【浅谈水利水电工程大型平面闸门的整体制造工艺】水利水电工程钢闸门

2024年3月11日发(作者：犀牛英语)

【浅谈水利水电工程大型平面闸门的整体制造工艺】水利水电工程

钢闸门设计规范

【摘要】水利水电工程大型平面闸门有着自重重、外形尺寸大、焊缝质量要求高、劳

动强度大等特点，在制造、运输、安装上都有着很大的困难。本文就大型平面闸门的制造

工艺方案、主要内容、门叶拼装及闸门组装的具体施工步骤都进行了简要分析和介绍。

【关键词】水利水电工程平面闸门整体制造工艺

一、前言

平面闸门制造较简单、方便维修、布置紧凑、使用起来安全可靠，广泛应用于各种水

工建筑物和其他场合[1]。如今，世界各国的工程设施平面闸门采用量依然位居首位。我

国水利工程所使用最多最早的闸门就是平面闸门，目前普遍采用的是焊接钢闸门[2]，从

设计、制造到安装、运用等方面都达到了世界先进水平。平面闸门由启闭设备、埋设构件

和门叶三部分构成。按其总体布置可分为分散式（由门叶、门槽及启闭机构成，操作时门

叶能够提出门槽）和组合式（门叶、门槽和操作设备是一个整体）；按门叶支承方式可分

为滚动支承式和滑动支承式；按门叶的组装形式可分为分节组成门叶式和整体门叶式；按

门叶移动状况可分为直升式、横拉式、升卧式和浮箱式；按门叶的止水位置可分为下游止

水式和上游止水式等。以下简要分析水利水电工程大型平面闸门的整体制造工艺及闸门组

装和门叶拼装的具体步骤。

二、大型平面闸门制造工艺需要解决的问题

第 1 页 共 5 页

大型平面闸门除在技术特性上有自重大、承受水压大、孔口的尺寸大、闸门外形的尺

寸大这些特点外，还具有许多结构特点，如：大多为主梁结构，其高度大，主梁截面是工

字型；边梁大多是箱型梁，吊耳置于边梁处；行走主轮是简支轮结构，其自重大、轮径

大。因此，制订制造工艺方案时需要考虑的主要问题有：如何在有限的场地内，确保门叶

拼装和闸门厂内的组装进度和质量；如何考虑选择闸门分段；门叶的主轮轴孔和吊耳轴孔

应怎样加工；面板怎样拼接才合理；如何确保门叶结构焊缝质量，尤其是主梁、纵梁、边

梁及面板等主要构件焊缝质量。

三、整体制造工艺方案的制订

针对上述问题，结合实际生产条件，通过分析、比较和实践验证，总结制订出大型平

面闸门的整体制造工艺方案。方案的主要内容如下：

（一）依照闸门的门叶结构图，绘制主梁、纵梁、边梁分件图。主梁分件图绘制时要

考虑前后翼板反变形量，边梁分件图需考虑闸门分段要求，所有的分件图都必须考虑闸门

门叶拼装焊接的收缩量给结构尺寸所造成的影响。门叶主梁、纵梁、边梁分别依照分件图

要求，在厂内分批分期制造。如此做法的好处有：

首先，有利于安排生产，那些大型水利水电工程的大型平面闸门数量较多，主、纵、

边梁数量也较多。选择分件制造，可依据工程进展情况，对这些构件进行分批分期生产，

如此不仅利于设备和人员安排，也利于材料采购等。

其次，有利于确保焊缝质量，工型主梁及箱型边梁的翼、腹板间角焊缝及翼、腹钢板

对接焊缝等，是门叶结构里的主要焊缝(二类焊缝)。选用分件制造，这些焊缝则能用自动

第 2 页 共 5 页

焊机完成，如此既能确保焊缝质量，也可大大提升生产效率。

最后，还有益于运输和工作场地安排，主梁、纵梁、边梁等散件选择长途运输，相对

于门叶更加容易且划算。

（二）绘制闸门面板的拼焊图。普通的外购钢板尺寸(长×宽)约为8×1.8(或2.0)m，

所以面板一定得由多块钢板拼焊起来。绘制闸门的面板拼焊图，不但能够合理规划其拼接

方式，节约材料，且还能够合理设置拼接焊缝位置，确保拼接钢板的短边长度大于

500mm以及相邻板的焊缝间距要大于200mm的要求规范(面板的拼接焊缝属于二类焊

缝)。

（三）在焊制边梁时，其主轮轴孔和吊耳轴孔的加强板暂且不与边梁腹板相焊接，腹

板的孔应大于加强板的孔，加强板的孔于焊接前加工好。焊缝标注的现场焊接标记表示在

组装闸门时，应先根据吊轴的安装要求来调整吊耳轴孔加强板的位置焊接，再根据主轮即

主轮轴(为减轻重量且便于调整，可选择无缝钢管的车制工艺轴替代实际的轴)安装位置的

平面度误差，调整主轮轴孔的加强板位置并且将加强板同边梁腹板的周边焊牢。如此便不

必在门叶上面镗孔，由于自重50t左右的门叶，调整、摆放起来会非常困难。由于腹板的

孔径比轴径大，腹板未受到挤压应力，所以要预先计算出加强板所受到的挤压应力是否符

合设计要求，如若不满足，则须增加加强板厚度。此外，边梁腹板与主轮轴以及吊轴没有

接触时，加强板和边梁腹板之间的连接焊缝承受着启门力与主轮压力作用，所以还要校对

加强板间的焊缝强度。

（四）闸门分段一定要考虑运输和工地现场的闸门吊装要求，虽然门叶拼装和闸门组

装可以在就近的基地进行，但基地到工地现场间仍然有一段距离，因此，闸门分段后仍不

第 3 页 共 5 页