平面定轮钢闸门的制造工艺

2024年3月11日发(作者：数学手抄报怎么做)

《装备制造技术》2021年第2期

平面定轮钢闸门的制造工艺

胡锦阳

(金华永泰水电工程机械有限公司，浙江金华321071 )

摘要：闸门通常由门体、定轮、锁定装置、水封等部件组成，其门体由钢板、工字钢、槽钢等型材焊接而成，为解决大型焊

接件，其外形尺寸大、焊接工作量大，存在下料尺寸精度控制难、焊接质量控制难、机加工精度高、防腐蚀质量控制难等工

艺技术问题。提出了一种配水闸门制造工艺流程与技术方案的平面定轮钢闸门制造工艺，为相似大型金属结构焊接件制

造提供技术参考。

关键词：平面闸门；焊接;质量控制；防腐蚀

中图分类号:TH122 文献标识码：A文章编号：1672-545X( 2021 )02-0189-03

0引言

随着国民经济的快速发展，目前建设的水利工

程越来越多。闸门是水利工程中重要组成部分，国内

现有闸门具有跨度大、高水头、门型结构多样的特点m。

锁定装置

而闸门属于大型焊接件，外形尺寸大、焊接工作量

大，存在下料尺寸精度控制难、焊件吊装翻身难、焊

接质量控制难等工艺技术问题[21。本文将从闸门结构

介绍、制造工艺流程的下料、焊接组装、质量控制、防

腐蚀等方面介绍闸门的制造技术。

1闸门结构组成

I

144U±2

肉由4犬杰)|

弹性反轮

闸门由门体、水封、反轮装置、主轮、侧轮、锁定

♦

♦ ♦ |

装置等组成。各部件的特征参数如表1所示。

♦♦

4

♦

表1闸门组件主要参数

3

2975±1.5

2975±1.5

序号

名称数量

单重

/kg

宽x高/mm

主要材料

1

门体

1278676500

x

5350

Q

345

B

图1门叶结构图

2

水封

1444

/

SF

6674

3

弹性反轮

6

175.8

屮200

ZG

310-570

4

主轮

85137.6

cp

800

ZG

40

Mn

2

2零件下料

5

侧轮

6183(

f

.200

ZG

310-570

6

锁定装置

21133.6/

Q

345

B

及锻 35

2.1下料注意事项

闸门为潜孔式平面定轮钢闸门，门叶由面板、主

根据图样尺寸、考虑切割余量、机械加工余量、

梁部件（箱形梁2根）、水平次梁、隔板部件(分一至

焊接收缩计算下料尺寸。各梁腹板用CAD软件套排

六）、边梁部件(两侧分内、外）、吊耳部件、散件组成,

料后在数控切割机上下料，翼缘板用多头切割机下

具体结构如图1所示。

料，型钢切割机下料。面板四周边缘均留适当工艺余

量，半自动切割机下料。各梁及面板的对接焊缝运用

数控铣边机制备坡口。

收稿日期:2020-11-12

作者简介:胡锦阳（

1976-

),男，本科，工程师，从事企业生产管理T作。

189

Equipment Manufacturing Technology No.2,2021

钢板不平度超标的用卷板机矫平，切割面的熔

渣、毛刺和由于切割造成的缺口用电焊修补并用磨

光机磨平。对接焊缝的坡口按焊缝坡口形式及下料

工艺要求进行，采用埋弧自动焊进行焊接。焊缝检验

按GB/T14173-2008中的一类焊缝要求进行。

班组根据技术要求按任务单进行下料，根据本

工程闸门的特点，为避免闸门主梁腹板、上翼缘板及

下翼缘板的对接焊缝重叠，在任务单排料时，已考虑

用整张钢板下料，不进行对接使用。按构件的宽度、

与以往将主梁（丁字梁）、横梁、隔板、主梁后翼

板依次进行门叶拼装相比，箱形梁结构有如下优点：

(1) 将大的变形控制分解成小的变形控制，即容

易控制，又能及时发现和解决不合理的工艺，质量控

制的重点、难点得以解决。

(2) 因闸门布置紧凑，焊工操作空间小，分解成

箱形梁的结构，解决了焊工的操作空间问题，提高了

T.作效率和焊接质量。

(3) 由于箱形梁的翻身容易

，一

、二类焊缝UT检

长度划线，放2~3 mm切割余量，并预放1/1000的焊

接收缩余量及2 mm的坡口制备余量。零件下料完成

后，需及时清渣，各材料堆放需整齐有序，用白色油

漆笔标识出零件号和材料人库编号后，经检验员检

验合格后转入下道工序。

2.2下料检验

下料检验时，应按工艺要求对预留的焊接收缩

量和机械加工部位的切削余量进行检验。所有板料

切割、剪板或铣边后宽度W、长度L方向尺寸极限偏

差按按GB/T14173-2008中“表6零件的极限偏差”

进行检测。

下料检验采用钢卷尺、钢直尺、游标卡尺、弦线、

等高垫块等检验器具。下料检验为抽检，按每扇相同

规格下料数量的50%进行检验，如果数量为单件，则

进行全数检验。

3箱形梁构件拼装

分析门体的整个结构特点，充分考虑焊接收缩

变形对门叶整体质量的影响，在传统的拼装工艺上，

需要严格控制焊接的分布、人员的配置，每个焊工焊

接时,参数差异的不可避免，必然增加变形的控制难

度，并且水利工程上每种门形各不相同，不可能有相

关数据的积累，在本工程中，对以往的传统工艺进行

了创新，将门叶分解成二个大的箱形梁结构先行拼

装焊接，具体箱形结构如图2

所示。

下游侧视图（1/2) 上游侧视

fflU

/2)

主梁后翼板人孔 主梁 隔板横梁

图2门叶箱形梁拼装结构图

190

测一次性合格，无返修处理，外观成形及焊缝外形尺

寸检测均无返修及修补现象^

4闸门门体制造

闸门门体制造流程大体可分为三步：（1)面板拼

装、校正、探伤。（2)面板单件拼装焊缝应认真考虑与

主梁前翼板、纵梁腹板、吊耳腹板、边梁腹板、水平次

梁的错开，标注好错开的尺寸下料拼装。（3)面板上

工作平台定位、划出门体结构安装定位线。

4.1门体制造主要控制点

(1) 零件、部件、面板划线余量施放原则

面板：沿门宽方向按+40 mm,高度方向+30 mm

制造，待整体焊接完成、矫正检测合格后(各分节面板

整体拼装合缝），面板按设计图纸尺寸划线(修边切割

线），利用半自动切割机切割面板余量。面板划线放

样:各主梁中心线间距按每米1 mm的预放焊接收缩

余量，纵梁中线按+1 mm预放焊接收缩余量。边梁部

件装配时，按门体半宽+2 mm预放焊接收缩余量。

(2) 门叶制造过程主要控制点

闸门总拼装制造时，应严格按《闸门门体制造及

检验程序》进行，平台应牢同，并检查连接的焊接质

量。支承应布置在闸门主梁正下方点。面板划线时，

应先划出面板分节定位线，然后以该线为基准划出

门叶中心线，最后根据分节定位线和门叶中心线定

位。箱形梁定位焊应距焊缝两端30 mm以上，间距

300 ~ 400 mm,长度50 ~ 80 mm,熔敷金属厚度为3

~ 4 mm。定位工装、引熄弧板等临时焊接构件采用火

焰切割或碳弧气刨在距工件母材表面2 ~ 3 mm处

切除，切割时不得损伤母材，并使用砂轮磨平，严禁

采用锤击或疲劳破坏的方式拆除，以免影响相关材

料的性能。检查各部件与定位线，偏差小于2 mni,检

查各部件定位焊。

由于采用了箱形梁的拼装焊接工艺，在门体的

整体拼装后，已大大减少了整体焊接的工作量，变形

控制不再是难点。门体施焊，从中间向四周，对称布

置焊工，遵循先立焊后平焊的原则，依次焊接纵梁腹

板与主梁腹板的组合焊缝、主梁前翼缘与面板的角

焊缝、纵梁与面板的角焊缝、纵梁翼缘与主梁翼缘的

对接焊缝等[31，具体要求见《金属结构焊接工艺》。对

焊接后的门叶进行形位尺寸检测，符合设计图样及

规范要求，无需再校正。整体检测并记录后，面板按

设计尺寸划线，修割余量。

(3)机加工主要控制点

闸门上的机加工主要有配钻水封螺栓孔、侧轮

反轮螺栓孔,镗制主轮轴孔。其中最关键的是主轮轴

孔的镗制，因主轮布置在内外边梁上，而内外边梁与

面板的焊缝为一类焊缝，又由于边梁腹板与主梁腹

板的角焊缝也为一类焊缝，故此处变形量最大，根据

以往经验,轴孔先预加工，预留最后加工直径余量为

5 mm。闸门整体焊接后，测量轴孔相对位置，画出轴

孔加工位置，用镗孔设备加工至规范要求。

4.2总拼装和检测验收

在制作的平台上进行总拼装。组装工作步骤:检

查平台的平面度和支架的稳定性，将分节门叶按顺

序吊装到平台上，用千斤顶和必要的调整支撑固定，

用水准仪或经纬仪分别检测底、顶、侧水封部位及主

轮部位，将门叶找平、找正。按平面闸门制造规范要

求进行检测，并做好检测记录。厂内检查合格后，向

监造工程师提出验收申请并准备出厂验收141。对检测

项目作好原始记录并填写好检测报告。监造工程师

复检合格后进行分节标识。工地焊缝坡口修磨，达到

坡口尺寸及公差要求。安装定位板。

5防腐蚀

5.1表面预处理要求

门体表面预处理均采用喷砂除锈方法。表面预

处理是最关键的工序，处理前，应再仔细检查一次，

对遗漏的焊渣、飞溅、焊疤、凹坑、机加工后的油污

等，用手电筒对阴暗处再次检查，发现后及时处理。

为达到喷砂后金属表面的清洁度Sa2V2级和表

面粗糙度Ry40 ~ 70 pm，需严格控制：

(1) 喷射前检查喷嘴的磨损，喷嘴孔口直径增大

了 25 %时要更换，否则达不到清洁度和粗糙度的要

求。

(2) 喷嘴到闸门各喷射部位的表面距离，由于操

作人员空间位置的影响，操作参数很难把握准确，特

别是闸门的角焊缝位置，要特别加强检查，有返锈时

《装备制造技术》2021年第2期

需返工处理。

(3)检查前，用干燥无油的压缩空气清除浮尘和

钢砂，检查时不得用手触摸。

5.2涂装施工要求

底层为环氧（水性无机）富锌漆，体积固体含量

60 %以上，干膜厚度为60 fim，二道涂刷。中间层为

环氧云铁中间漆，体积固体含量70 %以上，能在2

个小时后进行覆涂下道油漆，浅灰色，干膜厚80

pm，分二道进行涂刷。面层为环氧面漆，体积固体含

量80%以上，附着力测试拉开法大于8 MPa以上。白

色干膜厚120 pm,分二道进行涂刷（留一道50 |JLm

待安装验收完成后、门体安装前进行）。在外观质量

达到合格要求，表面应均匀一致，无流挂、皱皮、鼓

泡、针孔、裂纹等缺陷。附着力测试达到合格要求151。

5.3涂装施工注意事项

在严格控制表面预处理的关键工序后，如何达

到设计图样规定的附着力测试拉开法大于8 MPa以

上(规范要求为5 MPa以上)是需要重点解决的技术

问题。

在防腐施工前，根据油漆厂家(选定二家）、试板

(平板与角焊缝板）、工作环境（主要为温度、湿度、有

无扬尘影响）、每道T.序的间隔时间、喷涂厚度、操作

人员（二人)进行对比试验。为减少试件的数量，将温

度、湿度、间隔时间、喷涂厚度、油漆质保期、搅拌时

间、添加稀释剂的量等按油漆说明书及规范要求参

数进行控制，并且选择的操作人员基本处于同一水

平，以免产生不利影响因素。

在喷砂质量合格的基础上，根据对比试板的划

格法试验和附着力拉开法测试，油漆厂家和有无扬

尘是重要影响因素，二者的有无对比，附着力的均差

在3 MPa ~ 5 MPa之间。另外，角焊缝上无法进行测

试，为确保此薄弱环节的防腐蚀质量，需在喷涂前，

用毛刷先涂刷一道，再喷涂油漆。

防腐厚度、附着力检验。检验按设计图样及规范

要求对面板的迎水面和背水面、主梁腹板及翼缘板、

边梁腹板及翼缘板、纵梁腹板及翼缘板、吊耳板腹板

等主要的、代表性的构件进行了检测，关键附着力均

值在9 MPa ~ 15 MPa之间，达到规定要求。

6结束语

通过有效的技术工艺方案，顺利完成了杭州市

第二水源千岛湖水利工程闸门的制造任务^经第三

方及平行检验，闸门各方面的性能指标满足或优于

(下转第199页）

191

《装备制造技术》2021年第2期

Rearch and Application of Automobile Environmental

Pollution Detection System Bad on Big Data

WU Shou-yan

(Yangquan Communications Group Wantong Automobile Testing Co., Ltd., Yangquan Shanxi 045011, China)

Abstract： Under the demand of modern environmental protection, it is of great significance to implement the control

of vehicle pollution. The application of big data technology in the detection of motor vehicle environmental pollution,

the design and application of the monitoring system of motor vehicle environmental pollution are analyzed. The quality

of vehicle exhaust gas is obtained, and relevant suggestions are provided for the treatment of motor vehicle environ­

mental pollution, which is conducive to strengthening the supervision and management of environmental pollution.

Key words： big data; motor vehicle; environmental pollution detection system

(上接第188页)

Study Shot Peening Process of Horizontal Stabilizer Bar

KONG Ling-yun

(EFM Machinery (Changzhou) Co.,Ltd.,Changzhou Jiangsu 213000, China)

Abstract ： Horizontal stabilizer bar is an important structure in automotive suspension parts since it will cau ­

rious damage to the vehicle when the fatigue fracture occurs. Shot peening can increa the fatigue life of part. In

the paper, choo the optimal current frequency of wheel and the optimal shotting time according to the test. The

test of fatigue durability results show the fatigue life of horizontal stabilizer bar will be improved greatly after shot

peening. And meet customer requirements completely.

Key words： horizontal stabilizer bar; shot peening; blast wheel; almen value; fatigue life

(上接第191页）

设计及规范要求。潜孔式平面定轮钢闸门制作，对每

综述[

J

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道工序进行质量控制是保证最终产品质量的基础，

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Manufacturing Technology of Plane Fixed Wheel Steel Gate

HU Jin-yang

(Jinhua Yongtai Hydropower Construction Machinery Co., Ltd., Jinhua Zhejiang 321000, China)

Abstract：Gate is usually compod of door body, fixed wheel, locking device, water al and other parts. The

gate body is welded by steel plate, I-beam, channel steel and other ctions. In order to solve large-scale welding

parts, its external dimension is large, welding workload is large, and there are many technical problems such as

difficult control of dimension precision, difficult welding quality control, high machining accuracy and corrosion

prevention quality control. A manufacturing process and technical scheme of water distribution gate is propod. It

provides technical reference for the manufacture of similar large metal structure weldments.

Keywords： plane gate; welding; quality control; corrosion resistant

199

管理

程实