管樁端板成品專利設(shè)備研發(fā)簡介

周興田 張燕航 曾德發(fā) 楊向東

摘 要：建筑管樁端板的生產(chǎn)工藝流程，主要分為毛坯制作階段和成品加工階段，管樁端板行業(yè)的高速發(fā)展，對專用設(shè)備提出了更高要求。高端鋼鐵管樁端板生產(chǎn)自動化專利設(shè)備的研發(fā)，用人少，實現(xiàn)"機械換人"的目的，大大加快了生產(chǎn)自動化進程，是當前和未來建筑管樁端板生產(chǎn)制造發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：建筑管樁端板；生產(chǎn)自動化；專利設(shè)備；成品加工；研發(fā)；應用

0前言

建筑管樁是植入地球深處的定海神針，管樁端板是管樁頭尾的金箍棒，毅馬是國內(nèi)最大的生產(chǎn)金箍棒端板產(chǎn)品的企業(yè)，建筑管樁端板又是中國所有建筑物的基礎(chǔ)承載件，是中國建設(shè)的根基。毅馬長期持續(xù)投入技術(shù)及專用設(shè)備研究開發(fā)，多項技術(shù)設(shè)備獲得重大突破。連續(xù)多年申請有實用新型專利22項，申請發(fā)明專利13項，獲得授權(quán)發(fā)證7項。下面就將管樁端板成品加工專利設(shè)備，在研究開發(fā)與應用方面作些簡單介紹。

1 關(guān)鍵的突破

1.1 高端鋼鐵管樁端板生產(chǎn)自動化設(shè)備的研發(fā)或改進

在采用先進生產(chǎn)工藝的同時，公司在端板管樁成品加工生產(chǎn)設(shè)備的研制方面，也取得了較重要的成果。歸納管樁端板加工生產(chǎn)的全工藝流程如下：

采用連鑄→多道軋機軋制→輥道自動化輸送→熱彎成形端板→端板自動收集→端板冷卻→端板冷鋸分片→端板定位焊接→端板旋壓校平→端板數(shù)控車加工→端板組合鉆孔攻絲加工→端板檢驗打包→端板成品裝車發(fā)貨。

按產(chǎn)品生產(chǎn)的全工藝流程，開發(fā)實用的專用專利設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并且逐步形成自動化，流水線生產(chǎn)模式。成品專機設(shè)備簡單介紹幾種。

1.1.1 攻擴機設(shè)計研究

管樁端頭板是一個連接部件，管樁端頭板加工成品是要在法蘭平面圓周（按規(guī)格不同）分布加工6至50組孔或槽，一般采用鉆孔后銑槽加工，生產(chǎn)效率低，逐個逐個鉆孔銑槽，精度低，質(zhì)量差。毅馬研制開發(fā)的攻絲擴孔機，該在動力頭部裝有規(guī)格所需全部數(shù)量的鉆頭，由電機經(jīng)過變速箱變速達到增大傳動力矩目的，為集體鉆孔、擴孔創(chuàng)造條件。 保證了加工精度，同時提高了效率。獲得實用新型專利證書《一種群攻群鉆裝置》。

1.1.2 小型、中型、大型組合攻鉆機的研制

小型、中型、大型等不同規(guī)格的普通管樁端頭板，其半成品的生產(chǎn)制造需要經(jīng)過鉆孔→擴孔→攻絲這幾道工序，工序復雜、效率低，，目前沒有一種設(shè)備能減化這幾道工序，來降低工人的勞動強度的同時提高勞動生產(chǎn)率。這樣的生產(chǎn)方式工人的勞動強度仍然很大，效率有待提升。 為減化工藝，提高效率，進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量水平。針對不同型號的端板，研制了小型、中型、大型等不同規(guī)格的組合攻鉆機，集鉆孔、擴孔、攻絲于一體。減化了管樁端頭板的生產(chǎn)工序，由三道工序變?yōu)橐坏拦ば?，一次性裝夾加工完成，加工精度高，節(jié)約了成本。目前設(shè)備已在集團內(nèi)得到廣泛推廣，且項目相關(guān)核心技術(shù)項已獲得1項實用新型專利，專利名稱：《一種端板組合攻鉆機》，專利號：ZL201220547017.5。

1.1.3 攻絲機質(zhì)量標準的研究與應用

法蘭板作為管樁的端板使用，對質(zhì)量和精度要求非常高，在端頭板加工過程中鉆孔、攻絲作業(yè)工序是決定端頭板質(zhì)量好壞和精度高低的重要工序。現(xiàn)有的攻絲逐個逐個的攻絲作業(yè)容易變形，影響精度，效率低下，用工成本高。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，毅馬自主研發(fā)一種端板群攻絲機旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工序簡單、能一塊板同時攻絲，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的設(shè)備。該設(shè)備在動力頭部裝有規(guī)格所需全部數(shù)量的攻絲絲錐，由電機經(jīng)過變速箱變速達到增大傳動力矩目的，為集體攻絲創(chuàng)造條件，設(shè)備電機使用變頻控制實現(xiàn)無極調(diào)速。目前成功轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，因為效率高，成本低，降低了勞動強度。該端板群攻絲機在集團分公司內(nèi)得到較好的反應。 并且獲得1項實現(xiàn)新型專利，專利名稱：《一種端板群攻絲機》，專利號為：ZL201220546920.X。

1.1.4 管樁端板三位一體機床設(shè)計研究與應用

隨著市場需求量越來越大，鑒于目前端板交工的工序較多而且每給工序作業(yè)獨立單一，工序間的轉(zhuǎn)運次數(shù)多而且轉(zhuǎn)運數(shù)量大，既不利于生產(chǎn)提量，又增加工傷風險。為了解決上述問題，公司將端板加工的多個獨立的工序整合在一起，開發(fā)新的管樁端板三位一體機床。該機器整合鉆孔、擴孔和攻絲三個獨立加工工序，為成品加工提供新的高效的加工模式，降低工序間的轉(zhuǎn)運次數(shù)，有效降低工傷的發(fā)生率，有效解決鉆孔加工部穩(wěn)定問題，大大提升成品合格率。該管樁端板三位一體機床在集團分公司內(nèi)得到較好的反應。

1.1.5 成品車床自動化設(shè)計與應用

端板上車床搬動需要較大的體力，勞動時間長而且體力勞動強度是所有工序總最大的。通過成本車床自動化設(shè)計，采用電磁鐵吸附控制技術(shù)、液壓驅(qū)動技術(shù)完成端板的推送，減少人力搬送過程，提高工作效率，降低勞動強度。獲得發(fā)明專利證書，名稱：《一種用于加工法蘭端板數(shù)控車床的上下料裝置》，專利號：ZL201510890359.5。

1.1.6 成品四位一體機設(shè)計與應用

鑒于目前端板交工的工序較多而且每給工序作業(yè)獨立單一，工序間的轉(zhuǎn)運次數(shù)多而且轉(zhuǎn)運數(shù)量大，既不利于生產(chǎn)提量，又增加工傷風險。為了解決上述問題，項目組在管樁端板三位一體機床的基礎(chǔ)上增加多一個加工工序，更高效地進行生產(chǎn)。成品四位一體機床有效整合鉆孔、擴孔、攻絲和銑槽等工藝，提高生產(chǎn)效率，降低工序間的轉(zhuǎn)運次數(shù)，有效降低工傷的發(fā)生率，目前，該設(shè)備已經(jīng)在集團內(nèi)部得到很要的運用。項目相關(guān)核心技術(shù)獲得了發(fā)明專利一項（發(fā)明專利名稱：一種法蘭端板鉆孔、攻絲、銑槽一體機，專利號ZL20151091797.2）

1.1.7 一種群銑機的研發(fā)

法蘭端板是管樁的重要零部件，對質(zhì)量精度的要求非常高。法蘭端板在加工的過程中需要在挨著較近的通孔和沉頭孔之間銑出一條連通槽。傳統(tǒng)的加工工藝是通過銑槽機在法蘭端板上一個槽一個槽地進行加工，每銑一個槽就要將法蘭端板轉(zhuǎn)動并再次夾緊，因此，由于多次的裝夾，從而導致法蘭端板的加工尺寸精度非常低，而且生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，公司研發(fā)中心研發(fā)了一種群銑機，整個機器結(jié)構(gòu)簡單緊湊，定位過程設(shè)計巧妙，只需一次裝夾，能夠提高產(chǎn)品的尺寸精度。而且整個加工過程全自動化操作，生產(chǎn)效率高，降低企業(yè)成本，目前，該設(shè)備已經(jīng)在集團內(nèi)部得到很要的運用。項目相關(guān)核心技術(shù)獲得了發(fā)明專利一項（發(fā)明專利名稱：《一種群銑機》，專利號：201621200548.1）。

2 毅馬工程技術(shù)研究中心運行架構(gòu)及管理情況

2.1人員設(shè)置及項目分工

工程技術(shù)研究中心聘任主任1人，聘任副主任2名。中心主任按照中心的發(fā)展任務和目標，負責中心財務管理、干部任免及流動人員的聘任，協(xié)調(diào)中心與其相關(guān)關(guān)聯(lián)單位的關(guān)系。

副主任在主任領(lǐng)導下主管中心技術(shù)工作，負責中心技術(shù)管理和技術(shù)培訓、交流工作，主持公司產(chǎn)品設(shè)計、新產(chǎn)品試制、技術(shù)改造、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)質(zhì)量和研發(fā)（R&D;）等工作。

工程中心下設(shè)高端鋼鐵（不銹鋼）發(fā)展部、產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)部；工藝設(shè)備研發(fā)部、工程中心管理辦公室、測試、分析中心，以及信息綜合管理部。高端鋼鐵發(fā)展部：負責高端鋼鐵項目的調(diào)研、立項評估、市場狀況等相關(guān)工作。

產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)部：產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)部根據(jù)公司發(fā)展戰(zhàn)略從事產(chǎn)品研發(fā)，在產(chǎn)品多樣化上要不斷提高，以適應市場對產(chǎn)品的多樣化需求。同時通過端板新材料研究，提高端板的性能，在特殊要求用端板方面占得先機，開展為公司提供具有核心競爭優(yōu)勢的優(yōu)秀產(chǎn)品，同時為公司培養(yǎng)大批優(yōu)秀的設(shè)計人才，增強企業(yè)的綜合競爭力。

廣東省高端鋼鐵管樁端板（中山毅馬）工程技術(shù)研究中心運行機制與管理目標是創(chuàng)新性地建設(shè)集研究開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)、信息交流于一體，產(chǎn)學研緊密結(jié)合，按現(xiàn)代企業(yè)機制運行和管理的科技實體。

參考文獻：

[1]中華人民共和國建材行業(yè)標準JC/T947-2014.先張法預應力混凝土管樁用端板

[2]中華人民共和國標準GB13476.先張法預應力混凝土管樁