(jī)調(diào)速范圍有限，而低速力矩又較差，但混凝土進(jìn)行低速攪拌要求力矩大，不能滿足時(shí)轉(zhuǎn)速會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，可能無法啟動(dòng)。轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定性對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有一定影響。另外，4極交流異步電動(dòng)機(jī)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(duì)水泥管質(zhì)量提高有益。從以上制管機(jī)對(duì)電氣傳動(dòng)要求上看，用電磁調(diào)速器是一種無奈選擇。現(xiàn)變頻器價(jià)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(xiàng)。

三