薛 扬,金彬彬

(1.京杭运河江苏省交通运输厅苏北航务管理处,江苏 淮安 223002;2.东南大学交通学院,江苏 南京 210096)

底枢作为人字门船闸的重要构件,但目前对其更新周期的研究较少.文献[1]基于可靠性理论研究了底枢安全运行周期,但没有考虑设备更新的经济合理性.国外学者从设备的故障率对设备寿命影响角度,提出一系列对设备进行维修、维护的策略[2-5].国内学者用低劣化数值法对汽车、发电设备等的劣化磨损特性和费用变化趋势进行分析,定量地决策出设备的最佳更新周期[6-9].

本文根据苏北航务管理处(以下简称“苏北处”)船闸维修运营费用的调研数据,采用低劣化数值法,开展底枢经济寿命研究,为船闸底枢更新周期决策提供依据.

1 底枢的低劣化与更新模式

1.1 底枢的低劣化

设备的低劣化是由设备的有形磨损和无形磨损引起的,前者对设备的影响是使设备的实际维持费用随时间增加,是绝对磨损;后者是由于设备技术更新导致现有设备的生产效率下降,生产成本提高,利润降低,是一种相对磨损.

人字闸门底枢的2个关键部件是蘑菇头和摩擦副,两者之间的磨耗是引起故障的主要原因.闸门启闭时,由于门体自重而产生低速重载下的转动磨损属于正常磨损.底枢把门体重力及闸门启闭时的水平力传递给闸首混凝土层时,其自身所受荷载很大,在荷载的作用下,底枢的蘑菇头和摩擦副之间的润滑液被挤开时,局部接触……