鑄鐵鑲銅閘門的結構優化、降低制造成本和提高可靠性為研究主線，著重研究了城市氧化溝污水處理工藝中使用數量很大的設備——鑄鐵鑲銅閘門的結構優化、制造和自動化控制等問題。 傳統閘門的啟閉機采用普通螺桿傳動，當發生突然停電或其它意外故障時，閘門不能自動迅速關閉，容易造成人民的生命和財產損失。為了克服這一難題，開發了具有自主產權的新產品——速閉啟閉機。首次在國內使用大導程滑動螺桿作為傳動方案，運用棘輪原理設計了結構新穎的離心限速器和手動制動裝置，實踐表明在意外事故發生時速閉啟閉機能自動迅速關閉，并且安全可靠。 長期以來，國內的閘門設計通常是由設計人員憑經驗或類比法進行設計。本文利用ANSYS軟件對鑄鐵閘門門體建立了三維有限元模型，對閘門門體的應力與應變作了三維有限元計算，得出該閘門在靜水壓下的變形及應力分布規律，并對閘門結構進行了優化設計。結果表明用三維有限元設計方法能使閘門重量大大減輕。 至目前為止，閘門仍然沒有標準化和系列化，導致在售后維修中極大不便，也導致國內閘門制造效率低和成本較高。本文對閘門的關鍵零部件進行了系列化和標準化設計；同時開發了閘門楔塊刨加工、楔座群鉆和螺桿旋風銑削等工藝裝備，大大提高了生產效率。