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底横轴旋转钢闸门(简称钢坝门)制造过程详解

启闭机厂家顾问 2019-07-31 10:04

液压驱动底轴旋转钢闸门(简称钢坝门)由闸门门叶、底轴、支铰座、液压启闭机、拐臂、穿墙装置、锁定装置以及相应的埋件组成。钢坝闸门的设计与应用, 在水利水电建设上,随着我国城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要,水闸和橡胶坝得到广泛的运用。

钢坝门制作
钢坝门制作

钢坝门制造工艺

钢坝门底轴由支铰座支承,底轴通过螺栓与闸门门叶刚性连接,门叶和底轴可绕支铰座中心在90°范围内旋转。液压启闭机驱动拐臂旋转,可使门叶和底轴沿支铰座转动,当闸门门叶旋转至卧倒状态后即为完全开启,此时门叶面板与底板平行;门叶转动至竖直状态时,闸门完全关闭,从而实现挡水、自动溢流和泄水的功能。在闸门直立位挡水时,可通过液压锁定装置对拐臂实施锁定,闸门在旋转时可在90°范围内任意位置停住,当水流过时呈现瀑布景观效果。

钢坝门制造工艺流程

1、下料
根据图纸尺寸,考虑刨削余量、焊接收缩计算下料尺寸,编排下料单。各梁腹板用CAD软件套排料后在数控切割机上下料,翼缘板用多头切割机下料,型钢手工下料。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用刨边机刨出坡口。钢板下料前先进行外观检验,然后用平板机矫平,各项技术指标符合设计和规范要求后方可进行划线下料。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砂轮磨平。各件均用油漆标明编号待组装。

2、单件拼焊
单件拼焊包括主梁、边梁、顶梁和面板拼焊,用工序图说明单件拼装焊接工序及工艺步骤。工序图的内容包括:单件拼装次序、焊后外形尺寸、焊缝位置尺寸、形位公差、焊接类别等。各梁单件组拼后经质检员检验合格方可转入焊接工序。各梁腹、翼板对接焊缝及面板对接焊缝均采用埋弧自动焊,腹、翼板连接角焊缝用埋弧自动焊在船型位置焊接。

3、焊缝检验
焊缝外观检查,首先焊工进行自检,I、II类焊缝焊后打上焊工代号钢印,班组质检员进行复检,复检后填报“焊缝检查记录表”交给专职焊接质检员进行专检。所有焊缝均应进行焊缝外观检查。焊缝的内部质量检查,一、二类焊缝内部质量检查采用超声波或射线进行探伤。

4、矫正
在翼缘板矫正机上调整、矫正翼缘板不平度。用火焰结合机械的方法矫正单个构件的弯曲度、不平度,弯曲度、不平度需符合DL/T5018规范的要求。

5、闸门门叶组拼
将拼接好的闸门面板放置在工作平台上,分节位置点焊固定,并把门叶的边缘进行加固,闸门门叶放线。
闸门门叶的组拼次序:
a. 门叶的主梁就位、点焊加固;
b. 门叶的槽钢小梁就位、点焊加固;
c. 门叶边梁就位、点焊加固;
d. 门叶顶梁就位、点焊加固;
e. 拼点筋板;
f. 闸门门叶的组拼质量检查并做好记录;
各构件拼装就位,经专职质检检查符合要求后方可全面加固点焊。加固点焊的长度为30~60mm左右,间距不超过150mm,加固点焊的焊缝高度控制在4~6mm。I、II类焊缝的加固点焊由合格焊工点焊,其他焊工不得随意点焊。

6、门叶整体焊接
门叶的焊接在门叶拼装平台上进行,保持闸门门叶处于自由状态。为了减少焊接应力和焊接变形,根据结构的特点和坡口型式,选择合理的焊接顺序,采取分段退步焊结合多层多道焊。焊接原则是从中间往两边、往四周扩散焊接,焊工位置对称布置。焊接顺序为:
(1)焊接边梁后翼板与主梁后翼板的对接焊缝。
(2)焊接顶梁翼板、主梁后翼板的对接焊缝。
(3)焊接边梁腹板与主梁腹板的角焊缝。
(4)焊接顶梁腹板与主梁腹板的角焊缝。
(5)焊接小梁与主梁腹板的角焊缝。
(6)焊接主梁与面板的角焊缝。
(7)焊接小梁与面板的角焊缝。
(8)焊接边梁与面板的组合焊缝。
(9)焊接其他焊缝。
闸门整体角焊缝的焊接,以控制变形为主。

7、焊缝检验
焊缝外观检查,首先焊工进行自检,I、II类焊缝焊后打上焊工代号钢印,班组质检员进行复检,复检后填报“焊缝检查记录表”交给专职焊接质检工程师进行专检。所有焊缝均应进行焊缝外观检查。焊缝外观质量应符合下列要求:
(1)焊缝表面不允许存在裂纹、夹渣、气孔、焊瘤、未熔合等超标缺陷。
(2)焊缝与母材过渡要平缓,表面余高符合DL/T5018-94表4.4.1要求。
(3)焊缝局部咬边深度不超过0.5mm,咬边长度之和不超过10%焊缝总长。
(4)手工焊焊缝的宽度一般每侧盖过坡口2~4mm,自动焊焊缝的宽度盖过每边坡口宽度2~7mm,且平缓过渡。
(5)焊缝要求平直、均匀、美观、一致,焊后表面飞溅清除干净。
(6)角焊缝的焊脚尺寸按设计要求,其偏差符合DL/T5018-94有关要求。
焊缝的内部质量检查,采用超声波和射线进行检查。检查比例需符合DL/T5018-94表4.4.4有关要求。图纸另有要求的,参照图纸要求执行。

8、矫正
检测门叶形位尺寸,并做好记录。如门叶因变形导致尺寸超差,则用氧气乙炔火焰结合机械方法进行矫正,直至形位尺寸符合设计图样及规范要求。面板按设计尺寸划线,修割余量。

9、底轴下料、加工
(1)底轴按图示尺寸留加工余量用管料切割机下料。
(2)车床加工底轴外表面、拼接套管配合尺寸、对接坡口。
(3)拼点支铰配合处不锈钢板并焊接、拼点连接套管并焊接。
(4)车床加工外圆、连接套管配合外圆、支臂连接法兰配合尺寸。

10、底轴组拼
在平台上放出底轴十字中心线及各支铰座安装位置,按闸门关闭位置组拼底轴。要求底轴同轴度偏差不大于1mm,各支铰连接位置测量高程偏差不大于2mm,两支臂中心距偏差不大于4mm。经检查合格后,在底轴表面划出水平中心线、门叶连接圆弧板位置线,并用样冲作明显、不易破坏的标志。按线拼点门叶连接圆弧板。在底轴上作上、下游方向标志。

11、配钻
配钻门叶连接圆弧板与底轴连接螺孔。
配钻支臂与底轴法兰连接铰制孔。

12、底轴、门叶组拼
按水平中心线在闸门全关位置重新组装底轴,组装支铰座、支臂。检查底轴同轴度偏差不大于1mm,各支铰连接位置测量高程偏差不大于2mm,两支臂中心距偏差不大于4mm。按各支铰位置在门叶上划线割出配合缺口。在底轴上拼点门叶,要求门叶中心线相对底轴中心偏差不大于2mm,门叶垂直度偏差不大于2mm。将门叶与圆弧板点焊固定,在门叶上拼点各支铰位置止水压板、侧止水压板。

13、焊接、配钻
焊接门叶与圆弧板连接焊缝。配钻门叶止水螺栓孔。

14、总组装
将底轴驱动钢坝门整体组装,装上各部件:门叶、止水橡皮、底轴、支臂、支铰座、穿墙止水套等。组装质量的检查项目如下:
(1)底轴同轴度、高程。
(2)门叶垂直度。
(3)穿墙止水套中心距。
(4)止水橡皮相对位置尺寸,与支铰座配合处、与底轴连接处压缩量及配合精度。
(5)支臂中心距、垂直度。
(6)门叶分节连接处错位、间隙。
检查合格后在各配合处用样冲作明显标志,止水橡皮用油漆编号。全部项目检查合格后,向监理工程师提出验收申请并准备出厂验收。


钢坝门制造工艺流程图

钢坝门制作工工艺流程图

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