专利名称：一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法
技术领域：
本发明涉及钢结构施工技术领域，尤其涉及一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法。
背景技术：
随着国家基础建设的加快，交通水运发展提速，船闸工程的建设力度也在不断加大。设计从力学结构的合理性及视觉效果的美观性方面考虑，现在新建的船间间门一般多采用球节点弧形三角门结构。现有技术“船闸三角门安装工法”，球节点弧形三角门制作的施工质量得不到保证，成本较高。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是提出一种减少闸门焊后变形的矫正工作量、提高下料精度、产品质量高、成本较低的船闸球节点弧形三角闸门制作方法。本发明所采用的技术方案为一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，包括如下步骤一、根据图纸放样，搭设胎架，进行部件的下料和拼装，然后进行检验，成批划线；二、将零部件下料，下料结束后对下料件矫正，然后在专用胎架上进行拼装焊接， 检测矫正；三、以现有的胎架为基础，加设支撑板，用水准仪将支撑板纵向找平，并确定各个节点的标高，将间门面板铺在支撑板上，定位焊接牢固；四、制作大面板、羊角小面板，将大面板、羊角小面板分块吊放到胎架上，按放好的拼装控制线进行拼装；五、依次拼装主梁、次梁及筋板等部件，然后对焊缝进行焊接，从而完成门叶的焊接；六、将浮箱与水平桁架焊接，然后与门叶拼装；七、制作自重桁架，与门叶拼焊，在所有管件两端做密封处理；八、加工运转件，进行组装和标识，并对运转件包装及防护；九、制作端柱，对端柱进行拼装焊接，局部部位进行整形校正，然后进行去应力处理；十、搭设组装平台，在平台上放出闸门整体组装的大样线，将门叶、桁架、端柱整体组装，最后进行防腐处理。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括所述间门拼装胎架采用型钢搭设在混凝土基础面的埋设钢板上，采用反变形预留法控制闸门的弧度，将一次焊接产生的焊接变形作为二次焊接变形的反变形，抵消二次焊接引起的不利变形。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括所述零部件下料采用半自动割刀、数控切割机、剪板机及相贯线切割机下料。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括所述下料件矫正采用手工、火焰及机械矫正。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括焊缝的焊接采用(X)2气体保护焊。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括所有桁架系杆件均采用全封闭焊接。根据本发明的另外一个实施例，一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法进一步包括端柱顶、底两端与间门的自重桁架和顶底枢相连的位置结构复杂，焊缝集中，将这部分能组装成独立部件的先行装配焊接，再与端柱进行二次装配焊接。本发明的有益效果是本发明在现有的“船闸三角门安装工法”的基础上，结合球节点弧形三角闸门的特点，采用反变形预留法，数控下料，高频振动去应力处理，两点决定一直线的原理，二次装配法解决了闸门制作过程中的各种焊接变形情况，从而减少了闸门焊后变形的矫正工作量，提高了相贯线及不规则零件的下料精度，减小了闸门端柱应力集中，保证了顶底枢的同轴度，达到提高产品质量、降本增效的目的。
图1是本发明的桁架制作及其与端柱连接示意图；图2是本发明的端柱总成示意图。图中1、工艺园板，2、顶枢座，3、腹板，4、底枢座，5、钢丝。
具体实施例方式现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，具体步骤如下1、放样、划线a.根据图纸要求及实际需要，对空间结构需转换成平面，按1 1放大样，进行部件的下料和拼装。b.闸门的主梁腹板为弧形，在电脑上绘图，到数控切割机上下料。放主梁大样，搭设胎架。主梁拼焊完成后在胎架上进行检验。c.自重桁架在数控相贯线切割机上下料后，同一规格的杆件放到1 1大样上检验合格后再成批划线，防止成批料不合格，费工。2、零部件制作a.零件下料板料下料采用半自动割刀、数控切割机及剪板机下料。规则形状且板厚不大于12mm，采用剪板机下料，注意剪切精度，齐线剪；板厚大于12mm的矩形板料可用半自动割刀下料，注意控制下料的精度，下料过程中需不断用尺检测下料的尺寸。不规则及弧形的板料采用数控切割机下料，长板料下好后应在大样上进行矫正和检测。自重桁架杆件采用相贯线切割机下料。b.下料件矫正矫正采用手工、火焰及机械矫正。手工矫正小件，火焰和机械矫正大件、长件。手工矫正及机械矫正时注意对工件表面的保护，采用垫板以免产生硬伤。火焰矫正时要防止工件局部温度过高，板材过烧，一般温度控制在700°C左右。温度的控制一般凭经验察看钢板火烧部分的颜色。c.部件拼装部件划线拼装或在专用胎架上进行组拼。d.部件焊接部件焊接严格按图纸和焊接工艺进行施工。e.部件矫正部件焊接完成后进行手工、火焰及机械矫正至合格。对主梁及不规则部件等在拼装胎架上进行检测。3、胎架制作闸门拼装胎架的制作，应采用型钢搭设，胎架基础应牢固，型钢固定在以混凝土做基础的埋设钢板上。根据球节点弧形三角门的结构特点，胎架按施工图纸制作，包括羊角部位均应一起搭设，其步骤如下a.以现有的胎架为基础，加设支撑板，与胎架焊牢固；b.用水准仪将支撑板纵向找平，水平误差彡士 Imm ；c.按照面板弯曲的圆弧标高，用水准仪横向确定各个节点的标高，标高误差 ^ 士 Imm ；d.将闸门面板铺在支撑板上，定位焊接牢固，以此作为制作平台。定位支撑节点板，布置密度横向间隔1000mm，纵向间隔< 2000mm。4、面板制作按面板拼接工艺图进行施工，放足工艺余量，放出所有梁格拼装控制线、大面板板料拼接控制线及羊角小面板拼接控制线(一般拼接控制线的距离为200mm)。 羊角小面板单独成形，在胎架上与大面板拼接。5、门叶拼装a.大面板分块吊放到闸门拼装胎架上，按放好的拼装控制线进行拼装。拼装羊角面板。b.焊接梁格与面板对接缝交汇处的焊缝，焊缝长约100mm，用角向磨光机磨平。c.按拼装工艺依次拼装主梁、次梁及筋板等部件。d.注意控制拼装间隙，最好是顶紧装配，以减少焊接收缩及变形。e.注意拼装时使面板与胎架紧密贴合。6、门叶焊接a.门叶焊接严格按焊接工艺进行施焊。b.门叶不翻身焊接，所有焊缝(除面板面的对接焊缝外)均在闸门拼装胎架内完成。有些部位采用全位置焊接；小次梁翼缘对接缝采用陶瓷衬垫，单面焊双面成形的焊接方法。c.绝大部分焊缝均采用(X)2气体保护焊，以减少焊接热输入量和焊接变形。d.施焊时，应实时监控门叶的焊接变形，与工艺变形的控制值相比较，及时调整焊接工艺和焊接顺序，控制焊接变形。e.门叶焊接完成后检测焊接变形值，必要时进行适当的火焰矫正，门叶的变形值符合反变形的预留量。7、浮箱及水平桁架拼焊a.浮箱及水平桁架拼装浮箱的位置在闸门的下部，浮箱及与门叶相连的水平桁架一起拼装。
b.浮箱及桁架的焊接焊接时应适时监控门叶的变形，及时调整焊接工艺，使变
形最小。8、自重桁架制作弧形三角门自重桁架系是一个由钢球与钢管连接的空间立体结构，需通过每个平面内的杆件所在的正面视图来放大样、计算杆件实长及划出杆件端部的相贯线形态，如图1所示。a.放样下料球一球连接型杆件两端都是平直头，这类杆件划线后，用数控相贯线切割机进行下料，并进行坡口加工；球一面型及球一管型连接杆件的端头用数控相贯线切割机进行下料，成型坡口，并控制好杆件的长度。管一管型连接杆件划线时注意保证杆件长度的准确，在管件上弹好中心线控制好杆件两端的相贯线切口的角度。b.按左上片桁架、左下片桁架、右上片桁架、右下片桁架大样单件制作，在厂内放样配料、预拼装，组装好之后，编号并解体，顶底片桁架主管考虑运输需要不焊，其它门系桁架杆件与门叶拼焊，同时做好检测记录和安装检查控制线。c.所有管件两端用8mm钢板封头，做密封处理，确保不渗漏。其中管件尺寸彡140mm的均需做密封性试验，试验压力0. IMPa，保压Mh。检验时，主支臂杆端部封焊后， 逐根作气密性试验，其它杆件抽样30% ；缓慢升至工作压力0. IMPa以上，保压Mh。d.按闸门门叶工地分段要求对在厂内焊接的部位做好记号并焊接，所有桁架系杆件均为全封闭焊接。9、运转件加工、装配主要材料一般为铸件和锻件，注意原材料的质量，控制零件的加工精度。零件加工合格后，厂内进行组装和试装配并标识，以便工地安装。试装配后的零部件应包装和防护。10、端柱制作，如图2所示a.下料根据图纸尺寸，放足大样，下料，长料用半自动气割机下料，短料用剪板机下料，长度方向放足余量。b.拼装①端柱腹板拼接40mm的钢板和20mm的钢板，不等厚度的腹板3焊接采用斜坡型坡口，坡口宽度80mm，使用刨床加工，然后焊接，焊缝为一级焊缝。②整体拼装所有构件在平台上进行拼装，两侧翼缘预弯，腹板3对接，端柱背面中间立板与翼缘板拼焊成梁系，顶底支座板待整体焊接成形后最后组装。拼装时控制好桁架中心线和螺栓孔相对位置。c.焊接在点固的基础上，对端柱进行焊接，焊接时采取相应的控制变形措施。顶底支座板与运转件划好线、配打孔，待端柱焊好后，与端柱配装，保证尺寸，并焊接。d.对端柱进行整形焊后，对局部弯曲部位进行校正。方法冷矫形。采用锤击矫形、液压千斤顶矫形和油压机矫形。热矫形，将构件加热到800°C -900°C，加热时间不宜过长，防止钢材氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹发生。辅助以机械压力矫正变形。端柱制作完毕后，安装限位板，对其与桁架连接部位划线，打好样线，以便总拼装。e.放好端柱正反两面中心线和安装控制线，并打好样冲印。端柱与顶枢座2和底枢座4实配划螺栓孔线，转金加工车间钻孔。检验合格后，转防腐车间防腐(工地拼焊的位置暂不防腐)。f.因下拉杆支座底平面与端柱连接螺栓幅部分是铰制孔，故在铸件铸造完成进行螺栓孔加工时，先预留与端柱配钻孔的加工余量，配钻孔完成后再预留与端柱铰孔的加工余量。与自重桁架相连接的部分拼焊成部件，矫正合格后与端柱工字梁进行二次装配，拼焊成整体，这样便于尺寸的控制和减小焊接应力和变形。端柱矫正合格后进行高频振动去应力处理。11、端柱装配a.装配顶枢座2和底枢座4，调整并控制好顶、底枢座轴孔的同轴度后，用螺栓将其固定并拧紧。b.装配工艺①闸门端柱制作焊接好后，进行整形，使端柱腹板(δ 40mm的底枢钢板和δ 40mm的顶枢钢板)在同一平面内。②用四只千斤顶支撑端柱，水准仪调端柱水平，画端柱中心线。③底枢座4加工好后画中心线，将底枢的中心线对准端柱中心线，垫铜皮，调整高度，用水准仪检测，控制标高差小于0. 5mm，用以控制高度方向的同轴度。④顶枢座2加工好后画中心线，将顶枢的中心线对准端柱中心线，垫铜皮，调整高度，用水准仪检测，控制标高差小于0. 5mm，用以控制高度方向的同轴度。⑤由顶枢的侧面做延长线，到旋转中心等距离，由底枢的侧面做延长线，到旋转中心等距离，形成矩形，悬挂Φ 0. 5mm的钢丝5，测量钢丝5和轴间距，控制误差小于0. 5mm,用以控制水平方向的同轴度。12、闸门整体组装a.搭设组装平台，平台的基础要牢固，能承受闸门及自重桁架的重量而不沉陷。b.在搭设的平台上放出闸门整体组装的大样线，注意放出相应的余量。c.吊拼装顺序为门叶下分段、下部桁架、门叶上分段、上部桁架及端柱总成。d.闸门整体组装。13、闸门防腐门叶防腐严格按防腐工艺进行，注意工地接缝及拼焊位置预留 200mm不防腐，已防腐的部分留一道面漆到工地上再进行整体防腐处理。14、闸门运输将成品件堆放垫实垫稳，防止因堆放而产生变形。通过水路或公路运输至工地现场安装。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，包括如下步骤一、根据图纸放样，搭设胎架，进行部件的下料和拼装，然后进行检验，成批划线；二、将零部件下料，下料结束后对下料件矫正，然后在专用胎架上进行拼装焊接，检测矫正；三、以现有的胎架为基础，加设支撑板，用水准仪将支撑板纵向找平，并确定各个节点的标高，将间门面板铺在支撑板上，定位焊接牢固；四、制作大面板、羊角小面板，将大面板、羊角小面板分块吊放到胎架上，按放好的拼装控制线进行拼装；五、依次拼装主梁、次梁及筋板等部件，然后对焊缝进行焊接，从而完成门叶的焊接；六、将浮箱与水平桁架焊接，然后与门叶拼装；七、制作自重桁架，与门叶拼焊，在所有管件两端做密封处理；八、加工运转件，进行组装和标识，并对运转件包装及防护；九、制作端柱，对端柱进行拼装焊接，局部部位进行整形校正，然后进行去应力处理；十、搭设组装平台，在平台上放出间门整体组装的大样线，将门叶、桁架、端柱整体组装，最后进行防腐处理。
2.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于所述闸门拼装胎架采用型钢搭设在混凝土基础面的埋设钢板上，采用反变形预留法控制闸门的弧度，将一次焊接产生的焊接变形作为二次焊接变形的反变形，抵消二次焊接引起的不利变形。
3.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于所述零部件下料采用半自动割刀、数控切割机、剪板机及相贯线切割机下料。
4.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于所述下料件矫正采用手工、火焰及机械矫正。
5.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于焊缝的焊接采用CO2气体保护焊。
6.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于所有桁架系杆件均采用全封闭焊接。
7.根据权利要求1所述的一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，其特征在于端柱顶、底两端与间门的自重桁架和顶底枢相连的位置结构复杂，焊缝集中，将这部分能组装成独立部件的先行装配焊接，再与端柱进行二次装配焊接。
全文摘要
本发明涉及一种船闸球节点弧形三角闸门制作方法，在“船闸三角门安装工法”的基础上，结合球节点弧形三角闸门的特点，采用反变形预留法，数控下料，高频振动去应力处理，两点决定一直线的原理，二次装配法解决了闸门制作过程中的各种焊接变形情况，从而减少了闸门焊后变形的矫正工作量，提高了相贯线及不规则零件的下料精度，减小了闸门端柱应力集中，保证了顶底枢的同轴度，达到提高产品质量、降本增效的目的。
文档编号B23P15/00GK102554559SQ20101061356
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者严朝阳, 何世民, 凌建, 徐太宏, 李殊丽, 王兵, 颜斌 申请人:江苏省水利机械制造有限公司