張醫(yī)娟

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 泵站攔污柵概況

為保護水泵葉片的安全，一般在進水流道處設(shè)置安全攔污柵，以攔截水流中所挾帶的水草、樹枝、漂浮垃圾等。水泵機組運行中，攔污柵前聚集的漂浮物過多時，必須及時進行清理，否則越積越多的垃圾會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，迫使機組停機處理漂浮物。

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

回轉(zhuǎn)式清污機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，機上自帶的動力系統(tǒng)，帶動柵頂部中間軸旋轉(zhuǎn)，通過中間軸上的鏈輪帶動牽引鏈條，牽引鏈條在固定軌道內(nèi)回轉(zhuǎn)運動，附在鏈條上的耙齒將柵體前的漂浮物撈起，當耙齒旋轉(zhuǎn)到頂部，轉(zhuǎn)過來時，漂浮物在重力作用下落到皮帶輸送機中，纏附在耙齒上的雜物在經(jīng)過刮齒裝置后落下。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旋回槽，以便讓攔污耙齒從后部旋轉(zhuǎn)至柵體前面。同時取下攔污柵體，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，詳見圖1。

圖1 改造前后柵體位置對比圖

2.2 攔污柵牽引動力裝置

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

圖2 C型軌道定位安裝圖

2.3 攔污柵頂部運轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)置

在攔污柵頂部增加一節(jié)運轉(zhuǎn)機構(gòu)，運轉(zhuǎn)機構(gòu)內(nèi)帶有驅(qū)動裝置，驅(qū)動部分通過一根傳動鏈條，將動力傳遞到頂部的中間軸上，通過固定在中間軸上的牽引鏈輪帶動牽引鏈條的運動，最終實現(xiàn)齒耙的撈污功能，詳見圖3。

圖3 齒耙撈污運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡圖

2.4 漂浮物打撈耙齒設(shè)計

因攔污柵均為90度的垂直設(shè)置，所以對于打撈漂浮物的耙齒，需要進行特殊設(shè)計。單個清污設(shè)備的寬度應以4m為界，當在4m以內(nèi)時，單面攔污柵應設(shè)置一組清污設(shè)備；當大于4m時，需要對單面攔污柵左右并排設(shè)置2組耙齒。從經(jīng)濟實用性考慮，當跨距過大，為確保齒耙強度足夠，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險。耙齒的齒形應為組合式，以便應付不同種類的漂浮物。耙齒分為普通型和帶鉤型，同時前齒上翹5°～10°，以防止漂浮物滑落，詳見圖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會纏繞在齒上，當齒耙翻轉(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，當齒耙經(jīng)過時會將纏繞在齒上的漂浮物挑落，詳見圖5。

圖5 齒耙清污裝置圖

2.6 土建部分改進

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，詳見圖6。

圖6 土建改進部分圖示

3 結(jié)語

通過以上改進，可在保有原攔污柵及柵槽結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加自動清污裝置，并通過附屬增加自動監(jiān)測和控制系統(tǒng)以達到智能化自動清污的效果，自動化程度越高、分離效果越好、動力消耗越小、無噪音、耐腐蝕性能越好，在無人看管的情況下可保證連續(xù)穩(wěn)定工作。同時還設(shè)置了過載安全保護裝置，在設(shè)備發(fā)生故障時會自動停機，可以避免設(shè)備超負荷工作，根據(jù)運行需要任意調(diào)節(jié)運行間隔，實現(xiàn)周期性運轉(zhuǎn)，根據(jù)格柵前后水位差自動控制，并且具備手動控制功能，方便檢修。由于該設(shè)備結(jié)構(gòu)改進合理，具有很強的自凈能力，不會發(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，并可以實現(xiàn)在不停機的同時也能將漂浮物清理干凈。

同時可以對設(shè)備進一步優(yōu)化，大部分攔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，焊接成獨立的柵條架，再通過螺栓將柵條架固定于框架上，當部分柵條發(fā)生損壞時，可不用停機，不用吊出設(shè)備，直接在柵面上拆卸該柵條架，局部進行更換，從而提高了設(shè)備的使用效率。