铸铁镶铜闸门的结构优化、降低制造成本和提高可靠性为研究主线，着重研究了城市氧化沟污水处理工艺中使用数量很大的设备——铸铁镶铜闸门的结构优化、制造和自动化控制等问题。 传统闸门的启闭机采用普通螺杆传动，当发生突然停电或其它意外故障时，闸门不能自动迅速关闭，容易造成人民的生命和财产损失。为了克服这一难题，开发了具有自主产权的新产品——速闭启闭机。首次在国内使用大导程滑动螺杆作为传动方案，运用棘轮原理设计了结构新颖的离心限速器和手动制动装置，实践表明在意外事故发生时速闭启闭机能自动迅速关闭，并且安全可靠。 长期以来，国内的闸门设计通常是由设计人员凭经验或类比法进行设计。本文利用ANSYS软件对铸铁闸门门体建立了三维有限元模型，对闸门门体的应力与应变作了三维有限元计算，得出该闸门在静水压下的变形及应力分布规律，并对闸门结构进行了优化设计。结果表明用三维有限元设计方法能使闸门重量大大减轻。 至目前为止，闸门仍然没有标准化和系列化，导致在售后维修中极大不便，也导致国内闸门制造效率低和成本较高。本文对闸门的关键零部件进行了系列化和标准化设计；同时开发了闸门楔块刨加工、楔座群钻和螺杆旋风铣削等工艺装备，大大提高了生产效率。