浅谈平面、弧形闸门的制作工艺及流程

浅谈平面、弧形钢闸门的制作工艺及流程类。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；

按结构形式可分制。一、平面钢闸门 平面钢闸门制造工艺流程 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 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。 平面钢闸门制造工艺

零件和单个构件制造

钢板和型钢在下料前应进行整平、调直、拼接处理钢板通过平板机整平；型钢用液压校形机调直；钢板及型钢的拼接；

钢板、型钢的放线、切割、坡口的加工剪板机及手把切割机对钢板进行切割；用型钢切割机和手把切割机对型钢进行切割；坡口加工一般宜采用自动切割机或刨床；钢板和型钢下料后应对其进行机械和火焰校形处理；

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）对工字组合梁的翼缘板用液压机进行反变形（反变形的弯曲量工字组合梁的组对；工字组合梁的定位焊接；

工字组合梁的定位焊后检查并记录；工字组合梁用埋弧自动焊进行焊接组合角焊缝；工字组合梁的校形用液压机或火燃来完成；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；工字组合梁的检查并记录； 闸门面板的拼接和放线

面板的拼接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；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；面板的校正用火焰、机械校正；

面板的放线板长、宽预留

左右备门叶加固用，闸门门叶整体组装焊接结

闸门门叶组装

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。

闸门门叶组装把上、中、下节门叶的主梁（中间）安装调整加固；把上、中、下节门叶的型钢小梁安装调整加固；把上、中、下节门叶中和主梁连接的隔板安装调整加固；把上、中、下节门叶的其它主梁安装调整加固；边梁、其它隔板的调整加固；吊耳的调整加固（门叶焊接结束后检查吊耳中心距尺寸，合格闸门门叶的检查并做好记录；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

闸门的整体组装

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。

闸门面板的放线、切割

闸门水封底板放线、组装并焊接

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。

闸门水封座板、水封压板钻孔，正反向滑块、侧轮的组装钻孔。

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。

平面钢闸门制造的一般技术要求

钢板、型钢放线、切割的技术要求

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。 符合下表要求：

切割钢板或型钢，其切断表面形位公差及表面粗糙要求：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

≤μ

长度方向的直线度公差应不大于边棱长度的

当板厚δ

≤24mm

时，不大于

；板厚δ

＞24mm

时，不大于，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。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。

闸门零件、单个构件制造的技术要求

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。

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

1m

4~12

b/30

b/30

L e

e

e

e=

L

e=

L

e

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

b

h

b

e

3m

1m

闸门门叶组装的技术要求纸要求外，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

b

B

B

L

闸门整体组装及其它技术要求（）水封座板面板应机加工至

μ

m。其它加工质量技术条件必须施工图要求。（μ

m，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。（）闸门吊耳孔的纵横向中心线的距离允许偏差为±

。其同轴度不大于

。（）侧导向制造结束后整体进行测量，控制其尺寸偏差。（）零部件件的要求。（）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、螺栓的直径。（）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。（）闸门在制造厂内进行整体组装。二、弧形钢闸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

R

一般取门高的

～

”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“

eq

\o\ac(□,型)止水。面板曲率半径

R

可取门高的

～

倍。但二者均主要由门叶、支臂和支铰等三大部分组成。 弧形闸门工艺流程制作前准备 下料 单件制作 放样大组包括门叶放样、组装、加固、焊接、支臂放样组装、加固、焊接

门叶、支臂矫正 尾工处理 门叶与支臂整体大组 解体防腐。 弧形闸门制作前准备

场地准备厂房内,门叶、支臂拼装焊接和总体预组装场地由弧门大小而定

,一般安排在露天场地。

搭设门叶拼焊弧形工作台弧门制作焊接过程中,不仅存在纵向和横向的收缩变形

,还存在沿径向的收缩变形,使弧门在拼装焊接后

,曲率变小,考虑这一因素的影响,在搭设门叶拼焊弧形工作台时应把弧形工作台的曲率半径加大

,加大的曲率半径值一般取设计曲率半径的～型钢角钢、工字钢或槽钢在光滑平整的钢平台上搭设成立柱式，立柱之间与立柱顶端平齐横向可用角钢或稍宽长条废料连接。 单个构件的制作

面板型面板下料时横向和纵向按设计长度

弧长的

预留收缩余量外型还要四周预留裁边量。大型弧门面板宽度由于往往超出卷板机宽度

,而在制作时分成几块,卷制成弧形用弧形样板检验弧形

,满足要求后在弧形工作台上进行拼焊。为减少焊接变形，较厚板坡口取

～

mm钝边、～

不等边“V”

坡口，为方便清根，

坡口朝向凸面，

坡口朝向凹面。焊接时采用手工电弧焊进行焊接，先焊凹面，凸面待门叶整体拼焊翻身后再进行清根焊接。

mm

以下较薄板可不开坡口。

边梁及隔梁弧门门叶的弧度准确度关键可依靠边梁及隔梁腹板的弧度来控的放大样在电脑上利用

软件来完成，其曲率半径的放大值与制作弧形工作台相同，在弧长方向均按设计尺寸的

预留焊接收缩量并且隔梁的余量均匀分布各个隔梁中。边隔梁翼缘板与腹板焊接采用手工电弧焊和埋弧自动焊均可，拼焊完成后与门叶面板待组。

主横梁及支腿闸门的主横梁和支腿一般均为箱型梁

少数小型弧门除外),箱型梁的腹板和翼缘板之间

的要求,形尺寸控制在

～

mm

之间且统一偏差。支腿腹板和翼缘板下料时按设计尺寸的

预留焊接收缩余量和修切余量，主横梁因有单件制作和门叶组焊两次收缩，需按设计尺寸的

倍

预留焊接收缩余,拼隔板，注意隔板的垂直度≤1.5

mm，然后组拼两腹板，最后组拼上,翼缘板，两腹板与隔板以及翼缘板相互垂直对装间隙≤1.0

mm。组对完成后加固焊接，其中腹板与后翼缘板的组合缝坡口一般采用

mm钝边不等边双面

坡口或者

mm

钝边单面“V”型

坡口，埋弧自腹板与面板组合缝坡口一般采用

mm钝边单面“V”型

对称施焊。焊完箱体内的焊缝,再用埋弧自动焊焊接箱体外的组合焊缝，埋弧焊采用船形焊，并对称从梁中心向两端退焊。箱型梁因焊接产生变形后

,宜采用机械和火焰加热相结合来矫正，矫正合格后分别待组。 门叶的拼焊计图纸在面板的内弧面上放样。放出主横梁、水平次梁、隔梁等的位置线,同时放样时要按

样冲眼做为标记，然后进行拼装。拼装顺序为

:主横梁—水平次梁—隔梁—两端边梁。拼装过程中要注意各拼接缝要顶紧，不留间隙，局部间隙不超过

mm；拼装隔梁及边梁时，面板要以隔梁及边梁的隔梁腹板。门叶整体拼装完后，按规范要求及设计图纸进行检查，检,分段、对称、交叉、倒退施焊分段长度以

mm为宜。除对门体有,特殊要求的焊缝外

,应遵循由门体中部逐一向外的施焊顺序进行焊接，以便于焊缝应力均匀释放，减少门体的变形量。其焊接顺序为

:立焊缝

—隔梁后翼缘板与主横梁后翼缘板对接焊缝

—隔梁与面板平角焊缝—水平次梁与面板的平角焊缝—水平次梁与面板角焊缝的的焊接,同样采取多层多道焊接，且第一层焊缝的焊角尽量偏小,以减少焊接变形，焊接仍以门叶纵向中心为起点，由偶数焊工对称、分段、倒退焊接。门叶内弧面方向焊缝全部焊根后焊接外弧面面板焊缝和其它剩余焊缝。然后再次矫正、检验，检验合格后待与支臂总体预组装。 支臂的拼焊支臂分为上下两个支腿,两个支腿之间用竖杆、斜杆、连接板等主横梁、后端板与铰链之间结合面要承受剪力，因此要求结合紧密

,必须刨削加工,螺栓孔必须配钻,以保证装配质量。支臂的各部件单独拼装、焊接、矫正、检验合格后方可进行支臂斜杆、加强板、检查无误后焊接、矫正修切后端端头拼对后端板。焊接时注意后端板的焊接变形。 弧形闸门厂内总体预拼装弧形闸门厂内总体预组装一般采用门叶立式组装法，即下支腿水平放置，门叶立起。下肢腿下放置支墩

钢结构件和垫块放置于支墩上用于调整固定支臂在总组装台上测放出控制线和控制点。包括支铰中心线、支臂中心线、整体中心线、面板外缘与底坎的交线等，并在各支墩及预埋底板上测出相对高程，作出标记点。在钢平台上布置支墩，下支臂平卧吊放在支墩上，在将支臂靠上门叶，整体组装闸门。其中对于大型弧门，门叶组装可两节或三节先卧式组装成整体在进行组拼。门叶拼装调整后，检查各部尺寸，保证门叶底缘水平，其钢平台上的投影与平台上的投