液压启闭弧形闸门多领域工作特性分析及故障模拟

简介

水工闸门系统由复杂的液压启闭系统和大型钢闸门金属构件组成,具有负载大和工况复杂的特点。大型金属构件腐蚀损伤、启闭传动故障等均会形成系统故障,使闸门故障模式复杂且难以预测。针对传统建模过程存在的闸门各子系统交互难、兼容差、复杂度高等问题,基于多领域统一建模方法,采用Simscape语言建立弧形闸门机电液多领域数字模型,通过开度曲线偏差控制策略和子系统转换接口实现联合仿真。参照某水工建筑按几何相似搭建实验平台,开展实验对闸门实时开度和伺服油缸驱动力进行动态校核;同时基于多领域模型对液压启闭机失效卡阻、油液泄漏和弧形门体损伤进行故障模拟。结果表明:所提出弧形闸门多领域耦合建模方法满足设定的误差阈值,具有较高的可靠度,可用于研究常见故障形式对闸门机液系统工作特性的影响,也为设计阶段液压系统选型校核及性能优化提供了参考。