CN114603316B - 弧形闸门面板制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种弧形闸门面板制造方法，采用制备卷板、搭架、铺板、焊接并切割和错缝补缺的步骤制备弧形闸门面板，钢板采用纵向、步进、等间距、均压形成卷板，采用支撑排与基板连接组成弧形胎架支撑多个卷板形成面板，对面板焊接后拖动形成错缝,错缝后再与弧形胎架焊接控制变形，从而有利于精确控制控制弧形闸门面板曲率半径、弧度和横向直线度，操作简单方便。

Description

弧形闸门面板制造方法
技术领域
本发明属于巨型水电站闸门面板制造技术领域，涉及一种弧形闸门面板制造方法。
背景技术
在巨型水电水利工程中，大坝挡水泄洪建筑物中，其结构往往采用弧形工作闸门，弧形闸门整体尺寸较大，一般在工厂内分节制造，通过公路运输至水电站安装现场安装。
弧形闸门的面板作为挡水工作面，规范对其曲率半径及横向直线度均有公差要求，最大的弧形闸门面板曲率半径为30米，门宽最大为20米，弧长最长约20米，而采用制造的材料为钢板，其规格是有限制的，通常为宽度不大于3米，长度10米，且钢板加工的设备也有限制，例如卷板机，其最大卷板宽度为3米。
根据闸门制造规范的要求，面板对接焊缝不允许出现十字焊缝，相邻平行焊缝必须错开500mm以上，在工厂内制造时，如何对面板的弧度、曲率半径、横向直线度的控制是整个闸门质量控制的关键点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种弧形闸门面板制造方法，采用制备卷板、搭架、铺板、焊接并切割和错缝补缺的步骤制备弧形闸门面板，钢板采用纵向、步进、等间距、均压形成卷板，采用支撑排与基板连接组成弧形胎架支撑多个卷板形成面板，对面板焊接后拖动形成错缝,错缝后再与弧形胎架焊接控制变形，从而有利于精确控制控制弧形闸门面板曲率半径、弧度和横向直线度，操作简单方便。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种弧形闸门面板制造方法，它包括如下步骤：
步骤1，制备卷板，采用卷板机将钢板沿长度方向压制成弧形结构的卷板；根据图纸制作样板检验曲率半径满足图纸要求；
步骤2，搭架，搭设弧形胎架，搭设时增加横向及斜向支撑，考虑一定量的焊接收缩余量；
步骤3，铺板，在搭设的弧形胎架上铺设多个卷板形成面板；
步骤4，焊接并切割，焊接面板纵向对接焊缝，也即是两个相邻卷板之间的对接缝；焊接后横向切割面板形成分节板；
步骤5，错缝补缺，对切割后的面板进行横向拖动错缝，并将右侧分节板移动至左侧拼焊；
步骤6，检验，在分节板拼焊后，对整个面板进行检验。
在步骤1中，钢板在采购时采用规定的尺寸，并控制对角线公差和平整度。
在步骤1中，卷板在成型过程中，采用桥机牵引，使钢板向卷板机的两个下辊和一个上辊之间移动；下辊支撑钢板，上辊与钢板接触后每次向下压2~4mm再抬升；上辊每次下压抬升后，桥机牵引钢板向前运动的步进距为两个下辊中心线距离的二分之一。
在步骤2中，弧形胎架为多个相互间隔的支撑排沿基板长度方向纵向布设而成；位于基板上的多个支撑排的高度，从基板两端向中心逐渐降低。
每两个支撑排之间增加横向和斜向支撑。
在步骤3中，将多个卷板依次铺设在弧形胎架的支撑排上端，卷板的内弧面朝上；铺设时卷板的长度方向朝向基板的宽度方向。
在步骤4中，考虑到弧形闸门面板横向分节错缝，靠右边的一张卷板局部位置不焊，焊接完成后根据图纸分节尺寸横向切割面板形成分节板。
在步骤5中，横向拖动面板的奇数或偶数进行分节，使切割后的面板分节错缝；同时将右边没有焊接的三小块面板移动到左边对应缺口处拼装焊接。
在步骤6中，对拼焊后的面板进行检验，检验时主要包括弧度、曲率半径和横向直线度；合格后将面板与弧形胎架焊接固定。
还包括形成门叶，形成门叶的过程为，拼装焊接面板上部的纵横梁系结构，形成弧形闸门的门叶结构；门叶结构检验合格后沿面板分节缝处拆分，进入后续工序。
本发明的主要有益效果在于：
采用卷板机对钢板进行卷制，卷制时纵向卷制，等间距步进并均匀施压形成卷板，从而有利于控制每个卷板的精度。
采用支撑排纵向竖直布设于基板上，且多个支撑排的高度从基板两端向基板中间逐步缩小形成弧形胎架。
利用弧形胎架的弧形面支撑多个卷板形成面板，对面板焊接形成整体结构后，再进行横向切割，将面板分割成多个分节板。
将多个分节板进行横向拉动使其相互错位，在对分节板进行焊接，在焊接过程中有利于分散控制整体的弧度、曲率半径、横向直线度，提高整体的制造精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明钢板压制时的步进示意图。
图2为本发明卷板成型后的示意图。
图3为本发明弧形胎架的结构示意图。
图4为本发明卷板铺设后的俯视示意图。
图5为图4的主视示意图。
图6为本发明面板切割后的示意图。
图7为本发明分节板错位后的示意图。
图8为图7的俯视示意图。
图9为本发明分节板焊接后形成面板的示意图。
图10为本发明门叶与面板的位置结构的示意图。
图中：钢板1，卷板2，弧形胎架3。
具体实施方式
如图1~图10中，一种弧形闸门面板制造方法，它包括如下步骤：
步骤1，制备卷板，采用卷板机将钢板1沿长度方向压制成弧形结构的卷板2；根据图纸制作样板检验曲率半径满足图纸要求；
步骤2，搭架，搭设弧形胎架3，搭设时增加横向及斜向支撑，考虑一定量的焊接收缩余量；
步骤3，铺板，在搭设的弧形胎架3上铺设多个卷板2形成面板；
步骤4，焊接并切割，焊接面板纵向对接焊缝，也即是两个相邻卷板2之间的对接缝；焊接后横向切割面板形成分节板；
步骤5，错缝补缺，对切割后的面板进行横向拖动错缝，并将右侧分节板移动至左侧拼焊；
步骤6，检验，在分节板拼焊后，对整个面板进行检验。
上述方法采用制备卷板、搭架、铺板、焊接并切割和错缝补缺的步骤制备弧形闸门面板，钢板1采用纵向、步进、等间距、均压形成卷板2，采用支撑排与基板连接组成弧形胎架3支撑多个卷板2形成面板，对面板焊接后拖动形成错缝,错缝后再与弧形胎架3焊接控制变形，从而有利于精确控制控制弧形闸门面板曲率半径、弧度和横向直线度，操作简单方便。
优选的方案中，在步骤1中，钢板1在采购时采用规定的尺寸，并控制对角线公差和平整度。此步骤中的目的在于从一开始就控制钢板1规格尺寸，解决材料源头误差问题。
优选的方案中，在步骤1中，卷板2在成型过程中，采用桥机牵引，使钢板1向卷板机的两个下辊和一个上辊之间移动；下辊支撑钢板1，上辊与钢板1接触后每次向下压2~4mm再抬升；上辊每次下压抬升后，桥机牵引钢板1向前运动的步进距为两个下辊中心线距离的二分之一。此步中的目的在于，通过等间距移动钢板1，且控制上辊每次下压的距离控制施加钢板1的压力，使卷板2每次下压后的弧形变量一致，有利于精准控制超大型规格的钢板在形成弧形过程中的精度。
优选的方案中，在步骤2中，弧形胎架3为多个相互间隔的支撑排沿基板长度方向纵向布设而成；位于基板上的多个支撑排的高度，从基板两端向中心逐渐降低。此步骤中的目的在于，利用多个支撑排与基板连接形成支撑，同时其支撑面为弧形面，弧形面承托面板，使其与设计的弧面要求保持一致，且容易控制。
优选的方案中，每两个支撑排之间增加横向和斜向支撑。此步骤的目的在于，通过在支撑排之间增加横向和斜向支撑用于提高支撑面板的支撑点密度，避免面板切割后形成的分节板受力不均。
优选的方案中，在步骤3中，将多个卷板2依次铺设在弧形胎架3的支撑排上端，卷板2的内弧面朝上；铺设时卷板2的长度方向朝向基板的宽度方向。此步骤中的目的在于，利用弧形胎架3支撑卷板2，使多个卷板2侧沿相互接触形成面板，其次，采用卷板2的长度方向朝向基板的宽度方向，其目的在于克服卷板2的规格不能满足闸门面板的规格，也即是利用卷板2长度规格对应闸门面板宽度规格。
优选的方案中，在步骤4中，考虑到弧形闸门面板横向分节错缝，靠右边的一张卷板2局部位置不焊，焊接完成后根据图纸分节尺寸横向切割面板形成分节板。此步骤的目的在于，为后续错缝做准备。
优选的方案中，在步骤5中，横向拖动面板的奇数或偶数进行分节，使切割后的面板分节错缝；同时将右边没有焊接的三小块面板移动到左边对应缺口处拼装焊接。此步骤的目的在于，利用小面积的分节板相互错缝，再进行拼焊时便于控制弧度、曲率半径；错缝还在于满足标准中要求的相邻的平行焊缝必须错开一定距离。
优选的方案中，在步骤6中，对拼焊后的面板进行检验，检验时主要包括弧度、曲率半径和横向直线度；合格后将面板与弧形胎架3焊接固定。
优选的方案中，还包括形成门叶，形成门叶的过程为，拼装焊接面板上部的纵横梁系结构，形成弧形闸门的门叶结构；门叶结构检验合格后沿面板分节缝处拆分，进入后续工序。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种弧形闸门面板制造方法，其特征是，它包括如下步骤：
步骤1，制备卷板，采用卷板机将钢板（1）沿长度方向压制成弧形结构的卷板（2）；根据图纸制作样板检验曲率半径满足图纸要求；
步骤2，搭架，搭设弧形胎架（3），搭设时增加横向及斜向支撑，考虑一定量的焊接收缩余量；
步骤3，铺板，在搭设的弧形胎架（3）上铺设多个卷板（2）形成面板；
步骤4，焊接并切割，焊接面板纵向对接焊缝，也即是两个相邻卷板（2）之间的对接缝；焊接后横向切割面板形成分节板；
在步骤4中，考虑到弧形闸门面板横向分节错缝，靠右边的一张卷板（2）局部位置不焊，焊接完成后根据图纸分节尺寸横向切割面板形成分节板，得到右边没有焊接的部分分节板；
步骤5，错缝补缺，对切割后的面板进行横向拖动错缝，并将右侧部分分节板移动至左侧拼焊；
步骤6，检验，在分节板拼焊后，对整个面板进行检验。
2.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤1中，钢板（1）在采购时采用规定的尺寸，并控制对角线公差和平整度。
3.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤1中，卷板（2）在成型过程中，采用桥机牵引，使钢板（1）向卷板机的两个下辊和一个上辊之间移动；下辊支撑钢板（1），上辊与钢板（1）接触后每次向下压2~4mm再抬升；上辊每次下压抬升后，桥机牵引钢板（1）向前运动的步进距为两个下辊中心线距离的二分之一。
4.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤2中，弧形胎架（3）为多个相互间隔的支撑排沿基板长度方向纵向布设而成；位于基板上的多个支撑排的高度，从基板两端向中心逐渐降低。
5.根据权利要求4所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：每两个支撑排之间增加横向和斜向支撑。
6.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤3中，将多个卷板（2）依次铺设在弧形胎架（3）的支撑排上端，卷板（2）的内弧面朝上；铺设时卷板（2）的长度方向朝向基板的宽度方向。
7.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤5中，横向拖动面板的奇数或偶数位置的分节板，使切割后的面板分节错缝；同时将右边没有焊接的小块分节板移动到左边对应缺口处拼装焊接。
8.根据权利要求1所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：在步骤6中，对拼焊后的面板进行检验，检验时主要包括弧度、曲率半径和横向直线度；合格后将面板与弧形胎架（3）焊接固定。
9.根据权利要求8所述的弧形闸门面板制造方法，其特征是：还包括形成门叶，形成门叶的过程为，拼装焊接面板上部的纵横梁系结构，形成弧形闸门的门叶结构；门叶结构检验合格后沿面板分节缝处拆分，进入后续工序。
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