專利名稱：一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法。
背景技術(shù)：
隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的加快，交通水運發(fā)展提速，船閘工程的建設(shè)力度也在不斷加大。設(shè)計從力學(xué)結(jié)構(gòu)的合理性及視覺效果的美觀性方面考慮，現(xiàn)在新建的船間間門一般多采用球節(jié)點弧形三角門結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)“船閘三角門安裝工法”，球節(jié)點弧形三角門制作的施工質(zhì)量得不到保證，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種減少閘門焊后變形的矯正工作量、提高下料精度、產(chǎn)品質(zhì)量高、成本較低的船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，包括如下步驟一、根據(jù)圖紙放樣，搭設(shè)胎架，進行部件的下料和拼裝，然后進行檢驗，成批劃線；二、將零部件下料，下料結(jié)束后對下料件矯正，然后在專用胎架上進行拼裝焊接， 檢測矯正；三、以現(xiàn)有的胎架為基礎(chǔ)，加設(shè)支撐板，用水準儀將支撐板縱向找平，并確定各個節(jié)點的標高，將間門面板鋪在支撐板上，定位焊接牢固；四、制作大面板、羊角小面板，將大面板、羊角小面板分塊吊放到胎架上，按放好的拼裝控制線進行拼裝；五、依次拼裝主梁、次梁及筋板等部件，然后對焊縫進行焊接，從而完成門葉的焊接；六、將浮箱與水平桁架焊接，然后與門葉拼裝；七、制作自重桁架，與門葉拼焊，在所有管件兩端做密封處理；八、加工運轉(zhuǎn)件，進行組裝和標識，并對運轉(zhuǎn)件包裝及防護；九、制作端柱，對端柱進行拼裝焊接，局部部位進行整形校正，然后進行去應(yīng)力處理；十、搭設(shè)組裝平臺，在平臺上放出閘門整體組裝的大樣線，將門葉、桁架、端柱整體組裝，最后進行防腐處理。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括所述間門拼裝胎架采用型鋼搭設(shè)在混凝土基礎(chǔ)面的埋設(shè)鋼板上，采用反變形預(yù)留法控制閘門的弧度，將一次焊接產(chǎn)生的焊接變形作為二次焊接變形的反變形，抵消二次焊接引起的不利變形。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括所述零部件下料采用半自動割刀、數(shù)控切割機、剪板機及相貫線切割機下料。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括所述下料件矯正采用手工、火焰及機械矯正。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括焊縫的焊接采用(X)2氣體保護焊。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括所有桁架系桿件均采用全封閉焊接。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法進一步包括端柱頂、底兩端與間門的自重桁架和頂?shù)讟邢噙B的位置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫集中，將這部分能組裝成獨立部件的先行裝配焊接，再與端柱進行二次裝配焊接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在現(xiàn)有的“船閘三角門安裝工法”的基礎(chǔ)上，結(jié)合球節(jié)點弧形三角閘門的特點，采用反變形預(yù)留法，數(shù)控下料，高頻振動去應(yīng)力處理，兩點決定一直線的原理，二次裝配法解決了閘門制作過程中的各種焊接變形情況，從而減少了閘門焊后變形的矯正工作量，提高了相貫線及不規(guī)則零件的下料精度，減小了閘門端柱應(yīng)力集中，保證了頂?shù)讟械耐S度，達到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降本增效的目的。


圖1是本發(fā)明的桁架制作及其與端柱連接示意圖；圖2是本發(fā)明的端柱總成示意圖。圖中1、工藝園板，2、頂樞座，3、腹板，4、底樞座，5、鋼絲。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，具體步驟如下1、放樣、劃線a.根據(jù)圖紙要求及實際需要，對空間結(jié)構(gòu)需轉(zhuǎn)換成平面，按1 1放大樣，進行部件的下料和拼裝。b.閘門的主梁腹板為弧形，在電腦上繪圖，到數(shù)控切割機上下料。放主梁大樣，搭設(shè)胎架。主梁拼焊完成后在胎架上進行檢驗。c.自重桁架在數(shù)控相貫線切割機上下料后，同一規(guī)格的桿件放到1 1大樣上檢驗合格后再成批劃線，防止成批料不合格，費工。2、零部件制作a.零件下料板料下料采用半自動割刀、數(shù)控切割機及剪板機下料。規(guī)則形狀且板厚不大于12mm，采用剪板機下料，注意剪切精度，齊線剪；板厚大于12mm的矩形板料可用半自動割刀下料，注意控制下料的精度，下料過程中需不斷用尺檢測下料的尺寸。不規(guī)則及弧形的板料采用數(shù)控切割機下料，長板料下好后應(yīng)在大樣上進行矯正和檢測。自重桁架桿件采用相貫線切割機下料。b.下料件矯正矯正采用手工、火焰及機械矯正。手工矯正小件，火焰和機械矯正大件、長件。手工矯正及機械矯正時注意對工件表面的保護，采用墊板以免產(chǎn)生硬傷?；鹧娉C正時要防止工件局部溫度過高，板材過燒，一般溫度控制在700°C左右。溫度的控制一般憑經(jīng)驗察看鋼板火燒部分的顏色。c.部件拼裝部件劃線拼裝或在專用胎架上進行組拼。d.部件焊接部件焊接嚴格按圖紙和焊接工藝進行施工。e.部件矯正部件焊接完成后進行手工、火焰及機械矯正至合格。對主梁及不規(guī)則部件等在拼裝胎架上進行檢測。3、胎架制作閘門拼裝胎架的制作，應(yīng)采用型鋼搭設(shè)，胎架基礎(chǔ)應(yīng)牢固，型鋼固定在以混凝土做基礎(chǔ)的埋設(shè)鋼板上。根據(jù)球節(jié)點弧形三角門的結(jié)構(gòu)特點，胎架按施工圖紙制作，包括羊角部位均應(yīng)一起搭設(shè)，其步驟如下a.以現(xiàn)有的胎架為基礎(chǔ)，加設(shè)支撐板，與胎架焊牢固；b.用水準儀將支撐板縱向找平，水平誤差彡士 Imm ；c.按照面板彎曲的圓弧標高，用水準儀橫向確定各個節(jié)點的標高，標高誤差 ^ 士 Imm ；d.將閘門面板鋪在支撐板上，定位焊接牢固，以此作為制作平臺。定位支撐節(jié)點板，布置密度橫向間隔1000mm，縱向間隔< 2000mm。4、面板制作按面板拼接工藝圖進行施工，放足工藝余量，放出所有梁格拼裝控制線、大面板板料拼接控制線及羊角小面板拼接控制線(一般拼接控制線的距離為200mm)。 羊角小面板單獨成形，在胎架上與大面板拼接。5、門葉拼裝a.大面板分塊吊放到閘門拼裝胎架上，按放好的拼裝控制線進行拼裝。拼裝羊角面板。b.焊接梁格與面板對接縫交匯處的焊縫，焊縫長約100mm，用角向磨光機磨平。c.按拼裝工藝依次拼裝主梁、次梁及筋板等部件。d.注意控制拼裝間隙，最好是頂緊裝配，以減少焊接收縮及變形。e.注意拼裝時使面板與胎架緊密貼合。6、門葉焊接a.門葉焊接嚴格按焊接工藝進行施焊。b.門葉不翻身焊接，所有焊縫(除面板面的對接焊縫外)均在閘門拼裝胎架內(nèi)完成。有些部位采用全位置焊接；小次梁翼緣對接縫采用陶瓷襯墊，單面焊雙面成形的焊接方法。c.絕大部分焊縫均采用(X)2氣體保護焊，以減少焊接熱輸入量和焊接變形。d.施焊時，應(yīng)實時監(jiān)控門葉的焊接變形，與工藝變形的控制值相比較，及時調(diào)整焊接工藝和焊接順序，控制焊接變形。e.門葉焊接完成后檢測焊接變形值，必要時進行適當(dāng)?shù)幕鹧娉C正，門葉的變形值符合反變形的預(yù)留量。7、浮箱及水平桁架拼焊a.浮箱及水平桁架拼裝浮箱的位置在閘門的下部，浮箱及與門葉相連的水平桁架一起拼裝。
b.浮箱及桁架的焊接焊接時應(yīng)適時監(jiān)控門葉的變形，及時調(diào)整焊接工藝，使變
形最小。8、自重桁架制作弧形三角門自重桁架系是一個由鋼球與鋼管連接的空間立體結(jié)構(gòu)，需通過每個平面內(nèi)的桿件所在的正面視圖來放大樣、計算桿件實長及劃出桿件端部的相貫線形態(tài)，如圖1所示。a.放樣下料球一球連接型桿件兩端都是平直頭，這類桿件劃線后，用數(shù)控相貫線切割機進行下料，并進行坡口加工；球一面型及球一管型連接桿件的端頭用數(shù)控相貫線切割機進行下料，成型坡口，并控制好桿件的長度。管一管型連接桿件劃線時注意保證桿件長度的準確，在管件上彈好中心線控制好桿件兩端的相貫線切口的角度。b.按左上片桁架、左下片桁架、右上片桁架、右下片桁架大樣單件制作，在廠內(nèi)放樣配料、預(yù)拼裝，組裝好之后，編號并解體，頂?shù)灼旒苤鞴芸紤]運輸需要不焊，其它門系桁架桿件與門葉拼焊，同時做好檢測記錄和安裝檢查控制線。c.所有管件兩端用8mm鋼板封頭，做密封處理，確保不滲漏。其中管件尺寸彡140mm的均需做密封性試驗，試驗壓力0. IMPa，保壓Mh。檢驗時，主支臂桿端部封焊后， 逐根作氣密性試驗，其它桿件抽樣30% ；緩慢升至工作壓力0. IMPa以上，保壓Mh。d.按閘門門葉工地分段要求對在廠內(nèi)焊接的部位做好記號并焊接，所有桁架系桿件均為全封閉焊接。9、運轉(zhuǎn)件加工、裝配主要材料一般為鑄件和鍛件，注意原材料的質(zhì)量，控制零件的加工精度。零件加工合格后，廠內(nèi)進行組裝和試裝配并標識，以便工地安裝。試裝配后的零部件應(yīng)包裝和防護。10、端柱制作，如圖2所示a.下料根據(jù)圖紙尺寸，放足大樣，下料，長料用半自動氣割機下料，短料用剪板機下料，長度方向放足余量。b.拼裝①端柱腹板拼接40mm的鋼板和20mm的鋼板，不等厚度的腹板3焊接采用斜坡型坡口，坡口寬度80mm，使用刨床加工，然后焊接，焊縫為一級焊縫。②整體拼裝所有構(gòu)件在平臺上進行拼裝，兩側(cè)翼緣預(yù)彎，腹板3對接，端柱背面中間立板與翼緣板拼焊成梁系，頂?shù)字ё宕w焊接成形后最后組裝。拼裝時控制好桁架中心線和螺栓孔相對位置。c.焊接在點固的基礎(chǔ)上，對端柱進行焊接，焊接時采取相應(yīng)的控制變形措施。頂?shù)字ё迮c運轉(zhuǎn)件劃好線、配打孔，待端柱焊好后，與端柱配裝，保證尺寸，并焊接。d.對端柱進行整形焊后，對局部彎曲部位進行校正。方法冷矯形。采用錘擊矯形、液壓千斤頂矯形和油壓機矯形。熱矯形，將構(gòu)件加熱到800°C -900°C，加熱時間不宜過長，防止鋼材氧化、脫碳、過熱、過燒、裂紋發(fā)生。輔助以機械壓力矯正變形。端柱制作完畢后，安裝限位板，對其與桁架連接部位劃線，打好樣線，以便總拼裝。e.放好端柱正反兩面中心線和安裝控制線，并打好樣沖印。端柱與頂樞座2和底樞座4實配劃螺栓孔線，轉(zhuǎn)金加工車間鉆孔。檢驗合格后，轉(zhuǎn)防腐車間防腐(工地拼焊的位置暫不防腐)。f.因下拉桿支座底平面與端柱連接螺栓幅部分是鉸制孔，故在鑄件鑄造完成進行螺栓孔加工時，先預(yù)留與端柱配鉆孔的加工余量，配鉆孔完成后再預(yù)留與端柱鉸孔的加工余量。與自重桁架相連接的部分拼焊成部件，矯正合格后與端柱工字梁進行二次裝配，拼焊成整體，這樣便于尺寸的控制和減小焊接應(yīng)力和變形。端柱矯正合格后進行高頻振動去應(yīng)力處理。11、端柱裝配a.裝配頂樞座2和底樞座4，調(diào)整并控制好頂、底樞座軸孔的同軸度后，用螺栓將其固定并擰緊。b.裝配工藝①閘門端柱制作焊接好后，進行整形，使端柱腹板(δ 40mm的底樞鋼板和δ 40mm的頂樞鋼板)在同一平面內(nèi)。②用四只千斤頂支撐端柱，水準儀調(diào)端柱水平，畫端柱中心線。③底樞座4加工好后畫中心線，將底樞的中心線對準端柱中心線，墊銅皮，調(diào)整高度，用水準儀檢測，控制標高差小于0. 5mm，用以控制高度方向的同軸度。④頂樞座2加工好后畫中心線，將頂樞的中心線對準端柱中心線，墊銅皮，調(diào)整高度，用水準儀檢測，控制標高差小于0. 5mm，用以控制高度方向的同軸度。⑤由頂樞的側(cè)面做延長線，到旋轉(zhuǎn)中心等距離，由底樞的側(cè)面做延長線，到旋轉(zhuǎn)中心等距離，形成矩形，懸掛Φ 0. 5mm的鋼絲5，測量鋼絲5和軸間距，控制誤差小于0. 5mm,用以控制水平方向的同軸度。12、閘門整體組裝a.搭設(shè)組裝平臺，平臺的基礎(chǔ)要牢固，能承受閘門及自重桁架的重量而不沉陷。b.在搭設(shè)的平臺上放出閘門整體組裝的大樣線，注意放出相應(yīng)的余量。c.吊拼裝順序為門葉下分段、下部桁架、門葉上分段、上部桁架及端柱總成。d.閘門整體組裝。13、閘門防腐門葉防腐嚴格按防腐工藝進行，注意工地接縫及拼焊位置預(yù)留 200mm不防腐，已防腐的部分留一道面漆到工地上再進行整體防腐處理。14、閘門運輸將成品件堆放墊實墊穩(wěn)，防止因堆放而產(chǎn)生變形。通過水路或公路運輸至工地現(xiàn)場安裝。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，包括如下步驟一、根據(jù)圖紙放樣，搭設(shè)胎架，進行部件的下料和拼裝，然后進行檢驗，成批劃線；二、將零部件下料，下料結(jié)束后對下料件矯正，然后在專用胎架上進行拼裝焊接，檢測矯正；三、以現(xiàn)有的胎架為基礎(chǔ)，加設(shè)支撐板，用水準儀將支撐板縱向找平，并確定各個節(jié)點的標高，將間門面板鋪在支撐板上，定位焊接牢固；四、制作大面板、羊角小面板，將大面板、羊角小面板分塊吊放到胎架上，按放好的拼裝控制線進行拼裝；五、依次拼裝主梁、次梁及筋板等部件，然后對焊縫進行焊接，從而完成門葉的焊接；六、將浮箱與水平桁架焊接，然后與門葉拼裝；七、制作自重桁架，與門葉拼焊，在所有管件兩端做密封處理；八、加工運轉(zhuǎn)件，進行組裝和標識，并對運轉(zhuǎn)件包裝及防護；九、制作端柱，對端柱進行拼裝焊接，局部部位進行整形校正，然后進行去應(yīng)力處理；十、搭設(shè)組裝平臺，在平臺上放出間門整體組裝的大樣線，將門葉、桁架、端柱整體組裝，最后進行防腐處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于所述閘門拼裝胎架采用型鋼搭設(shè)在混凝土基礎(chǔ)面的埋設(shè)鋼板上，采用反變形預(yù)留法控制閘門的弧度，將一次焊接產(chǎn)生的焊接變形作為二次焊接變形的反變形，抵消二次焊接引起的不利變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于所述零部件下料采用半自動割刀、數(shù)控切割機、剪板機及相貫線切割機下料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于所述下料件矯正采用手工、火焰及機械矯正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于焊縫的焊接采用CO2氣體保護焊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于所有桁架系桿件均采用全封閉焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，其特征在于端柱頂、底兩端與間門的自重桁架和頂?shù)讟邢噙B的位置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊縫集中，將這部分能組裝成獨立部件的先行裝配焊接，再與端柱進行二次裝配焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種船閘球節(jié)點弧形三角閘門制作方法，在“船閘三角門安裝工法”的基礎(chǔ)上，結(jié)合球節(jié)點弧形三角閘門的特點，采用反變形預(yù)留法，數(shù)控下料，高頻振動去應(yīng)力處理，兩點決定一直線的原理，二次裝配法解決了閘門制作過程中的各種焊接變形情況，從而減少了閘門焊后變形的矯正工作量，提高了相貫線及不規(guī)則零件的下料精度，減小了閘門端柱應(yīng)力集中，保證了頂?shù)讟械耐S度，達到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降本增效的目的。
文檔編號B23P15/00GK102554559SQ20101061356
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者嚴朝陽, 何世民, 凌建, 徐太宏, 李殊麗, 王兵, 顏斌 申請人:江蘇省水利機械制造有限公司