水钻在闸门轮轴支撑板定位加工中的应用

2021-04-16郭瑞军

山东水利 2021年2期

郭瑞军，夏梦，陈静

（山东临沂水利工程总公司，山东临沂 276000）

随着水库除险加固和大型河道防洪治理，对钢闸门的制定也提出更高要求，特别对轮系平面钢闸提出更高标准。大中型平面闸门多采用轮系支撑滚动，多有四轮和六轮定位，为提高轮系闸门的支撑板质量，以轮系支撑板加工过程进行阐述。

1 工程概述

东猪龙河节制闸位于小清河桓台段桩号133+940 处，建筑物等别为Ⅱ等，设计流量172 m3/s，东猪龙河节制闸为拆除重建项目，主要有上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成，任务目标为小清河行洪时关闭闸门防御干流洪水，当内涝时打开闸门排除内涝。设计工作闸门为3 孔平面钢闸门，检修闸门1 套，工作闸门不检修时，将检修闸门锁定在墩顶。

2 轮轴支撑板的拼装

2.1 放轮轴支撑板拼装线

闸门整体焊接完成并消除应力后，需要制定整体外形尺寸测量是否符合现行规范和设计要求，如符合方可进行下一步工序，如不符合进行整改。达到符合规范和设计要求后，根据图纸放轮轴支撑板拼装线，常规放线要非常细致，因焊接后误差大了会增加加工难度，若采用水钻进行加工，放线可简单操作，控制在0.5 mm 以内即可。根据拼装线拼装外轮轴支撑板，要用拼装轴定位拼装内支撑板。

2.2 水钻加工轮系支撑板

1）轴支撑板焊接完成，根据放的拼装线校核轴支撑板位置尺寸，用卡尺测量轴支撑板尺寸，是否焊接收缩，孔是否椭圆，根据孔的实际尺寸选择加工刀具及刀杆。

2）制作水钻固定装置，根据闸门外形结构加工固定座，固定座的开口尺寸根据闸门后翼板厚度确定40 mm，并加工螺栓固定孔，同时加工固定杆孔和固定杆加紧螺栓孔。为了满足多种闸门支撑板的加工，制作固定杆长度1 350 mm，同时制作可调节水钻滑块和可调节导向杆调节滑块，导向杆伸出长度也是可调节的，可满足不同高度和宽度箱体轮支撑板的加工。

3）安装水钻加工装置见图1，为了满足机加工支撑板孔刀具能通过，在被加工孔175 mm 处确定固定杆的位置，根据固定杆的位置把4 个固定座固定到边梁后翼板上，用紧固螺栓和固定拉丝固定牢，外部固定杆应从固定座上方向下穿入，同时把水钻调节滑块装到外部固定杆上，外部调节杆下部应与面板固定一起。内部固定杆从固定座上方向下穿入，同时把导向固定滑块装到内部固定杆上，内部调节杆下部应与面板固定一起，把内外固定杆全部调平行并与面板垂直，用加紧螺栓固定牢，根据图纸要求把水钻调节滑块调整到需要的位置，用加紧螺栓固定牢，同时把导向固定滑块调整到需要的位置，用加紧螺栓固定牢，把导向杆与刀杆配合好，并加黄油进行润滑，防止刀杆转动发热过高。调整刀杆，可以用水钻调节杆和导向杆调节杆进行调整保证刀杆与轴孔中心线平行。刀具固定到刀杆上，用千分尺确定刀具的位置。

图1 水钻加工轮轴支撑板装置

4）因支撑板的孔比较大时线速度快，所以选用转速400 r/min 左右的水钻，刀具使用合金刀头，根据车削量的大小确定刀的后角大小，因是内孔车削，后角大了容易扛刀，后角太小容易打刀刃，对刀具磨损加大，容易发热，可加切削液降温。进给速度要适中，速度太快车削力太大，容易损坏刀具和水钻；太慢刀具磨损快，散热慢温升快。

3 水钻在轮系定位加工中的优点

1）水钻设备重量较轻，使用时便于携带，安装支设方便。

2）闸门支撑板焊接完成时，如果变形大，轮轴无法安装，若要加工支撑板孔必须动用大型吊装设备，使用大型镗床，定位长、误差大，换孔加工困难，因闸门体积大，镗床预留加工空间也很难满足，有的大型闸门就无法加工，只有加工轮轴，来满足安装。水钻不受空间影响，不用大型吊装设备移动闸门，固定简单，安装方便，如果加工一批同规格的闸门，速度更快，因有多个固定点不用调，固定点步骤少，换孔加工速度快，精度高。

3）根据对东猪龙河节制闸轴支撑板的实际实践应用，速度快，精度高。东猪龙河节制闸闸门轴支撑板每孔用传统常规加工用16 h，水钻仅6 h，节约了大型吊装设备的费用，节约大型闸门转场时间，不受闸门大小的限制，大大节约了人力物力，提高了工作效率。