CN107685235A - 一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装，其中专用工装包括加工轨道、铣床机头和轨道垫板组件，所述铣床机头设在加工轨道上并可相对加工过轨道往复移动，所述轨道垫板组件设在加工轨道下方；其中加工方法包括：①面板延伸组件的安装、②工装搭设、③工装固定和④面板加工；该加工方法可以解决现有弧形闸门门叶加工的工装结构复杂、成本投入大和工艺步骤烦复的技术问题，可节约成本、可简化工艺步骤，利于缩短门叶制造时间，使门叶面板加工更加灵活方便；在工装本身的结构设计和安装加工方面，结构设计合理简单、易于制造且成本低，门叶的加工操作简单方便。

Description

一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装

技术领域

本发明涉及弧形闸门加工技术领域，具体涉及一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装。

背景技术

水电站弧形闸门作为水电闸门的一种是水电站不可或缺的一部分，同时也是目前大型钢结构制作中重要的一部分。弧形闸门制作较平面闸门及其他部分钢结构制作难度大且要求严格，其中面板加工是整个弧门制作的难点重点，所以控制好弧门门叶面板加工质量至关重要。

传统弧形闸门门叶面板加工采用大臂加工，即要求闸门总拼后用专用工装配合天车（大型闸门需要挖弧门坑）进行加工，加工技术已经很成熟，简要的工艺方法是，将门叶运至加工位置处并与支臂组装立式放置，如加工的是大型弧形闸门则需要组装后放置到弧门坑中，然后利用天车持续吊挂专用工装，利用专用工装加工面板，一道加工过程完成后，通过天车控制专用工装移动至下一加工位置，最后完成面板加工，该加工过程中天车可起到控制专用工装沿上下方向移动的作用，而该专用工装整体呈门字形结构、自由端与地基铰接，且铰接位置可调，这样专用工装绕铰接点摆动时可适应面板的弧度。该加工方法虽然很好的控制了弧形闸门的尺寸要求，但是工装复杂、成本投入大，且需要将门叶吊运至专用工装位置处进行加工，使门叶加工费时费力，影响制造门叶制造效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装，可以解决现有弧形闸门门叶加工的工装结构复杂、成本投入大、加工不灵活、门叶制造效率低的技术问题。

为实现上述目的本发明采用的技术方案是：

一种弧形闸门门叶卧式加工方法的工装，包括加工轨道、铣床机头和轨道垫板组件，所述铣床机头设在加工轨道上并可相对加工过轨道往复移动，所述轨道垫板组件设在加工轨道下方；

进一步，所述轨道垫板组件包括弧形板、定位座和锁紧螺栓，所述定位座对称地设在弧形板上，所述加工轨道位于定位座之间，所述锁紧螺栓与定位座螺纹配合且端部可顶持在加工轨道两侧；

一种弧形闸门门叶卧式加工方法，包括以下步骤：

① 面板延伸组件的安装：在卧式放置的门叶上设置面板延伸组件，面板延伸组件包括弧形延伸板和支撑板，弧形延伸板设在门叶面板长度方向的两侧，支撑板设在弧形延伸板下方、门叶的一侧；

② 工装搭设：将铣床机头和轨道垫板组件安装到加工轨道上，然后通过天车吊运铣床机头部位，使轨道垫板组件安放在弧形延伸板上，并使弧形板与弧形延伸板的接触面贴合，利用轨道垫板组件固定并支撑加工轨道，对加工轨道进行调平调直操作；

③ 工装固定：在加工轨道和门叶长度方向的两侧设有吊环，利用导链连接吊环使加工轨道的两端与门叶固定；

④ 面板加工：加工轨道固定后，用样板划出面板加工线，根据面板加工线调铣床机头刀盘，复合无误后通电开始第一刀加工；一刀加工完后解除加工轨道固定，沿门叶面板长度方向移动加工轨道至下一加工位置，再次对加工轨道进行固定，核实无误后开始加工，重复加工步骤直到整个面板加工完，加工完成后用内弧样板检验弧度，局部不合格做过度打磨处理，最后将面板延伸组件割除并修磨面板边沿；

进一步，所述步骤①中的轨道垫板组件上的弧形延伸板与面板边沿焊接，弧形延伸板要求卷制后内径同面板内径、外径同面板加工后外径，支撑板焊接在弧形延伸板下方和门叶的一侧；

进一步，所述步骤②中弧形板卷制后内径同面板加工后外径，弧形板四周倒圆弧倒角；

进一步，所述步骤②中对加工轨道调平调直操是利用轨道垫板组件调节加工轨道的平直度；

进一步，所述步骤④中加工轨道移动至下一加工位置的移动距离小于刀盘直径。

本发明的有益效果是：

弧形闸门的门叶在加工时，弧面顶端朝上卧式放置，本发明的专用工装放置在门叶的面板上并可相对面板固定，利用专用工装上的铣床机头相对加工轨道的往复移动来实现面板的加工，在对下一加工位置进行加工时，可通过移动轨道垫板组件来实现加工位置的调节，相较于现有加工方式，无需挖取弧门坑、无需将门叶与支臂组装后进行加工，无需使用天车进行持续掉挂加工设备和调节加工设备的加工位置，可节约成本、可简化工艺步骤，利于缩短门叶制造时间，使门叶面板加工更加灵活方便；在工装本身的结构设计和安装加工方面，结构设计合理简单、易于制造且成本低，门叶的加工操作简单方便，加工轨道的调节可通过轨道垫板组件来实现，利于保证加工质量。

附图说明

图1为本发明中专用工装的结构示意图；

图2为图1中A方向的结构示意图；

图3为本发明中加工轨道在弧形延伸板上进行初始加工时的结构示意图。

其中：1-加工轨道；2-铣床机头；3-轨道垫板组件；4-弧形板；5-定位座；6-锁紧螺栓；7-弧形延伸板；8-支撑板；9-倒链。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式进行说明：

如图1至3所示，一种弧形闸门门叶卧式加工方法的工装，包括加工轨道1、铣床机头2和轨道垫板组件3，所述铣床机头2设在加工轨道1上并可相对加工过轨道1往复移动，所述轨道垫板组件3设在加工轨道1下方；加工轨道1的长度需大于所加工门叶的宽度，加工轨道1整体呈长条状，为直线型轨道，铣床机头2与外部电源和控制器相连，可通过控制器控制铣床机头上的刀盘转动和刀盘的伸缩，以及控制铣床机头相对加工轨道1往复移动；轨道垫板组件3用于支撑、固定和调节加工轨道1；

轨道垫板组件3包括弧形板4、定位座5和锁紧螺栓6，所述定位座5对称地设在弧形板4上，所述加工轨道1位于定位座5之间，所述锁紧螺栓6与定位座5螺纹配合且端部可顶持在加工轨道1两侧；弧形板4卷制后的内径与面板加工后的外圆外径相同，面板加工后的外圆外径可参考图纸设计要求；定位座5的间距略大于加工轨道1的宽度，这样便于通过锁紧螺栓6调节加工轨道1在轨道垫板组件3上的位置；

一种弧形闸门门叶卧式加工方法，包括以下步骤：

① 面板延伸组件的安装：在卧式放置的门叶上设置面板延伸组件，门叶可卧式放在支撑架上，面板延伸组件包括弧形延伸板7和支撑板8，弧形延伸板7设在门叶面板长度方向的两侧，支撑板8设在弧形延伸板7下方、门叶的一侧；门叶卧式放置时应调平，放置位置不受限制，因此也便于灵活加工，同时加工时无需和支臂拼装，弧形延伸板7可在加工前和加工后对轨道垫板组件3进行支撑，同时还可对轨道垫板组件3起到初始定位的作用；支撑板8用于支撑弧形延伸板7，可避免弧形延伸板7在专用工装的压覆下变形，支撑板8焊接在弧形延伸板7下方和门叶的一侧；弧形延伸板7与面板边沿焊接，弧形延伸板7要求卷制后内径同面板内径、外径同面板加工后外径，这样可使弧形延伸板7与面板连成一体，且具有与面板加工后相同的弧面，利于处理面板边沿，使面板整体弧面统一。

② 工装搭设：将铣床机头2和轨道垫板组件3安装到加工轨道1上，然后通过天车吊运铣床机头2部位，使轨道垫板组件3安放在弧形延伸板7上，并使弧形板4与弧形延伸板7的接触面贴合，要求弧形板4卷制后内径同面板加工后外径，弧形板4四周倒圆弧倒角，这样可使弧形板4与弧形延伸板7有效贴合，这样可促进面板加工后的弧面统一，为确保加工质量提供保障，利用轨道垫板组件3固定并支撑加工轨道1，可利用轨道垫板组件3对加工轨道进行调平调直操作；对加工轨道1调平调直操是利用轨道垫板组件3调节加工轨道1的平直度，具体的是通过调节锁紧螺栓6顶持加工轨道1来改变加工轨道相对面板横向中心线的倾斜程度，在操作时应确保加工轨道的1中心线与面板横向中心线保持平行，通过在弧形板4和加工轨道1之间添加垫片来调节加工轨道1相对面板板面的平直度，平直度要求小于1mm；

③ 工装固定：在加工轨道1和门叶长度方向的两侧设有吊环，利用导链9连接吊环使加工轨道1的两端与门叶固定；导链9用于将门叶上的吊环和加工轨道1上的吊环连接可对加工轨道1起到固定作用，同时在移动该专用工装时，可通过操作倒链9来移动；

④ 面板加工：加工轨道1固定后，用样板划出面板加工线，根据面板加工线调铣床机头2刀盘，复合无误后通电开始第一刀加工；一刀加工完后解除加工轨道1固定，沿门叶面板长度方向移动加工轨道1至下一加工位置，再次对加工轨道1进行固定，对刀盘进刀位置核实无误后开始加工，重复加工步骤直到整个面板加工完，加工完成后用内弧样板检验弧度，局部不合格做过度打磨处理，最后将面板延伸组件割除并修磨面板边沿；其中加工轨道1移动至下一加工位置的移动距离小于刀盘直径；刀盘一次调整完成后不允许再做变动，以保证面板弧面的整体弧度，如遇一道加工过程需要多次加工，可以调整刀盘，但是最终刀盘位置必须同最初调整位置。

在本发明中，专用工装制造简单、且成本低，使用时灵活方便，无需天车持续吊挂进行加工，解除天车的持续占用，使天车能应用到其他工作中去；专用工装对加工轨道1的调节操作简单方便、灵活可靠，通过锁紧螺栓6对加工轨道1的顶持可调节加工轨道相对轨道垫板组件3的倾斜程度，在轨道垫板组件3和加工轨道1之间添加垫片利于调整加工轨道1的平直度，从而可确保加工质量满足要求；本发明在加工的操作过程中，设置的面板延伸组件可对专用工装进行支撑，面板延伸组件与面板连接一体，弧形延伸板7具有与面板加工后相同弧面要求的弧面，能够实现弧形延伸板7与面板良好的过度，能够确保面板加工后的弧面保持统一、完整；在整个加工操作过程中，门叶不用和支臂预组装后而进行面板加工，节省了门叶和支臂组装的操作过程，面板加工时无需吊运至专有场地、无需对加工设备持续吊挂和调节，可以使天车得到合理利用，同时也节约了加工车间的用地，节省了工艺步骤，可促进门叶的生产加工效率。

Claims (7)

1.一种弧形闸门门叶卧式加工方法的工装，其特征在于，包括加工轨道、铣床机头和轨道垫板组件，所述铣床机头设在加工轨道上并可相对加工过轨道往复移动，所述轨道垫板组件设在加工轨道下方。

2.如权利要求1所述的一种弧形闸门门叶卧式加工方法的工装，其特征在于，所述轨道垫板组件包括弧形板、定位座和锁紧螺栓，所述定位座对称地设在弧形板上，所述加工轨道位于定位座之间，所述锁紧螺栓与定位座螺纹配合且端部可顶持在加工轨道两侧。

3.一种使用权利要求1或2所述的弧形闸门门叶卧式加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

① 面板延伸组件的安装：在卧式放置的门叶上设置面板延伸组件， 面板延伸组件包括弧形延伸板和支撑板，弧形延伸板设在门叶面板长度方向的两侧，支撑板设在弧形延伸板下方、门叶的一侧；

② 工装搭设：将铣床机头和轨道垫板组件安装到加工轨道上，然后通过天车吊运铣床机头部位，使轨道垫板组件安放在弧形延伸板上，并使弧形板与弧形延伸板的接触面贴合，利用轨道垫板组件固定并支撑加工轨道，对加工轨道进行调平调直操作；

③ 工装固定：在加工轨道和门叶长度方向的两侧设有吊环，利用导链连接吊环使加工轨道的两端与门叶固定；

④ 面板加工：加工轨道固定后，用样板划出面板加工线，根据面板加工线调铣床机头刀盘，复合无误后通电开始第一刀加工；一刀加工完后解除加工轨道固定，沿门叶面板长度方向移动加工轨道至下一加工位置，再次对加工轨道进行固定，核实无误后开始加工，重复加工步骤直到整个面板加工完，加工完成后用内弧样板检验弧度，局部不合格做过度打磨处理，最后将面板延伸组件割除并修磨面板边沿。

4.如权利要求4所述的一种弧形闸门门叶卧式加工方法，其特征在于，所述步骤①中的轨道垫板组件上的弧形延伸板与面板边沿焊接，弧形延伸板要求卷制后内径同面板内径、外径同面板加工后外径，支撑板焊接在弧形延伸板下方和门叶的一侧。

5.如权利要求4所述的一种弧形闸门门叶卧式加工方法，其特征在于，所述步骤②中弧形板卷制后内径同面板加工后外径，弧形板四周倒圆弧倒角。

6.如权利要求4所述的一种弧形闸门门叶卧式加工方法，其特征在于，所述步骤②中对加工轨道调平调直操是利用轨道垫板组件调节加工轨道的平直度。

7.如权利要求4所述的一种弧形闸门门叶卧式加工方法，其特征在于，所述步骤④中加工轨道移动至下一加工位置的移动距离小于刀盘直径。