机床与液压

作者：李瑞，徐平，铁瑛，张钰奇

单位：郑州大学机械与动力工程学院；郑州大学水利科学与工程学院；郑州大学机械与动力工程学院；郑州大学机械与动力工程学院

关键词：弧形闸门;液压启闭机;多领域建模;Simscape;故障模拟

基金：国家自然科学基金(52175153)；国家工信部智能制造综合标准化与新模式应用项目（2018037）；河南省水利厅水利科技攻关项目（GG202068）

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。

来源：2023年第19期

《机床与液压》期刊编辑部

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