張醫(yī)娟

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 泵站攔污柵概況

為保護(hù)水泵葉片的安全，一般在進(jìn)水流道處設(shè)置安全攔污柵，以攔截水流中所挾帶的水草、樹(shù)枝、漂浮垃圾等。水泵機(jī)組運(yùn)行中，攔污柵前聚集的漂浮物過(guò)多時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行清理，否則越積越多的垃圾會(huì)在攔污柵前形成阻礙，抬高泵前水頭，影響泵站出力，增加設(shè)備損耗，甚至危及泵站正常工作，迫使機(jī)組停機(jī)處理漂浮物。

原有的清污方式是人工清理，采用長(zhǎng)桿工具等方式進(jìn)行漂浮物打撈，或者設(shè)置兩道攔污柵，輪流起吊，進(jìn)行漂浮物清理，效率非常低。攔污柵一般位于站身下部，遠(yuǎn)低于工作橋的高度，人工清污時(shí)，施工環(huán)境不安全，易發(fā)生安全事故。為提高清污效率，擬對(duì)原攔污柵進(jìn)行技術(shù)改造，增加自動(dòng)化清污設(shè)備。經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，采用回轉(zhuǎn)式清污機(jī)最為經(jīng)濟(jì)和高效。

回轉(zhuǎn)式清污機(jī)是一種高效的河道清污設(shè)備，其工作原理為：在攔污柵體攔住河道內(nèi)的漂浮物后，機(jī)上自帶的動(dòng)力系統(tǒng)，帶動(dòng)?xùn)彭敳恐虚g軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)中間軸上的鏈輪帶動(dòng)牽引鏈條，牽引鏈條在固定軌道內(nèi)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，附在鏈條上的耙齒將柵體前的漂浮物撈起，當(dāng)耙齒旋轉(zhuǎn)到頂部，轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)時(shí)，漂浮物在重力作用下落到皮帶輸送機(jī)中，纏附在耙齒上的雜物在經(jīng)過(guò)刮齒裝置后落下。齒耙繼續(xù)在柵體后部下降，從底部回轉(zhuǎn)至柵體前部繼續(xù)撈污。

2 清污設(shè)備的改造

2.1 攔污柵改造

攔污設(shè)備的改造需要在攔污柵底部開(kāi)旋回槽，以便讓攔污耙齒從后部旋轉(zhuǎn)至柵體前面。同時(shí)取下攔污柵體，在柵體框架兩側(cè)增加支座，從而使這部分的柵體位置前移，作為前置柵體攔住底部漂浮物，詳見(jiàn)圖1。

圖1 改造前后柵體位置對(duì)比圖

2.2 攔污柵牽引動(dòng)力裝置

攔污柵兩側(cè)最邊的柵條應(yīng)根據(jù)情況去除，以便在柵體前后布置鏈條的運(yùn)轉(zhuǎn)軌道。在柵體兩側(cè)齒耙下各附加一根牽引鏈條，通過(guò)鏈條的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)齒耙在柵體前部自下而上運(yùn)動(dòng)，從而將柵體上附著的漂浮物提升至工作橋面。則鏈條在柵前后運(yùn)動(dòng)時(shí)需要在同一軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。改造方案是預(yù)先制作C型軌道，然后通過(guò)螺栓將C型軌道定位在攔污柵的主梁之上，詳見(jiàn)圖2。

圖2 C型軌道定位安裝圖

2.3 攔污柵頂部運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置

在攔污柵頂部增加一節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)帶有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)部分通過(guò)一根傳動(dòng)鏈條，將動(dòng)力傳遞到頂部的中間軸上，通過(guò)固定在中間軸上的牽引鏈輪帶動(dòng)牽引鏈條的運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)齒耙的撈污功能，詳見(jiàn)圖3。

圖3 齒耙撈污運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2.4 漂浮物打撈耙齒設(shè)計(jì)

因攔污柵均為90度的垂直設(shè)置，所以對(duì)于打撈漂浮物的耙齒，需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。單個(gè)清污設(shè)備的寬度應(yīng)以4m為界，當(dāng)在4m以內(nèi)時(shí)，單面攔污柵應(yīng)設(shè)置一組清污設(shè)備；當(dāng)大于4m時(shí)，需要對(duì)單面攔污柵左右并排設(shè)置2組耙齒。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用性考慮，當(dāng)跨距過(guò)大，為確保齒耙強(qiáng)度足夠，必然加大齒耙材料投入。且大跨距增加了鏈條滑出軌道的風(fēng)險(xiǎn)。耙齒的齒形應(yīng)為組合式，以便應(yīng)付不同種類的漂浮物。耙齒分為普通型和帶鉤型，同時(shí)前齒上翹5°～10°，以防止漂浮物滑落，詳見(jiàn)圖4。

圖4 齒耙大樣圖

2.5 刮污裝置

增加刮污裝置，目前河道內(nèi)的垃圾種類繁多，有諸多的帶狀物體，在齒耙撈起漂浮物時(shí)會(huì)纏繞在齒上，當(dāng)齒耙翻轉(zhuǎn)后，大部分漂浮物依靠自重落下，少量纏繞在齒上的漂浮物不能脫落，被帶入柵體后部，為防止這種情況的出現(xiàn)，必須增加刮污裝置。刮污裝置上設(shè)有反齒，當(dāng)齒耙經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)將纏繞在齒上的漂浮物挑落，詳見(jiàn)圖5。

圖5 齒耙清污裝置圖

2.6 土建部分改進(jìn)

為給回轉(zhuǎn)齒耙后部回轉(zhuǎn)提供空間，在工作橋面位置必須將土建基礎(chǔ)上干涉的部分去除，詳見(jiàn)圖6。

圖6 土建改進(jìn)部分圖示

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上改進(jìn)，可在保有原攔污柵及柵槽結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加自動(dòng)清污裝置，并通過(guò)附屬增加自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)以達(dá)到智能化自動(dòng)清污的效果，自動(dòng)化程度越高、分離效果越好、動(dòng)力消耗越小、無(wú)噪音、耐腐蝕性能越好，在無(wú)人看管的情況下可保證連續(xù)穩(wěn)定工作。同時(shí)還設(shè)置了過(guò)載安全保護(hù)裝置，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)會(huì)自動(dòng)停機(jī)，可以避免設(shè)備超負(fù)荷工作，根據(jù)運(yùn)行需要任意調(diào)節(jié)運(yùn)行間隔，實(shí)現(xiàn)周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)格柵前后水位差自動(dòng)控制，并且具備手動(dòng)控制功能，方便檢修。由于該設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn)合理，具有很強(qiáng)的自凈能力，不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象，所以日常維修工作量少，清污的效率大大提高，并可以實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)的同時(shí)也能將漂浮物清理干凈。

同時(shí)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化，大部分?jǐn)r污柵的柵條部分原有的固定方式為焊接式，直接焊接固定在框架上，可將其改為組合栓接式。先將幾根柵條編為一組，焊接成獨(dú)立的柵條架，再通過(guò)螺栓將柵條架固定于框架上，當(dāng)部分柵條發(fā)生損壞時(shí)，可不用停機(jī)，不用吊出設(shè)備，直接在柵面上拆卸該柵條架，局部進(jìn)行更換，從而提高了設(shè)備的使用效率。