定轮闸门是一种闸门边梁上装设定轮作为支承行走部件的平面闸门。闸门制作的工艺流程如下：原材料的检验→配料→划线下料→面板、腹板等大面积板料的拼装、校正处理→工字梁、T型梁翻边、止水封座、反轮、承压板组装加工→检验→喷砂、防腐→出厂验收。

定轮闸门有如下几个特点及制造技术难点：

1.闸门结构尺寸大小：

闸门的外形尺寸为18.0rn×16.3m-2.3m。

2.闸门结构复杂、焊接约束度大。闸门分为五节，每节至少有两根主梁，特别是闸门的第五节（最下节）由于受力较大而设计成封闭的箱形结构形式，闸门边梁设计成双腹板结构形式，焊接约束度大。特别是主梁要插入边梁腹板内，使得边梁在拼装单件时不能拼内腹板，而整体拼装时将分节的内腹板嵌入主梁之间，在焊接过程中造成焊接约束度过大而极易产生焊接裂纹。

3.闸门加工精度要求高。

（1）该闸门共有18组定轮，分左右两边安装，每边9个定轮，加工范围达16m 定轮装配好后的同边高度差要求<0.5mm，定轮支座相对任一位置的垂直度<0.2。

（2）定轮材质为ZG35GrMo，调质处理后，踏面硬度为390-420HBS，淬火深度大于20mm，淬火层与非淬火层要均匀过渡，非淬火层硬度为280HBS。

（3）闸门的止水装置设在迎水面（即反向止水），要求闸门厚度方向尺寸误差<2mm。

（4）闸门度为16.3m，要求承压板相对止水封面垂直度镇Imm。

针对上述技术难点，在闸门制造过程中，为满足产品设计要求，在工艺、技术与过程控制等方面进行了有益探索与实践。

闸门制作的工艺流程如下：原材料的检验→配料→划线下料→面板、腹板等大面积板料的拼装、校正处理→工字梁、T型梁翻边、止水封座、反轮、承压板组装加工→检验→喷砂、防腐→出厂验收。

闸门的制造加工过程中，首先是认真熟悉图纸，学习技术文件及规范标准，组织人员外出参观学习，然后在厂内进行技术培训，做好场地、设备、材料、人员的各项准备工作，编制生产、外协、外购计划，最后对进料、下料、单件拼装焊接加工、整体拼装焊接加工制定了相应的生产工艺，并提出了质量要求和控制指标，使闸门在整个制造加工过程中都处于受控状态，以确保产品质。

影响闸门产品焊接变形的因素很多，在诸多因素中需要重点控制面板、工字梁，T型梁以及闸门的整体焊接的变形。

1.面板焊接变形控制

面板尺寸20000×3600×10（12，16）mm，由2000×6001规格的板料拼接而成，面板的焊接采用埋弧自动焊，采取以下措施控制面板的变形：

（1）面板按配料图配料，满足焊缝错位的最小距离要求。

（2）板料四周自动切割机切边，减少板料单边切割所形成的侧弯。

（3）板料先两短边对接施焊，焊缝变形校正，而后进行长边拼接，再校正长边焊缝的变形，使面板只产生单向变形，这样便于校正。

（4）采用自制油压机校正面板两个方向的变形。

（5）通过控制坡口、坡度、坡面质金及焊区50mm 范围内的打磨光洁，采用引弧板施焊，焊缝底面用碳弧气刨清根后再盖面等措施提高焊缝质量，减少焊缝返工的影响。

2.工字梁，T型梁焊接变形的控制

该闸门为主横梁结构，主梁为工字梁，T型梁、梁长18m，梁高2.3m，腹板厚16mm，冀板为30nun。主梁的角焊缝过去常常采用埋弧自动焊，将工件倾斜放置，船形焊。这种工艺焊接效率高，但造成翼板对腹板的倾斜变形，该变形是对称与非对称变形的组合，倾斜值达1/25，长度收缩率为1/1000，焊后校正工作量很大我们采用Cq 气体保护焊，角焊缝采用平焊位，双面对称焊。焊接效率虽不及埋弧自动焊，但焊后变形很小，双面对称焊没有不对称倾斜变形，对称倾斜变形仅为0.5-1/1000，长度方向为0.2/1000.这样的小变形就是不用校正也能满足组装的要求。

3.闸门整体焊接变形的控制

该闸门有10 根主横梁，在每根主横梁中心线上、取左端、中心、右端三个点作为测量点，取组装完、立焊完、全部焊完三个工况分别测量，及时调整焊接工艺。

从实测数据可以看出闸门组装后最大弯曲度+6和-2.5，这种误差形是由于平台误差、零部件误差及组装找正误差综合影响的结果。立焊对闸门弯曲变形影响很小，仅为1.5mun，平焊引起的弯曲变形也不大。只有3.3mm，分别对后面制作的几扇闸门进行同样检测，其结构基本相同，这样小的变形无须校正就可以满足规范的要求。在闸门整体焊接过程中采用下列措施以达到上述结果。

（1）控制平台精度<-4mm。

（2）主梁翼板与面板紧密接触，局部间隙<0.2mm。

（3）主梁腹板、边柱腹板、隔板的垂直度<2mm。

（4）同组隔板外形尺寸偏差<2mm。

（5）全部采用CO2气体保护焊，定人、定区域焊接。

（6）控制焊接顺序：先立焊，待全部立焊完闸门形成整体刚度后再进行平焊，平焊以对称为原则，从中间向两边施焊。

平面定轮闸门中心高差是关键尺寸，安装时直接影响定轮是否均匀承压。因设计要求定轮装配后，定轮同边踏面高差要求0.5mm，定轮通过滑动轴承固定在支座上，定轮踏面高度实质上是定轮中心高度，设计定轮支座中心孔320mm，以往国内各大型水工机械厂因支座与闸门的焊接变形不好控制，多采用支座与闸门整体焊接后，进行支座中心孔的机加工。

该闸门共有18组定轮，分左右两侧安装，每边9个，加工范围达16m。如果床身轨道长8m，镗孔设备必须移动四次才能完成加工。可见整体加工虽然可以消除焊接变形的影响，但仍然存在轨道找正、镗杆找正、镗孔加工精度等误差。鉴于此采用定轮支座中心孔先加工再组装工艺，此工艺方法如下：

（1）支座单件制造好后，对轮轴孔进行机加工，配钻偏心套螺孔，支座底面（与边柱后翼板焊接面）留待配高程加工余最5mm。

（2）对加工好的边柱轮座处进行测量、堆焊、平面加工处理，该处高差不控制，只控制其平面度0.2mm。

（3）对加工好的边梁轮座处进行高差测量，根据其测量数据对轮座面进行配加工，所配高差同边轮座中心0.2mm，整体高差≤0.5mm。

（4）十八组定轮支座带上假轴（轴径误差0.05mm）一起组装，用框式水平仪检查定轮座的垂直度0.1m，拉线检查调整同边轮座直线度1mm，用水准仪检查轮座中心高差<0.2mm。

（5）采用CO2气体保护焊，按拟定的工艺进行施焊.此工艺仅存在找正误差和焊接变形的影响，轮座组焊完毕后的实际误差，同边轮座中心高差0.5mm，整体轮座中心高差0.8mm，同边轮座中心直线度1.2mm。

此工艺充分利用常规的加工设备，无须增加大型移动式健孔设备，节约成本，工艺简单，容易控制，对现有的产品多次检查，定轮尺寸均满足设计要求。

淬火层要均匀过渡，非淬火层硬度为280HBS。经分析和技术咨询，国内还没有厂家能按图纸要求的热处理达到上述要求，主要问题是整体调质处理达不到图纸要求的踏面硬度，表面淬火又达不到淬火深度和均匀过渡的要求。查阅有关资料，并与专业厂家联系进行工艺试验，最后得到设计单位的认可，采用整体淬火后再进行450℃～480℃中温回火，热处理后，将定轮切开做破坏性试验，经测定完全符合设计的要求。

低坎泄洪闸工作门有两条宽120mm，长16.3m的止水封座板，必须对其进行加工保证其不平度（0.5mm）止水封座板到定轮中心的设计要求为2 410.5mm，同时以此为基准加工组装反轮和承压板。

对于宽120mm，长16.3m的狭长平面加工，国内只有为数不多的专业水工机械厂配备了专门的闸门加工设备。由于不是定型产品，没有现货，我们通过技术革新，利用现有的设备自制了一台平面铣设备，满足了生产的急需。其加工过程如下：

闸门翻边后，以定轮座中心为过渡基准，将闸门调平后确定止水座面的高程，利用自制的18m 平面铣设备加工水封座面达到设计高程并保证两侧水封座面的不平度≤0.5mm，以加工好的止水封座为基准，加工组装反轮和承压板，达到此水封座相对反轮高度误差≤0.8mm。

（1）采用严格而科学的质量管理，使闸门在整个制造过程中都处于受控状态，确保产品的质量。

（2）采用有效的工艺技术措施，根据实际生产情况因地制宜改造工装设备，提高生产能力，攻克技术难关，才能顺利完成超大型平面定轮闸门的制造。

（3）经设计、监理、建设单位联合检查验收，认为闸门制造加工工艺措施正确，质控措施完善，闸门的各项性能指标均达到或优于规范和设计要求。