管樁端板成品專利設備研發簡介

周興田 張燕航 曾德發 楊向東

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

關鍵詞：建筑管樁端板；生產自動化；專利設備；成品加工；研發；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，毅馬是國內最大的生產金箍棒端板產品的企業，建筑管樁端板又是中國所有建筑物的基礎承載件，是中國建設的根基。毅馬長期持續投入技術及專用設備研究開發，多項技術設備獲得重大突破。連續多年申請有實用新型專利22項，申請發明專利13項，獲得授權發證7項。下面就將管樁端板成品加工專利設備，在研究開發與應用方面作些簡單介紹。

1 關鍵的突破

1.1 高端鋼鐵管樁端板生產自動化設備的研發或改進

在采用先進生產工藝的同時，公司在端板管樁成品加工生產設備的研制方面，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→端板成品裝車發貨。

按產品生產的全工藝流程，開發實用的專用專利設備，以提高生產效率和產品質量，并且逐步形成自動化，流水線生產模式。成品專機設備簡單介紹幾種。

1.1.1 攻擴機設計研究

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，生產效率低，逐個逐個鉆孔銑槽，精度低，質量差。毅馬研制開發的攻絲擴孔機，該在動力頭部裝有規格所需全部數量的鉆頭，由電機經過變速箱變速達到增大傳動力矩目的，為集體鉆孔、擴孔創造條件。 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、大型等不同規格的普通管樁端頭板，其半成品的生產制造需要經過鉆孔→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率。這樣的生產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，進一步提升產品質量水平。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工序，由三道工序變為一道工序，一次性裝夾加工完成，加工精度高，節約了成本。目前設備已在集團內得到廣泛推廣，且項目相關核心技術項已獲得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 攻絲機質量標準的研究與應用

法蘭板作為管樁的端板使用，對質量和精度要求非常高，在端頭板加工過程中鉆孔、攻絲作業工序是決定端頭板質量好壞和精度高低的重要工序。現有的攻絲逐個逐個的攻絲作業容易變形，影響精度，效率低下，用工成本高。為了克服現有技術中的不足，毅馬自主研發一種端板群攻絲機旨在提供一種結構簡單、工序簡單、能一塊板同時攻絲，生產效率高，生產成本低的設備。該設備在動力頭部裝有規格所需全部數量的攻絲絲錐，由電機經過變速箱變速達到增大傳動力矩目的，為集體攻絲創造條件，設備電機使用變頻控制實現無極調速。目前成功轉化為產品，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得到較好的反應。 并且獲得1項實現新型專利，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獨立單一，工序間的轉運次數多而且轉運數量大，既不利于生產提量，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，降低工序間的轉運次數，有效降低工傷的發生率，有效解決鉆孔加工部穩定問題，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得到較好的反應。

1.1.5 成品車床自動化設計與應用

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計，采用電磁鐵吸附控制技術、液壓驅動技術完成端板的推送，減少人力搬送過程，提高工作效率，降低勞動強度。獲得發明專利證書，名稱：《一種用于加工法蘭端板數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獨立單一，工序間的轉運次數多而且轉運數量大，既不利于生產提量，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上增加多一個加工工序，更高效地進行生產。成品四位一體機床有效整合鉆孔、擴孔、攻絲和銑槽等工藝，提高生產效率，降低工序間的轉運次數，有效降低工傷的發生率，目前，該設備已經在集團內部得到很要的運用。項目相關核心技術獲得了發明專利一項（發明專利名稱：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

法蘭端板是管樁的重要零部件，對質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，而且生產效率低，生產成本高，公司研發中心研發了一種群銑機，整個機器結構簡單緊湊，定位過程設計巧妙，只需一次裝夾，能夠提高產品的尺寸精度。而且整個加工過程全自動化操作，生產效率高，降低企業成本，目前，該設備已經在集團內部得到很要的運用。項目相關核心技術獲得了發明專利一項（發明專利名稱：《一種群銑機》，專利號：201621200548.1）。

2 毅馬工程技術研究中心運行架構及管理情況

2.1人員設置及項目分工

工程技術研究中心聘任主任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，協調中心與其相關關聯單位的關系。

副主任在主任領導下主管中心技術工作，負責中心技術管理和技術培訓、交流工作，主持公司產品設計、新產品試制、技術改造、生產工藝、生產質量和研發（R&D;）等工作。

工程中心下設高端鋼鐵（不銹鋼）發展部、產品設計研發部；工藝設備研發部、工程中心管理辦公室、測試、分析中心，以及信息綜合管理部。高端鋼鐵發展部：負責高端鋼鐵項目的調研、立項評估、市場狀況等相關工作。

產品設計研發部：產品設計研發部根據公司發展戰略從事產品研發，在產品多樣化上要不斷提高，以適應市場對產品的多樣化需求。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勢的優秀產品，同時為公司培養大批優秀的設計人才，增強企業的綜合競爭力。

廣東省高端鋼鐵管樁端板（中山毅馬）工程技術研究中心運行機制與管理目標是創新性地建設集研究開發、成果轉化、人才培養、信息交流于一體，產學研緊密結合，按現代企業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