李彥春，蔣培志，馮明謙?
（中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究院，四川成都 610081）

　　中圖分類號(hào)：X505
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)07-0059-02

基金項(xiàng)目：“九五”國(guó)家科技攻 關(guān)課題(96-909-02-01-04)

1 格柵的組成、工作原理

　　格柵由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、動(dòng)?xùn)牌?、靜柵片等部分組成，如圖1所示。工作原理是通過設(shè)置于格柵上部的驅(qū)動(dòng)裝置，帶動(dòng)兩組分布于格柵機(jī)架兩邊的偏心輪和連桿機(jī)構(gòu)，使一組階梯形柵片相對(duì)于另一組固定階梯形柵片作小圓周運(yùn)動(dòng)，將水中的漂浮渣物截留在柵面上，并將渣物從水中逐步上推至柵片頂端排出，實(shí)現(xiàn)攔污、清渣的目的。由此可見，它從根本上改變了以往機(jī)械格柵的直形或弧形柵條攔渣、移動(dòng)齒耙作單向直線或曲線運(yùn)動(dòng)除渣的模式，而是通過兩組階梯形薄柵片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)攔渣清污過程。

2 格柵的結(jié)構(gòu)特性

　　格柵工作時(shí)，動(dòng)、靜柵片由特定的隔離塊隔離，相互不接觸，格柵間隙在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中保持不變。在格柵的卸渣口處，由于設(shè)置在靜柵片端部的特殊隔離塊與動(dòng)?xùn)牌g的空隙較小，當(dāng)動(dòng)?xùn)牌瑢⒃镞\(yùn)送到卸渣口處進(jìn)行卸渣時(shí)，隔離塊對(duì)掛在動(dòng)?xùn)牌系脑锬軌蜃孕星宄?，具有特定的自潔凈功能?
　　格柵柵片階梯由攔渣邊和承渣邊構(gòu)成。工作時(shí)水中的渣物能較均勻地分布在柵片組階梯承渣面上，有時(shí)會(huì)在柵片組階梯面上形成毯狀層，改善了柵片的受力狀況，避免集中荷載出現(xiàn)。在滿足柵片設(shè)計(jì)剛度、強(qiáng)度的前提下，采用較薄柵片以減小斷面形狀系數(shù)，增大了格柵的過水面積，其水頭損失較具有同樣水力條件、同等規(guī)格的其他格柵小；柵片的寬度比其他形式柵條的寬度大，這使柵片在順?biāo)鞣较虻目箯澞芰υ鰪?qiáng)，承載能力增大，具有能適應(yīng)較高水力負(fù)荷的能力。
　　格柵的傳動(dòng)系統(tǒng)均在水面上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，既避免了水中軟纖維物質(zhì)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的纏繞、卡阻，又為格柵的維護(hù)、檢修提供了方便。?
　　格柵的動(dòng)、靜柵片采用特定的掛鉤插在經(jīng)機(jī)加工確保尺寸精度要求的機(jī)架之上。這種固接形式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，方便了動(dòng)、靜柵片的更換，在不需斷流的情況下即可更換動(dòng)、靜柵片。 ?
　　目前，多數(shù)格柵的現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量較大，麻煩較多，有時(shí)還會(huì)耽誤工期。因此，將機(jī)架設(shè)計(jì)成輕型框架結(jié)構(gòu)，既可采用焊接又可采用螺栓連接；格柵其他主要零部件一次加工成型，可在廠內(nèi)拼裝或在現(xiàn)場(chǎng)組裝，還可根據(jù)需要改現(xiàn)有框架式結(jié)構(gòu)為封閉式結(jié)構(gòu)，改善格柵的工作環(huán)境。

3 關(guān)鍵技術(shù)研究

　　格柵的技術(shù)關(guān)鍵在于：格柵柵片運(yùn)動(dòng)軌跡、柵片階梯幾何尺寸與柵片裝配角度的匹配，格柵傳動(dòng)形式以及用于間隔動(dòng)靜柵片的隔離塊在柵片上裝配位置的確定。?
　　研究中，通過對(duì)柵片運(yùn)動(dòng)軌跡模擬，發(fā)現(xiàn)柵片的階梯形狀、裝配角度以及固定方式都與柵片運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān)。當(dāng)格柵動(dòng)、靜柵片采用完全相同的階梯形式，柵片階梯的攔渣和承渣邊采用90°夾角，柵片以45°角度裝配時(shí)，柵片組所形成的托渣面、攔渣面與水平面分別都具有特定的夾角，這樣既滿足了格柵柵片在水中的攔渣效果，又增大了格柵的托渣量。
　　對(duì)傳動(dòng)形式在動(dòng)?xùn)牌M的連桿鉸接處，一端采用鋼性聯(lián)接結(jié)構(gòu)，另一端采用可調(diào)結(jié)構(gòu)；通過 動(dòng)平衡計(jì)算，在傳動(dòng)系統(tǒng)的主、從動(dòng)軸上設(shè)置了平衡配重，用于消除因格柵動(dòng)?xùn)牌M在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的重量不平衡，減少或消除傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)沖擊。在連桿上，設(shè)置了調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)和校正連桿系統(tǒng)與動(dòng)?xùn)牌M的相對(duì)位置，使格柵柵片的裝配和調(diào)整更加準(zhǔn)確和方便。?
　　分析格柵柵片運(yùn)動(dòng)軌跡可知，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵是確定偏心輪的偏心距，它的大小關(guān)系到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置、柵片的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中減速裝置的配置。偏心距與柵片階梯幾何尺寸(即階梯攔渣邊和承渣邊長(zhǎng)度、夾角等)、柵片安裝傾斜角有關(guān)。當(dāng)柵片裝配夾角＞45°時(shí)，由于柵片攔渣邊必須≤90°，為確保柵片階梯的承渣邊盡可能長(zhǎng)，需增加?xùn)牌膶挾?，否則將削弱柵片的強(qiáng)度。柵片階梯尺寸加大，偏心輪的偏心距也將增大。對(duì)于以一定重量恒速運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，由于運(yùn)動(dòng)偏心距的加大，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)沖擊和振動(dòng)也會(huì)增加，且所需功率增大。?
　　柵片上隔離塊的裝配間距、裝配位置及形狀也是影響格柵運(yùn)行的技術(shù)關(guān)鍵。隔離塊的裝配位置應(yīng)從動(dòng)、靜柵片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡考慮，以確保動(dòng)?xùn)牌谶\(yùn)動(dòng)過程中不脫離與靜柵片上隔離塊的接觸。隔離塊的形狀應(yīng)以對(duì)水流造成的阻力最小為前提來確定。?

4 產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標(biāo)

　　RSS —I型格柵樣機(jī)見圖2。主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：過水流量≥500m³/h，柵間隙6mm，適用溝渠寬度1200mm，溝渠深度≤850mm，格柵有效寬度1010mm，裝機(jī)容量0.75kW。

　　經(jīng)對(duì)樣機(jī)的反復(fù)測(cè)試、修改及調(diào)整，開發(fā)出適應(yīng)我國(guó)污水處理和工業(yè)廢水處理淺渠道需求的 階梯格柵RSS型系列化產(chǎn)品，其主要技術(shù)性能指標(biāo)見表2。

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收稿日期：2000-02-21