弧形钢闸门门叶面板倒置式加工方法

专利名称：弧形钢闸门门叶面板倒置式加工方法
技术领域：
本发明适用于水工金属结构弧形钢闸门门叶面板整体加工，同时也适用于大型非 标钢结构弧面加工。
背景技术：
水工金属结构的潜孔弧形钢闸门半径大多在IOm以上，闸门面板的面积也在宽 度χ高度=5mX7m以上。水工金属结构的潜孔弧形钢闸门门叶与闸门孔封水分别采用底止水封水、两侧侧 止水封水和顶止水封水，形成“□”形密闭止水系统。底止水止水橡胶安装在门叶的底缘上，靠门叶的重量压缩底止水橡胶，使得底止 水封水严密。侧止水止水橡胶安装在弧形钢间门门叶的侧边缘外侧，止水橡胶与间门孔侧 止水埋件的不锈钢(不锈钢止水面进行加工过的)有5mm压缩量，使得封水结合面压合紧 密，封水严密。顶止水止水橡胶安装在闸门孔埋件的门楣上，止水橡胶与弧形钢闸门门叶的面板 (从闸门顶部往下约有2m至3m的止水区域内)有5mm压缩量，由于弧形闸门门叶属于焊接 结构，在焊接过程中金属结构出现焊接收缩变形，造成圆弧面的圆柱度出现较大误差，使得 止水橡胶与弧形钢闸门门叶的面板压缩量产生不均勻，在高水头的作用下导致封水不严， 出现渗水、漏水现象，往往会超过规范的要求。随着现代水工金属结构闸门使用要求越来越高，其弧形钢闸门门叶的弧面止水部 分必须要加工才能达到要求的圆柱度、粗糙度的精度要求。藉此保证闸门封水严密，工作平稳。从加工市场看，尚未有大型弧形钢闸门承重逾百吨的外圆加工设备。依靠单一纯 外圆加工设备无法来完成弧形钢间门面板止水部分的加工。

发明内容
该施工技术将弧形钢闸门按门叶工作状态倒置(门叶的顶部面板止水部分在下 方、底缘在上方倒置)，在闸门放置工作坑内，使门叶沿支铰轴旋转升降，通过动力头的铣削 完成弧面加工。采用铣削加工的方法，铣削加工只能是平面，用多个小平面形成折线，近似于圆弧 面，小平面多边形越小越多，越趋接近于圆弧。大型弧形闸门半径大多在IOm以上，若每一 加工平面高度有80mm，其圆度的半径误差仅在0. 008mm以下，远远优于水工金属结构封水 的要求。该技术按闸门工作状态倒置组装连接首先根据结构件外形特征开挖闸门安放基 坑，并将固定支铰支承梁座于混凝土基础上并连接固定支铰，两固定支铰要求同心，活动支 铰通过支铰轴与固定支铰连接，活动支铰与支臂连接；支臂再与门叶面板连接；然后将平 面铣床置于弧形钢闸门门叶面板外侧，通过平面铣床的铣削完成弧形钢闸门门叶面板的加
3工；加工完一工位后，通过两侧支臂的开口端的底部设置的支墩和微调千斤顶调整门叶升 降位置，同步使门叶沿支铰轴旋转上升，进行下一工位的加工；当微调千斤顶到达极限行程 后，用钢结构将门叶进行临时支撑，调整微调千斤顶至下极限行程位置，拔出支墩上的调解 定位轴销，调解定位轴销与下一个调解定位孔进行组合，使支墩的高程升高，然后进行下几 个工位的加工；重复用钢结构将门叶进行临时支撑，调整调解定位轴销与调解定位孔的组 合，使支墩的高程逐渐升高，直至完成门叶面板止水面的加工。使用该技术操作具有以下优点①人员在地面上工作，易于操作，安全得到保证；
②床身不变，加工位置不变；支铰轴固定，较易设置测量控制体系，易于控制检查加工质量；
③投资费用低，只开挖工作坑，固定支铰处设置的稳固的混凝土基础。


图1是弧形钢闸门门叶面板止水面加工示意图；1.混凝土基础2.固定支铰支承梁3.固定支铰4.支铰轴5.活动支铰6.支臂7.门 叶8.平面铣床9.铣床安装基础型钢10.支墩11.调解定位孔12.调解定位轴销13.微调 千斤顶。
具体实施例方式如图1所示，根据结构件外形特征进行开挖闸门安放基坑。设置混凝土基础(1)， 固定支铰支承梁(2)(钢结构)坐落混凝土基础上，固定支铰(3)安装在固定支铰支承梁 上，调整两固定支铰的位置使其同心。活动支铰(5)通过支铰轴(4)与固定支铰连接。活 动支铰与支臂(6)连接，支臂再与门叶(7)连接，支臂的开口端的底部设置支墩(10)和微 调千斤顶(13)用于调整门叶升降位置。平面铣床置于弧形钢闸门门叶面板外侧。平面铣床(8)装于铣床安装基础型钢 (9)上以B面安装找正水平，且使A面平行于两支铰中心，铣削刀盘中心与支铰中心高程一致。通过平面铣床的铣削完成弧形钢闸门门叶面板止水面的加工，每加工完一工位 后，同步顶升两侧微调千斤顶(13)，顶升量为上一工位的加工高度，然后继续加工。当微调 千斤顶到达极限行程后，用钢结构将门叶进行临时支撑，调整微调千斤顶至下极限行程位 置，拔出支墩上的调解定位轴销(12)，调解定位轴销与下一个调解定位孔(11)进行组合， 使支墩的高程升高，然后进行下几个工位的加工。重复用钢结构将门叶进行临时支撑，调整 调解定位轴销与调解定位孔的组合，使支墩的高程逐渐升高，直至完成门叶面板止水面的 加工。
权利要求
一种弧形钢闸门门叶面板倒置式加工方法，其特征在于，首先根据结构件外形特征开挖闸门安放基坑，并将固定支铰支承梁座于混凝土基础上并连接固定支铰，两固定支铰要求同心，活动支铰通过支铰轴与固定支铰连接，活动支铰与支臂连接；支臂再与门叶面板连接；然后将平面铣床置于弧形钢闸门门叶面板外侧，通过平面铣床的铣削完成弧形钢闸门门叶面板的加工；加工完一工位后，通过两侧支臂的开口端的底部设置的支墩和微调千斤顶调整门叶升降位置，同步使门叶沿支铰轴旋转上升，进行下一工位的加工；当微调千斤顶到达极限行程后，用钢结构将门叶进行临时支撑，调整微调千斤顶至下极限行程位置，拔出支墩上的调解定位轴销，调解定位轴销与下一个调解定位孔进行组合，使支墩的高程升高，然后进行下几个工位的加工；重复用钢结构将门叶进行临时支撑，调整调解定位轴销与调解定位孔的组合，使支墩的高程逐渐升高，直至完成门叶面板止水面的加工。
全文摘要
一种弧形钢闸门门叶面板倒置式加工方法，首先根据结构件外形特征开挖闸门安放基坑，并将固定支铰支承梁座于混凝土基础上并连接固定支铰，两固定支铰要求同心；活动支铰通过支铰轴与固定支铰连接，活动支铰与支臂连接；支臂再与门叶连接。平面铣床置于弧形钢闸门门叶面板外侧；通过平面铣床的铣削完成弧形钢闸门门叶面板止水面的加工；加工完一工位后，同步使门叶沿支铰轴旋转上升，进行下一工位的加工。
文档编号E02B7/42GK101962945SQ20101028331
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者佟志民, 刘贵成, 应小军, 张建江, 张松江, 赵朝起, 陈子亮 申请人:中国水利水电第二工程局有限公司