[发明专利]一种大型弧形钢闸门制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及水电站的一种大型弧形钢闸门，具体为一种大型弧形钢闸门制造方法。

背景技术

弧形钢闸门是水利枢纽中控制并调节上下游水位的挡水及泄水设备，主要由弧形门叶、支臂以及支绞组成，国外某水电站溢流坝弧形钢闸门门叶宽度13.46m，弧面半径24m，挡水高度21.2m，面板弧面长度22.26m。面板厚度16mm，由于该钢闸门支臂中心线与水流中心线呈一个4.195°的夹角，支臂为斜支臂结构，这种大型的、支臂为斜支臂的结构形式的弧形闸门在国内制作尚属首次，国内无成熟经验可借鉴，一旦其钢板下料尺寸存在误差、则容易造成支臂缝隙较大，引起较大的焊接应力而使闸门整体变形，严重时可能使闸门无法组装，将造成巨大的经济损失。

此外，用于连接支臂和支绞的半支腿承受来自于整个弧形门及支臂的剪力扭矩，其内部的应力分布十分复杂，所以为了保障半支腿工作的可靠性，半支腿在制作完毕后不允许存在焊接应力，需要进行退火处理。

发明内容

本发明基于上述理由，提出了一种针对大型弧形钢闸门的制造方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种大型弧形钢闸门制造方法，包括：

步骤1、门叶面板制造：

a、制作门叶面板样板，面板样板需制作两块，其中一块用于检查面板的弯曲度，另一块用于检查支臂主梁前翼缘的弯曲度，用于检查面板的弧线轮廓度控制在≤0.3mm，弦长3m，用于检查弧线轮廓度控制在≤0.3mm，弦长2m。

b、门叶面板下料，先电脑放样、再画线、然后再数控下料，面板下料后，卷弧，最后在弧台上校修弧度，利用门叶面板样板检验弧度，同时保证横向直线度不大于2mm；

步骤2、支臂制造：

a、支臂放样、数控下料，

b、焊接；

步骤3、半支腿制造：

a、半支腿下料，

b、焊接，

c、退火。

步骤4、组装：将上述制得的门叶面板、支臂、半支腿进行组装，

进一步地，步骤2中所述的支臂放样的操作步骤为：

a、以支绞中心建立回转中心线

b、建立垂直于回转中心线且过支绞的中心线的中垂线，

c、测出上支臂、中支臂、下支臂端点离回转中心线的距离，

d、计算出上支臂、中支臂、下支臂端点升高的距离，

e、以中垂线为参考值建立上支臂、中支臂、下支臂端点处的补偿值；

进一步地，步骤3中所述的退火工艺为：

a、在退火炉中以任意加热速度加热到300℃，

b、以不超过55℃/h的匀速加热速度继续加热到560～590℃，

c、保温240min，

d、以不超过55℃/h的匀速冷却速度冷却到300℃，

e、以任意冷却速度冷却到常温。

进一步地，所述上支臂、中支臂、下支臂端点处的补偿值分别为68mm，0.4mm，29mm。

综上所述，本发明通过建立旋转中心线和中垂线模型后，通过对上支臂、中支臂、下支臂下料时进行补偿，经补偿后，上支臂、中支臂、下支臂组装焊接后完全达到了钢闸门支臂中心线与水流中心线呈一个4.195°的夹角设计要求，在国内尚属首次，对于大型的斜支臂弧形钢闸门制作提供了借鉴经验。

附图说明

图1是本发明所述的钢闸门俯视图；

图2是本发明所述的钢闸门正视图；

图3是本发明实施例示意图；

图中，1、门叶面板；2、支臂；20、上支臂；21、中支臂；22、下支臂；3、半支腿；4、支绞。

具体实施方式

一种大型弧形钢闸门制造方法，包括：

步骤1、门叶面板制造：

a、制作门叶面板样板，面板样板需制作两块，其中一块用于检查面板的弯曲度，另一块用于检查支臂主梁前翼缘的弯曲度，用于检查面板的弧线轮廓度控制在≤0.3mm，弦长3m，用于检查弧线轮廓度控制在≤0.3mm，弦长2m。

b、门叶面板下料，先电脑放样、再画线、然后再数控下料，面板下料后，卷弧，最后在弧台上校修弧度，利用门叶面板样板检验弧度，同时保证横向直线度不大于2mm；

步骤2、支臂制造：

a、支臂放样、数控下料，

b、焊接；

步骤3、半支腿制造：

a、半支腿下料，

b、焊接，

c、退火。

步骤4、组装：将上述制得的门叶面板、支臂、半支腿进行组装，