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

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

基金項目：“九五”國家科技攻 關(guān)課題(96-909-02-01-04)

1 格柵的組成、工作原理

　　格柵由驅(qū)動裝置、傳動機構(gòu)、機架、動?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)動裝置，帶動兩組分布于格柵機架兩邊的偏心輪和連桿機構(gòu)，使一組階梯形柵片相對于另一組固定階梯形柵片作小圓周運動，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，實現(xiàn)攔污、清渣的目的。由此可見，它從根本上改變了以往機械格柵的直形或弧形柵條攔渣、移動齒耙作單向直線或曲線運動除渣的模式，而是通過兩組階梯形薄柵片的相對運動來實現(xiàn)攔渣清污過程。

2 格柵的結(jié)構(gòu)特性

　　格柵工作時，動、靜柵片由特定的隔離塊隔離，相互不接觸，格柵間隙在整個運動過程中保持不變。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?xùn)牌g的空隙較小，當(dāng)動?xùn)牌瑢⒃镞\送到卸渣口處進(jìn)行卸渣時，隔離塊對掛在動?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。工作時水中的渣物能較均勻地分布在柵片組階梯承渣面上，有時會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)計剛度、強度的前提下，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??；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?，承載能力增大，具有能適應(yīng)較高水力負(fù)荷的能力。
　　格柵的傳動系統(tǒng)均在水面上，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，既避免了水中軟纖維物質(zhì)對傳動機構(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、靜柵片采用特定的掛鉤插在經(jīng)機加工確保尺寸精度要求的機架之上。這種固接形式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，方便了動、靜柵片的更換，在不需斷流的情況下即可更換動、靜柵片。 ?
　　目前，多數(shù)格柵的現(xiàn)場安裝工作量較大，麻煩較多，有時還會耽誤工期。因此，將機架設(shè)計成輕型框架結(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：格柵柵片運動軌跡、柵片階梯幾何尺寸與柵片裝配角度的匹配，格柵傳動形式以及用于間隔動靜柵片的隔離塊在柵片上裝配位置的確定。?
　　研究中，通過對柵片運動軌跡模擬，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動軌跡有關(guān)。當(dāng)格柵動、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，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。
　　對傳動形式在動?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 動平衡計算，在傳動系統(tǒng)的主、從動軸上設(shè)置了平衡配重，用于消除因格柵動?xùn)牌M在旋轉(zhuǎn)運動過程中所產(chǎn)生的重量不平衡，減少或消除傳動機構(gòu)的運動沖擊。在連桿上，設(shè)置了調(diào)節(jié) 機構(gòu)用于調(diào)節(jié)和校正連桿系統(tǒng)與動?xùn)牌M的相對位置，使格柵柵片的裝配和調(diào)整更加準(zhǔn)確和方便。?
　　分析格柵柵片運動軌跡可知，其傳動機構(gòu)的關(guān)鍵是確定偏心輪的偏心距，它的大小關(guān)系到傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置、柵片的運動速度、運動穩(wěn)定性及驅(qū)動機構(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度、夾角等)、柵片安裝傾斜角有關(guān)。當(dāng)柵片裝配夾角＞45°時，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，需增加?xùn)牌膶挾?，否則將削弱柵片的強度。柵片階梯尺寸加大，偏心輪的偏心距也將增大。對于以一定重量恒速運動的機構(gòu)，由于運動偏心距的加大，機構(gòu)運動沖擊和振動也會增加，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行的技術(shù)關(guān)鍵。隔離塊的裝配位置應(yīng)從動、靜柵片的相對運動軌跡考慮，以確保動?xùn)牌谶\動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，裝機容量0.75kW。

　　經(jīng)對樣機的反復(fù)測試、修改及調(diào)整，開發(fā)出適應(yīng)我國污水處理和工業(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