船闸底枢可靠性模型及其应用

陈一梅 马丽佳 王建民

(1东南大学交通学院，南京 210096)

(2江苏省交通厅航道局，南京 210005)

我国内河以人字门船闸为主.近年来，随着水运事业的不断发展，船闸过往愈加繁忙，处于重要航道上的一些船闸每天开启45～50次.开放闸次的增加，加剧了人字门船闸底枢蘑菇头摩擦副(以下简称底枢摩擦副)的磨损.据调查，南北水运大动脉京杭运河山东、江苏段常发生因底枢失效导致的断航事故，影响船舶的正常通行.底枢摩擦副是船闸的核心运转件，是否处于可靠运行状态的判别是难点问题.

以可靠性为中心的维修(reliability centered maintenance，RCM)是近20年来逐步被广泛接受的一种全新的维修方法.国外学者［1-6］将回归分析、人工神经网络、风险分析等技术应用于磨损失效设备的可靠性研究中，利用实验数据建立可靠性模型进而对设备的磨损趋势和寿命进行预测.国内学者［7-11］对船舶、机械、电子元件等设备的可靠性特点和失效模式进行了分析，构建了可靠性分析模型，并在可靠性数据允许的条件下，定量地决策出设备的最佳维修时期.对于人字门船闸底枢的可靠性研究尚未见报道.本文根据底枢蘑菇头磨损试验数据，开展船闸底枢运行可靠性研究，为维修决策提供依据.

1 底枢磨损失效机理

人字门船闸的闸门底枢蘑菇头及蘑菇头帽的磨损属于转动摩擦时的磨损，以摩擦力矩来表征，底枢摩擦副主要失效模式通常是由润滑不良引起的摩擦阻力矩过大、运转不稳、旋转精……