柳江红花水电站船闸下闸首人字门的制造_巫云杰Word格式.docx

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关键词：

下料；

拼装；

预留量；

焊接收缩

文章编号:

1672-5387（2005）04-0033-03

中图分类号:

TV663+.6 文献标识码：

B

板预留长20mm,如图2虚线部分及括号内的数字。

这样就可以在门叶门轴柱、门体中部等整体焊接及处理后，留有足够的修整量进行调节，保证了门体总宽度及启闭角度。

图3底主梁剖面图

收稿日期=2005-06-01

作者简介：

巫云杰（1980—）,男，助理工程师，从事水工金属结构制

图1人字门简图

（C）1994-2021ChinaAcademicJournalElectronicPublishin承匿曲踌Allrightsreserved,

广西柳州柳江红花水电站船闸下闸首人字门门叶旋转角度及斜接柱的启闭角度均为67.5°

门叶高21785mm,宽为10982.4mm,左、右门叶共重373.177t,焊接量较大，尤其集中斜接柱及门轴柱两端,施焊难度较大，焊接收缩及变形将会对闸门制造的相关尺寸产生较大的影响，所以在制造该人字门时要有严格的工序控制，为此我厂编制了工艺指导书,从尺寸预留量、拼装顺序等都作出了系统的方法。

与传统的制造工序一样，制造该人字门采用了“小部件大拼装”的方法进行施工，“小部件”就是门叶上主梁、纵梁、导卡装置等各个零部件先拼装焊接成一体，并经矫正验收合格后才与门叶装配焊接，减少门叶的整体焊接量，从而减少焊接变形，并且拼装门叶时通过合理的拼装顺序方便了施工也较容易控制门叶几何尺寸偏差。

通常采用的方法是先拼装门叶面板、主梁、次梁、纵梁、边隔板后，才能与其它小部件进行组装。

人字门简图如图E下面主要从下料及拼装两个方面介绍人字门制造上的一些工艺。

1主梁的制造

主梁腹板简图如图2所示。

门叶拼装时，主梁腹板中部直线段由4纵梁及2边隔板平均分成5等份，考虑到焊接收缩,在下料时，中部加长10mm,而斜接柱在整体拼装时作为最后工序的调整位置，因为人字门门体宽度要求较高（±

4mm）,且涉及到闸门的旋转角度，而闸门主梁腹板横向上主梁腹板的焊接收缩量较大且各主梁腹板的收缩量不能统一，门宽及角度的变化将会影响到开启门时支垫与支枕的吻合度及门体所受到的水压力等。

根据以往的制造经验，以相同的角度将斜角部分延长10mm作为预留量，也即整条主梁腹底主梁腹板由850的“底主梁边腹板”及820的“底主梁中腹板”对接而成，剖面图如图3。

下料时650钢板按原尺寸不作预留，而820钢板的预留长度与上述主梁相同，共为20mm。

两板的对接剖口按图示50°

在对接时两板预留2〜3°

反变形量，单面焊接完成后，背缝用电弧气刨清根后再进行正面焊接。

外观检查合格后24h,参照DL/T5018-94标准按I类焊缝进行无损探伤。

最后进行校正处理。

顶主梁腹板及顶枢支承板由840及S20两种厚度不同钢板对接而成，采用工艺措施与上述底主梁腹板相同。

顶主梁腹板与顶枢支承板完成对接及调平直处理合格后交由钳工进行锂孔。

主梁后翼板预留长10mm。

（注：

翼板与腹板进行小件拼装时以门轴柱一端尺寸为基准。

）

下料完成后，进行腹板及翼板的小拼装。

前后翼划线后先是后翼板与腹板对装，再对装前翼板，对装时的几何要求为：

①翼板与腹板的组装间隙W0.5mm；

②翼板与腹板的垂直度＜1.0mm；

③腹板与翼板的中心位置偏移＜2.0mm。

检查合格后点焊并每500mm用一小筋条加固。

完成后采用埋弧自动焊对“T”型位置进行焊接，外观检查后24h按口类焊缝标准进行无损探伤。

最后是焊接变形的矫正，通过“H型矫直机”或采用火焰、锤击法将变形的翼板矫正。

质量要求如下:

①翼板与腹板垂直度偏差＜1.0mm；

②腹板局部不平度W2.0mm；

③扭曲度＜2.0mm；

④正弯《4.0mm；

⑤侧弯＜6.0mm0验收合格后转入门叶拼装。

2纵梁的制造

纵梁腹板与纵梁翼板的下料尺寸与图纸相同，长度及宽度均加长2mm作为切割余量和焊接收缩量，部件拼装工序及要求与主梁相同。

3面板的设计

设计图纸中面板尺寸为8000X21765mm,根据运输要求及考虑到安装时门机的吊装限重，我们将面板分成7节，确保拼装后每节门叶宽度＜3.8m,重量＜30t。

量。

整块面板最后四国单边各筮留"

0mm作为最点烬牢固Allrightsreserved.

由于在实际施工中，节与节间的面板在宽度或长度方向上的收缩量不能统一，我们在纵向（闸门高度方向）每节面板以0.8mm/m的标准选取预留后的切割修整余量，也即整面板预设宽度为8100X

21865mm°

其它小部件如导卡装置、联门饺装置、防撞梁、爬梯等单独进行部件制作，验收合格后才拼装在闸门上。

4门叶拼装的主要工艺流程

面板拼装-面板划线-拼装中间主梁拼装次梁、纵梁、边隔板、肋板-（拼装下一条主梁-拼装次梁、纵梁、边隔板、肋板）-……-焊接-拼装门轴柱端部支承板-*门轴柱端板-焊接及平直处理-门轴柱后翼板-（拆节、翻转）拼装门轴柱面板-焊接及平直处理-检查及修整斜接柱端部的主梁腹板一拼装斜接柱端部支承板-斜接柱端板-焊接及平直处理一斜接柱面板-（翻转）拼装斜接柱后翼板f焊接-拼焊门轴柱、斜接柱支垫挡板-拼装顶枢支承板、底止水座板-拼装防撞梁、背拉杆等。

（1） 面板拼装时,要求面板与平台紧贴、压平，采用水平仪检测以确保整块面板在同一水平面上，节与节间面板间隙＜2.0mm,面板局部不平度＜3.0mmo

（2） 先在面板上划出主梁中心线（横向），然后根据预留收缩量（横向每两纵梁间预留长2mm,共预留长10mm；

纵向每两主梁以0.8mm/m标准进行预留），划出面板外形框线及主梁、次梁、纵梁及边隔板的拼装位置线。

划线完成后检查尺寸，要求如下：

①整块面板对角线长度误差＜2.0mm；

②中心线至面板外形线误差＜1.0mm；

③主梁前翼板两边线对角线误差W1-0mm；

④两纵梁边线不平行度＜2.0mm；

⑤左右边隔板中心线不平行度W2.0mm；

⑥主梁中心线与次梁中心线不平行度V3.0mm。

检查合格后，各线打上标记，面板焊缝与主梁前翼、次梁、隔板、纵梁相交部分用砂轮机磨平。

（3） 拼装主梁时，从闸门中间主梁向四周放射拼装，拼装顺序说明图如图4所示。

按面板已划好的定位线吊入主梁，用吊线锤的方法进行调整，将腹板调正到垂直位置，横向移动以门轴柱端的前翼板为参考标准。

合格后，加焊临时支撑，检查前翼板与面板的间隙，超过1mm的位置要压码调整，合格后沿长度方向点焊牢固。

拼装次梁时同样按上述方法施工及验收，全部

图4门叶拼装图

注：

拼装顺序如图序号所示

在主梁、纵梁、次梁、边隔板拼对完成后，转入整体焊接前进行整体检查，质量要求如下:

①每两主梁后翼中心线的平行度及间距偏差V±

2mm；

②每两主梁后翼中心线与边隔板交点的对角线长度差＜2mm；

③左、右两边隔板的跨距及平行度＜3mm；

④门体底、顶主梁中心平行度＜1.0mm,且跨距符合预设要求；

⑤顶、底主梁对角线差±

2.0mm。

（4） 主梁、纵梁、肋板等拼装完毕并检查合格后进入焊接工序。

焊接顺序是先平焊后立焊，施焊人数为偶数，从门叶中间主梁向四周扩散施焊，采用对称、分段、逐步后退的施焊方法以减少焊接变形。

（5） 拼装门轴柱端部支承板端板、后翼板等。

图5焊接剖面图

注,焊接顺序如序号所示

该人字门门轴柱端部及斜接柱部分较为复杂，焊接量较大，见图5。

根据早期制造飞来峡水利枢纽船闸所吸取的经验及已掌握的焊接方法、焊接收缩规律来分析，可先把门轴柱端部支承板点焊加固，再将端板按设计的角度（22.5°

）（用主梁腹板下料时面（上方部分）焊接,先采用CO?

气体保护焊封底焊接，再用$3.2mm的焊条进行手工电孤焊至达到焊脚要求。

按要求进行无损探伤合格后加盖门轴柱后翼板。

因后翼板与中部支承板间隙过小（260mm）,无法对里面进行施焊，所以将端部后翼板采用大坡口形式进行焊接。

上方部分的焊接顺序如图5序号所示，下方部分的焊接顺序与上方部分对称。

在焊接时采用对称、分段的焊接方法，以减少变形，分段长度最好是一根焊条刚好焊完的长度（约300〜400mm）,以减少焊接接头，对无法清根的焊缝，先采用CO?

气体保护焊封底再改用手工电孤焊多层多道盖面。

上述操作及处理后，检查并矫正，再将闸门分节翻转用上述相同的工艺进行施工。

（6） 拼装斜接柱端部构件，这是最后关键的一步骤，因为各主梁的焊接收缩量的不同，斜接柱端的主梁腹板及后翼板会出现长短参差不齐，要认真测量并进行修整，在修整工序中，因为斜接柱端板与主梁腹板端头的焊接要求较高，为1类焊缝，需用电弧气刨清根，造成焊接收缩量及损耗量较大，故端头修整时还需预留长2mm以抵消上述损耗。

我厂下料时根据上述的各种预留量，最后主腹最长的修整量为10mm,最短的为2mm。

（闸门翻转后才能修整面板边缘及拼焊门轴柱、斜接柱端面板）

（7） 在上述的拼装及焊接后，检查焊接变形，对超差部分作处理校正，再进行拼装焊接顶枢支承板，这又是一个关键工序，因为顶枢支承板与顶主梁共通一旋转轴作为启闭闸门时的一个旋转轴心。

通过利用假轴预穿的方法进行初步定位，而后采用水平仪、经纬仪等方法确保两孔同心，两孔的上、下、左、右四点连线与面板平行，与顶主梁腹板垂直■达到这些要求后才能加固，并转入焊接，焊接完成后还需检测及处理。

（8） 拼装底止水装置。

拼装底止水装置时，要充分结合底止水埋件图进行施工，方便理解图意及掌握尺寸，以保证止水装置埋件尺寸吻合，以达到良好的止水效果。

（9） 拼装防撞梁、背拉杆等其它部件。

针对大型闸门，通过焊接收缩预留量的方法及采用合理的拼装工序，可以极大程度地减少返工率，使最终尺寸得到预知和控制，提高了生产效率。

我厂采用了上述工艺，在制造该人字门过程中没有出现较大的变形，同时，整体尺寸也得到很好的控制，.略低工生六成本及缩短了制造丁.期"

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