点击图片查看原图
新河县前进水工机械厂主要产品：不锈钢闸门 铸铁拍门 铸铁镶铜圆闸门 玻璃钢拍门 调节堰门 铸铁镶铜闸门 回转式格栅除污机等
弧形面的闸门。其支臂的支承铰位于圆心，启闭时闸门绕支承铰转动。弧形闸门由转动门体、埋设构件及启闭设备三部分组成。弧形闸门不设门槽，启闭力较小，水力学条件好，广泛用于各种类型的水道上作为工作闸门运行。
弧形闸门的分类 ①按门顶以上水位的深度分为露顶式和潜孔式。水库水位不超过门顶称露顶式弧形闸门（也称表孔弧形闸门）。水库水位高于门顶称潜孔式弧形闸门(也称深孔弧形闸门或高压弧门)。②按传力支臂形式分为斜支臂式和直支臂式。前者多用于宽高比较大的孔口。后者多用于宽高比较小的孔口。③按支承铰轴的形式分为圆柱铰、圆锥铰、球形铰和双圆柱铰式弧形闸门。④按门叶结构分为主纵梁式和主横梁式弧形闸门等（受背水压的称反向弧门）。
弧形闸门的 门体结构 弧形闸门的本体由门叶、支臂、支承铰和止水装置四部分组成。门叶是近似平面体系的弧形受压面，由弧形面板和主次梁的梁格体系构成。门叶梁格布置有主横梁系与主纵梁系两种形式。主横梁系多用于露顶式或宽高比较大的弧形闸门；主纵梁系常用于高水头宽高比较小的潜孔式弧形闸门。弧形闸门的支臂支撑门叶并传递径向合力于支铰轴上。特窄的弧形闸门也有做成一个支臂框架的，称为独支臂弧形闸门。支臂有直支臂和斜支臂之分,后者多用于孔口宽度大的露顶式弧形闸门。每侧支臂多由两根承压构件（柱）组成。对高度较大的，每侧也有用三根承压构件的。支承铰由连接支臂的铰链、固定轴和固定铰座组成。铰座牢固地与建筑物上的埋设构件联接，并传力于基础上。支铰要转动灵活，其安装位置应高出下游水面。支承铰的形式有圆柱铰和圆锥铰等。圆柱铰构造比较简单，制造、安装也较方便，应用普遍；圆锥铰多用于大跨度（宽）露顶式弧形闸门上。
弧形闸门的 埋设构件 包括侧止水座、底坎止水座、顶止水装置和支铰座承重构件，一般均埋入混凝土相关部位表面以内，起止水严密和承重作用。中、小型及承受总水压力不大的弧门止水装置用一般橡皮，潜孔式高压力弧形闸门用特制密封橡皮。露顶式弧形闸门的支铰座承重构件一般均埋入闸墩的悬伸牛腿内；潜孔式弧形闸门支铰座承重梁有的直接埋入大体积混凝土内，有的两端插入边墙内锚固。
弧门主要零部件的制造
弧形闸门零部件制造与平面闸门不同点：主要在于弧门弧形件的制造。下面分别介绍。
6.3.1弧门面板的制造
弧形闸门面板制造的工艺流程：
备料(板材矫正、下料等)→零件成形(滚弯)→组装(对装、焊接等)。
弧形闸门面板制造应注意的问题：
⑴首先进行拼板设计。拼板原则和要求与平面闸门基本相同。钢板长度方向应为垂直布置。
⑵大型弧门面板厚度一般都在10mm以上，必须开坡口。对于较薄的面板，可以开单面V型坡口；对于较厚的面板，可以开双面不对称的V型坡口(图6-13)。也可以开其他型式的坡口，可根据板厚和开坡口的条件而定。
双面不对称V型坡口
⑶面板卷弧应在卷扳机上进行。检查样板的曲率半径要按面板内表面放大的曲率半径制作，弧线的线轮廓度应控制在0.3mm以内，样板要求弦长在1.5m以上，以减小弧度误差。
⑷面板拼焊应在弧形台上进行。先检查弧形台质量，弧度用(1/5～1/4)Rˊ长的弧形样板检查合格，对角扭曲应在允许范围之内，结构要符合设计要求，刚度、稳定性要足够。
⑸根据面板拼板图的编号、门叶中心线及放好的大样图，逐块吊放和调整好面板的位置，逐条对接缝拼对点焊。拼对顺序：各节门叶先拼水平的短横缝，再拼较长的纵缝，最后各节门叶的节间分缝也拼对点焊，但不焊接，待整扇弧门拼装焊接结束后，再将节间分缝的点焊割开。
⑹整扇弧门面板拼对点焊之后，必须进行质量检查。检查内容包括：中心线、门宽、弧长、弦长、弦高、对角线长、扭曲、错牙、接缝间隙、点焊长度等，并用(1/5～1/4)Rˊ长的样板检查各部位的弧度。其中，对于小型弧门扭曲和弦高的栓查用拉线的方法进行便基本上能满足要求；但对于大型弧门，拉线检查方法的误差较大，可以用水准仪测高并配合计算的方法进行检查。
⑺经检查合格的面板，交焊接工序进行面板的焊接。焊接之前，负责技术人员要制定出合理的焊接工艺卡，并向施焊人员交底。
以较厚面板开不对称V型坡口为例，说明面板的焊接程序。
①先背缝封底，从中间向外焊，八名焊工(也可以六名或四名)均匀分布，先焊短横向对接缝，后焊较长的纵缝，每条焊缝采用间跳焊接法。
②内弧对接缝同时用两台电弧气刨清根，将所有缺陷及未焊透的全部清除。
③8名焊工对称分布，从中间向外焊接。以一个台班全部焊完较好(节间分缝不焊)。焊缝要求均匀美观。呈鱼鳞状，加强高度在1～2mm之间为宜。
④未焊满的背焊缝（即外弧焊缝），待门叶整体焊接成型并经检查合格后，再将门叶翻面进行平焊作业为宜。因为外弧焊缝要求美观，仰焊作业围难。全部焊完之后，要进行焊缝的外观和无损探伤检查，不合格焊缝按要求进行处理。
6.3.2弧门边梁的制造
弧形边梁制造的工艺流程：
备料(板材矫正、下料等) →零件成形(滚弯)→组装(对装、焊接等)。
弧形边梁制造应注意的问题：
⑴弧门边梁的腹板和翼缘板，都要以面板外缘放大的曲率半径Rˊ为基准，求得相应的曲率半径。
⑵边梁腹板的画线下料，可以用两种方法。
①样板法 即在放样平台上放出腹板的大样，根据大样，做出准确的样板，再用样板直接在钢板上画线下料。这种方法准确、方便、效率高，易于在钢板上进行排料，材料的利用率高，特别适合批量下料。
②坐标法(图6-14) 取x－y坐标，外弧中点与坐标原点重合，根据几何关系 ，将横坐标x每差距100mm取一点，计算出相应的y值，例表如表6-1所示。根据一系列的x和y值，在坐标上描出相应的点，在负x方向与正x方向相对应描点(与y轴对称)，再用1m的钢尺侧向弯曲，将所有点连成光滑的曲线即可。内弧可用同样方法画出。
边梁腹板坐标计算下料
表6-1 弧形边线坐标计算表
m（χχ） χ2
Y=R-
100
200
——
⑶腹板弧线的下料要求准确，可用弧形轨道自动切割机下料，亦可用数控切割机下料。轨道与切割弧线也是等距的同心圆弧线。轨道要求加工准确。为了一轨多用，有的将轨道制成可调弧度的，根据下料弧线进行调整。
⑷边梁翼缘板的弧度，要求与腹板的弧度相配合。卷弧时，要求用1.5m以上的样板检查，方法与面板卷弧相同。
⑸腹板与翼缘板的对装，同工字梁对装方法，但要使用弧形对装胎具。
边梁对装平台
1－楔子板；2－边梁翼缘板；3－码子
6.3.3大隔板（即纵梁）的制造
隔板在整扇弧门上既起到纵梁的作用，同时，其外弧又将决定弧门面板的弧度。所以隔板是很重要的构件。
隔板的画线下料仍可用样板法和坐标法。外弧用自动切割机或数控切割机下料，由于目前尚无较好的设备对外孤（特别是半径较大的外弧）进行机加工。因此要求外弧下料准确。其余三条直线边，在画线时要留出刨边余量，并用样冲打出检查线，用刨边机刨边，如图6-16所示。
隔板制作
1－检查线；2－外弧线；3－刨边余量3～5mm
6.4门叶的拼装与焊接
门叶拼装之前，面板内弧对接缝全部焊接完毕，各种构件经检查合格，方可进行门叶拼装。
首先，根据设计图纸在面板的内弧面放样。放出各主梁、水平次梁、隔板等的位置边线(焊接收缩余量，按千分之一考虑)。先放出门叶中心线，再用水准仪配合，放出各构件位置边线。放样经检查合格，打上样冲眼，用铅油作出明显标记。根据所放出的大样，与各构件重合的部分焊缝的加强高度均要用风铲铲平，以便接缝紧密。
门叶拼装如图6-17所示，拼装顺序和平面闸门大体相同。
拼装顺序为：面板→主横梁（大梁）→水平次梁→隔板→两端边梁。
弧门门叶拼装图
1－主横梁；2－水平次梁；3－隔板；4－对接缝；5－边梁；6－面板
弧门拼装过程中应注意的几个问题：
①各拼接缝要顶紧，不留间隙、局部间隙不超过lmm；
②各构件最好是在自由状态下进行拼装，要防止强行顶拉造成过大的内应力。如果拼装中发现错位较大，则不能强行顶和拉，此时应找出错位的原因,采取相应措施进行处理；
③拼装隔板时，面板内弧面应向隔板的弧形边靠拢，主横梁的腹板要向隔板的直线边靠拉，不准割枪修割隔板(隔板是经刨边加工并有严格几何尺寸要求的，在拼装中实际上起基准的作用)；
④装各筋板，既要保证垂直度(即相互垂直)，又要保证顶紧。
⑤拼装过程中点焊所使用的焊条，应与正式焊接时所使用的焊条牌号一致，并遵守相同的焊接工艺规程。拼装点焊要足。
门叶整体拼装完，按规范要求及设计资料进行检查，合格后作出焊接前的拼装记录。
门叶焊接顺序的原则：分区对称焊接，从内向外，尽可能减小变形。
门叶焊接顺序
1－边梁；2－隔板；3－主横梁；4－节间对接缝
①焊接隔板后翼缘与主梁后翼缘平缝及隔板腹板与主梁后翼缘角缝。
②焊主梁与隔板立缝。根据大横梁的数量可使用不同的焊工数。对于有二根主横梁的弧门，可安排四名焊工，代号分别为A、B、C、D。1、2、3、4为焊接顺序，由内向外进行焊接。角焊缝可根据焊高要求而分层施焊。第一层可用分段退步焊法，其余各层则自下而上一次焊完，主焊缝的分段退步焊法，总体是从上往下，而每段则是从下往上，分段长度以两根(或三根)焊条所能焊接的长度为宜。
③焊接主横梁与两根边梁连接的角焊缝。仍由四人分区对称焊接，焊接方法与②相同，使受热均匀对称，从而减小变形。
④焊接隔板的立筋板。可增至八人，仍分区对称施焊，由于主筋板焊缝的高度较小，可用分段退步焊法一次焊成。
⑤焊接小横梁与边梁的连接缝、角焊缝，筋板与小横梁的平角缝等。
⑥梁系之间的焊缝全部完成，可进行面板与梁系框架连接缝的焊接。
先焊主横梁与面板连接的平角缝、隔板与面板之间的平角缝。分区对称、分段退步焊法；再焊小横梁与面板的平角缝，可用分区间跳焊法、分段退步焊法。
⑦将门叶翻身，用气刨清根后再焊面板迎水面焊缝。
焊接内应力和变形
为了减小焊接内应力和变形，应注意以下几点：
①在焊接过程中要严格按照焊接工艺要求施焊。
②设专人对门叶的几何尺寸进行监测。
焊接前后对门叶至少要进行三次几何检测：第一次是在焊接之前；第二次是在梁系形成整体刚性框架之后；第三次是在全部焊接完毕之后。每次检测都要作出完整的记录，以便掌握其中的规律。
④门叶变形的大小主要取决于构件加工的质量、拼装方案的正确性和焊接工艺的合理性。在施工过程中，门叶的拼装方法，焊接工艺并不是唯一的，要具体情况具体分析，细心观察，详细记录，经过实践、总结、理论分析、再实践的过程，逐步改进和完善。
弧门门叶焊接过程种常见变形及一般处理办法
⑴门叶两边梁跨距L不符合设计要求
这是较难达到质量要求的项目之一。可从以下两方面考虑：
①掌握焊接的横向收缩变形的规律，预留较准确的横向收缩余量；
②采用后装边梁法，待梁系框架焊接成型后，再拼装边梁。这种方法简单易行，且能保证质量。
⑵门叶扭曲
危害：
规范对门叶的扭曲有一定的要求，扭曲过大时，使闸门组装困难。工作中止水效果差，对潜孔式弧门甚至无法正常工作。
扭曲产生的原因：
①胎具本身的扭曲造成门叶的扭曲(这是必须避免的)；
②胎具地基不结实，受雨天影响，造成不均匀下沉；
③焊接工艺不合理，或焊接人员不严格遵守工艺规范。
处理办法：
①随时观测，发现问题或有出问题的趋势时，及时采取措施。
②门叶全部焊完后扭曲超过标准规定的处理。
矫正方法与平面闸门相近似，即利用门叶的自重加机械力的办法进行矫正。一般扭曲是可以矫正过来的。
若扭曲超过标准规定很小，在制造过程种也可不必处理，待弧门大组装及安装过程中，适当调整就可消除这些不大的扭曲。
若弧门扭曲特大，利用上述方法已无法矫正过来时，则必须慎重从事，提出可靠的处理方案，一般是切开几条对扭曲影响最关键的焊缝，再利用上述矫正方法将扭曲矫正过来，合格后将切开的焊缝按要求重新施焊。
⑶门叶的横向弯曲变形
变形分析：
由于门叶断面上焊缝分布不均匀，靠面板侧的焊缝众多，背面侧的焊缝少，经过焊接收缩变形，一般情况下会出现面板横向凹进的弯曲变形，如图6-19所示，这对闸门工作是不利的。
解决办法：
①采用主横梁反变形法。即在主横梁制造过程中，有意使其产生一定的凸向迎水面的弯曲。反变形量可参照规范要求凸向迎水面的最大弯曲值考虑。这种方法对防止向背面的横向弯曲是有效的。
②焊后矫正处理。此方法比较困难，费人力物力，还会拖延工期。但采用机械力加火焰矫正的方法，是可以矫正横向弯曲的。
⑷门叶顶部、底部以及分节处面板的变形(图6-20)。这些部位面板边缘无筋扳，一般都是悬空的，经角焊缝焊接而引起角变形。其矫正方法与平面闸门一样
弧形闸门的 启闭设备 弧形闸门启闭力小，起吊点的运动轨迹是弧线，露顶式或宽高比较大的弧门多用两个吊点，启闭设备多采用一门一机的布置。根据建筑物的结构，弧形闸门的启闭形式常采用：吊点设在门叶面板前，采用钢丝绳卷扬机或板链式启闭机；吊点设在门叶面板后的梁系或支臂上，可采用钢丝绳卷扬机和液压启闭机。弧形闸门液压启闭机的缸体一般作成可摇摆式，以达到布置紧凑，设备重量也可减轻。
弧形闸门的 现状 弧形闸门在世界各国得到广泛的应用。1949年以来，中国在水利工程上已经应用了各种孔口尺寸、各种类型的弧形闸门作为水道的工作闸门，在主要尺度方面都已进入了世界大型弧形闸门的行列。80年代以来，已开始采用偏心圆柱铰，对耐压高、伸缩率大的特种止水橡皮的试验研究也有进展。
