浅谈平面弧形闸门的制作工艺及流程资料.docx
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浅谈平面弧形闸门的制作工艺及流程资料
浅谈平面、弧形钢闸门的制作工艺及流程
钢闸门的类型较多，可以按其工作性质、设置部位或形式进行分类。
按工作性质可分为事故闸门、检修闸门、工作闸门和施工导流闸门；按设置部位可分为露顶式闸门和潜孔式闸门；按结构形式可分为平面钢闸门和弧形钢闸门。
当今的钢闸门大多数采用钢结构焊接组装成形，钢闸门制造的重点和难点在于对其制造工艺和焊接工艺的控制。
一、平面钢闸门
1平面钢闸门制造工艺流程
材料复检、入库钢板、型钢校正绘制下料图按图下料检查、记录主梁拼焊、次梁拼焊、边梁拼焊、闸门面板拼焊门叶拼装门叶测量记录门叶整体焊接焊缝无损检测、单节闸门整体组焊测量记录闸门翻身、整体组装门叶面板放线、切割水封座板加工水封零部件组装防腐出厂验收。
2平面钢闸门制造工艺
2.1零件和单个构件制造
2.1.1钢板和型钢在下料前应进行整平、调直、拼接处理
a.钢板通过平板机整平；
b.型钢用液压校形机调直；
c.钢板及型钢的拼接；
2.1.2钢板、型钢的放线、切割、坡口的加工
a.用等离子切割机、数控切割机、全自动切割机、半自动切割机、剪板机及手把切割机对钢板进行切割；
b.用型钢切割机和手把切割机对型钢进行切割；
c.坡口加工一般宜采用自动切割机或刨床；
d.钢板和型钢下料后应对其进行机械和火焰校形处理；
2.1.3工字组合梁的制造（包括闸门主梁、边梁、翼缘小梁及其它小梁）
a.对工字组合梁的翼缘板用液压机进行反变形（反变形的弯曲量时通过反变形试验确定的）；
b.工字组合梁的组对；
c.工字组合梁的定位焊接；
d.工字组合梁的定位焊后检查并记录；
e.工字组合梁用埋弧自动焊进行焊接组合角焊缝；
f.工字组合梁的校形用液压机或火燃来完成；
g.工字组合梁的端头加工（预留闸门整体焊接收缩余量）一般通过动力头切削完成；
h.工字组合梁的检查并记录；
2.2闸门面板的拼接和放线
2.2.1面板的拼接
a.将整平的钢板放置在工作平台上进行组对，形成的坡口型式严格按焊接工艺设计执行；
b.面板的焊接用埋弧自动焊机来完成，背缝用碳弧气刨清根，清根过程中应严格按焊接工艺设计执行，防止产生大的变形；
c.面板的校正用火焰、机械校正；
2.2.2面板的放线
面板的放线在工作平台上进行，面板的长度方向和宽度方向根据闸门的形式结构特点预留焊接收缩余量，但并不进行切割。
（闸门面板长、宽预留150mm左右备门叶加固用，闸门门叶整体组装焊接结束后再进行放线切割）。
2.3闸门门叶组装
2.3.1将拼接好的闸门面板放置在工作平台上并把门叶的边缘进行加固，并按图纸将门叶放线。
2.3.2闸门门叶组装
a.把上、中、下节门叶的主梁（中间）安装调整加固；
b.把上、中、下节门叶的型钢小梁安装调整加固；
c.把上、中、下节门叶中和主梁连接的隔板安装调整加固；
d.把上、中、下节门叶的其它主梁安装调整加固；
e.边梁、其它隔板的调整加固；
f.吊耳的调整加固（门叶焊接结束后检查吊耳中心距尺寸，合格后再进行焊接）；
g.闸门门叶的检查并做好记录；
h.闸门门叶的焊接以控制变形为主，焊接严格按照焊接工艺设计进行焊接；
i.闸门门叶的焊后检查并做好记录；
j.闸门门叶的翻身
2.4闸门的整体组装
2.4.1闸门在工作平台上进行组装，闸门组装调整检查合格后，安装定位板并焊接加固。
2.4.2闸门面板的放线、切割
2.4.3闸门水封底板放线、组装并焊接
2.4.4闸门主滑块座板、反向弹性座板、悬臂式侧轮座板的放线组对加工、水封座板的加工、主轮轴轴加工及吊耳孔加工。
2.4.5闸门水封座板、水封压板钻孔，正反向滑块、侧轮的组装钻孔。
2.4.6闸门整体防腐
闸门整体防腐主要分为涂漆和喷锌防护。
对闸门整体进行喷砂处理，以满足除装表的各项技术要求。
干喷砂闸门表面处理应达到表面第一级处理标准。
表面处理合格并经验收后进行喷锌，喷锌后应按施工图及规范要求进行检测，验收合格后进行封闭涂层的涂装，防腐漆的类型应根据施工图进行选择。
涂装时表面应干燥、清洁、涂漆厚度应均匀，涂层厚度满足要求。
3平面钢闸门制造的一般技术要求
3.1钢板、型钢放线、切割的技术要求
3.1.1制作零件和单个构件的制造工艺时，应充分的考虑到焊接收缩量，以及机械加工部位的切割余量。
3.1.2用钢板或型钢下料而成的零件，其末注公差尺寸的极限偏差应符合下表要求：
基本尺寸
允许偏差
切割
刨边缘
≤1000
±2.0
±0.5
＞1000~2000
±2.5
±1.0
＞2000~3150
±2.5
±1.5
＞3150
±3.0
±2.0
3.1.3切割钢板或型钢，其切断表面形位公差及表面粗糙要求：
a.钢板或型钢切断面为待焊边缘时，切断面应无对焊缝质量有不利影响的缺陷；断面粗糙度Ra≤50μm,长度方向的直线度公差应不大于边棱长度的0.5/1000，且不大于1.5mm；厚度方向的垂直度公差：
当板厚δ≤24mm时，不大于0.5mm；板厚δ＞24mm时，不大于1.0mm，若局部存在着少量较深的割痕时，允许采用电焊方法进行焊补但必须严格遵守相关焊接的规定，焊补后应磨平。
b.钢板和型钢切断面为非焊接边缘时，切断面应光滑、整齐、无毛刺。
3.2闸门零件、单个构件制造的技术要求
3.2.1钢板零件的边棱之间平行度和垂直度公差的为相应尺寸差的一半。
3.2.2零件经矫正后，钢板的平面度、型钢的直线度、角钢肢的垂直度，工字钢和槽钢翼缘的垂直和扭曲应符合下表要求：
零件形位公差
序号
名称
公差
备注
1
钢板、扁钢的局部平面度t
在1m范围内δ≥4：
t≤2；
δ＞4~12：
t≤1.5；
δ＞12：
t≤1
简图见规范
2
角钢、工字钢、槽钢的直线度
长度的1/1000但不大于5
3
角钢肢的垂直度△
△≤b/100
简图见规范
4
工字钢、槽钢翼缘的垂直度△
△≤b/30且△≤b/30
简图见规范
5
角钢、工字钢、槽钢扭曲e
型钢长度L
型钢高度H
≤100
＞100
≤2000
e≤1
e≤1.5
＞2000
e=
e=
e≤2
3.2.3单个构件制造的允许公差或偏差应符合下表要求：
构件尺寸极限偏差和形位公差
序号
名称
极限偏差或公差
备注
1
构件宽度b
±2
简图见规范
2
构件高度h
3
腹板间距c
4
翼缘板对腹板的垂直度α
α≤b1/150，且不大于2
简图见规范
α≤0.003b，且不大于2
5
腹板对翼缘板中心位置的偏移e
不大于2
简图见规范
6
腹板的局部平面度△
每米范围内不大于2
简图见规范
7
扭曲
长度不大于3m的构件，应不大于1，每增加1m，递增0.5，且最大不大于2
8
正面（受力面）弯曲度
构件长度的1/1500,且不大于4
9
侧面弯曲度
构件长度的1/1000,且不大于6
3.2.4闸门门叶组装的技术要求
闸门门叶制造的允许偏差应满足合同文件闸门通用技术条件、图纸要求外，其余平面闸门门叶组装的允许公差与偏差应符合下表规定：
平面闸门门叶的公差或极限偏差单位为毫米
序号
项目
门叶尺寸
公差或极限偏差
备注
1
门叶厚度b
≤1000
＞1000~3000
＞3000
±3
±4
±5
2
门叶外形高度H
门叶外形宽度B
≤5000
＞5000~10000
＞10000~15000
＞15000~20000
＞20000
±5
±8
±10
±12
±15
3
门叶宽度B和高度H的对应边之差
≤5000
＞5000~10000
＞10000~15000
＞15000~20000
＞20000
5
8
10
12
15
4
对角线相对差D1-D2
≤5000
＞5000~10000
＞10000~15000
＞15000~20000
＞20000
3
4
5
6
7
门叶尺寸取门高或门宽中尺寸较大者
5
扭曲
≤10000
＞10000
3
4
6
门叶横向直线度f1
B/1500，且不大于6（凸向背水面时为3）
通过各横梁中心线测量
7
门叶横向直线度f2
H/1500，且不大于4
通过两边梁中心线测量
8
两边梁中心距
≤10000
＞10000~15000
＞15000~20000
＞20000
±3
±4
±5
±6
9
两边梁平行度L1-L2
≤10000
＞10000~15000
＞15000~20000
＞20000
3
4
5
6
10
纵向隔板错位
3
11
面板与梁组合面的局间隙
1
12
面板局部平面度
面板厚度δ：
≤10
＞10~16
＞16
每米范围内不大于：
5
4
3
13
门叶底缘直线度
2
14
门叶底缘倾斜值2C
3
15
两边梁底缘平面（或承压板）平面度
2
16
止水座面平面度
2
17
节间止水板平面度
2
18
止水座板至支承座面的距离
±1
19
侧止水螺孔中心至门叶中心距离
±1.5
20
顶止水螺孔中心至门叶底缘距离
±3
21
底水封座板高度
±2
22
自动挂钩定位孔（或销）至门叶中心距离
±2
3.2.5闸门整体组装及其它技术要求
（1）水封座板面板应机加工至Ra12.5μm。
其它加工质量技术条件必须施工图要求。
（2）正向支承滑道与门叶支承垫板接触面应机加工至Ra12.5μm，其接触间隙应符合施工图的规定。
滑道与门叶组装时，应以水封座板面为基准面进行调整，所有滑道接触面的平面度为2mm，每段滑道至少在两端各测一点。
（3）闸门吊耳孔的纵横向中心线的距离允许偏差为±2.0mm。
其同轴度不大于0.5mm。
（4）侧导向制造结束后整体进行测量，控制其尺寸偏差。
（5）零部件
零部件的加工和装配按施工图样的规定执行。
装配后应在转动部位灌注润滑油（脂），润滑油（脂）的规格应符合施工图样和技术文件的要求。
（6）螺栓连接
螺栓的规格和材料、制孔和连接应符合施工图规定，水封螺栓、螺母表面镀锌。
橡胶水封制孔时不允许烫孔，钻孔直径不应大于连接螺栓的直径。
（7）闸门的所有水封压板螺栓孔应在闸门整体组装合格后，与闸门止水座上的螺栓孔配钻。
（8）闸门在制造厂内进行整体组装。
二、弧形钢闸门
弧形闸门主要由门叶、支臂和支铰等三大部分组成。
而闸门的门叶和支臂均为金属结构焊接组装件,如何防止制造中构件的变形,保证制造质量,减少误差,成为制造弧门的关键性问题。
弧形闸门是水利水电工程中广泛应用的门型之一,按设置部位分为表孔（也叫露顶）式弧形闸门和潜孔（也叫深孔高压）式弧形闸门两种。
表孔式弧门结构特点:
门顶露出上游水位以上，没有顶止水，只有侧止水和底止水，面板曲率半径R一般取门高的1.0～1.5倍。
潜孔式弧门结构特点:
有顶止水，顶止水与门楣接触，它与侧止水、底止水形成封闭的“□”型止水。
面板曲率半径R可取门高的1.1～1.2倍。
但二者均主要由门叶、支臂和支铰等三大部分组成。
1弧形闸门工艺流程
制作前准备下料单件制作
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