大型船閘人字門運行振動分析及其故障診斷方法研究.pdf

1、　　大型船閘人字門在水利樞紐的通航運行中起到至關重要的作用，由于其長期運行在低速重載的工況條件下，運轉(zhuǎn)部件-頂樞、底樞、聯(lián)門軸常出現(xiàn)磨損嚴重的情況，并引起閘門產(chǎn)生異常振動，這將直接影響船閘的正常運行和過往船只的安全。傳統(tǒng)的閘門定期檢修和故障檢修費時費力且效果并不理想，所以本課題提出了基于振動信號檢測技術的人字閘門故障診斷技術研究，旨在為船閘人字門關鍵運轉(zhuǎn)部件的狀態(tài)檢修提供一定的理論指導。
　　本文以大型船閘人字門為研究對象，以人

2、字閘門的振動特征為出發(fā)點，采用理論與實踐相結(jié)合的方法，對其進行了受力分析和閘門運行振動分析，借助有限元分析進行閘門振動特性研究，并利用振動檢測進行了人字閘門運行故障診斷方法研究，取得了以下研究成果：
　　(1)分析了人字閘門的結(jié)構特點和運行工況，建立了閘門啟閉運行時的受力模型；同時，分析了關鍵運轉(zhuǎn)部件(頂樞、底樞和聯(lián)門軸)的卡阻振動特點，研究了風、浪、流、啟閉機等對閘門運行振動的影響，表明動水載荷和啟閉機運行狀態(tài)對閘門振動影響較

3、大。
　　(2)以葛洲壩一號船閘人字門為分析對象，利用三維建模PROE軟件建立了船閘人字門的實體模型并導入ANSYS Workbench中，根據(jù)其實際工況和受力分析施加載荷和邊界約束條件，進行了相關的的結(jié)構靜力分析、模態(tài)分析和隨機振動分析，結(jié)果表明頂樞和底樞存在應力集中，自振頻率主要集中在低頻部分(0~20Hz)，斜接柱頂部振動變形最大。
　　(3)選取加速度傳感器布置在閘門的關鍵運轉(zhuǎn)部件附近，采集閘門啟閉運行時的振動信