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上懸移動式自動格柵除污機關鍵技術研究
點擊次數(shù)：3143 更新時間：2010-12-15
?。?）行走機構的正確定位
上懸移動式自動格柵除污機在使用過程中zui關鍵之處是其在多渠道或?qū)挅琶娓駯徘逶^程中，移動位置的控制準確性。移動格柵清污機的正確定位問題已經(jīng)是困繞著清污設備發(fā)展的技術關鍵，多年來由于不能很好地解決上述問題而形成了普遍選用多臺固定式布置的局面。
國內(nèi)目前使用中的移動格柵除污機多數(shù)采用簡單的行程開關控制來實現(xiàn)除污機清渣位置定位，為了克服行走裝置的慣性作用，往往采用結構較為復雜的電氣和機械制動裝置，造成設備結構復雜，且定位精度和使用效果均不夠理想。
本研究針對該現(xiàn)狀，參考國外引進格柵除污機的性能特點，通過對引進移動格柵除污的運行情況考察，采用PLC邏輯控制器、行走電動機驅(qū)動系統(tǒng)變頻調(diào)速器及位置檢測光電傳感器的組合系統(tǒng)來進行載重小車行走機構的準確定位，在各區(qū)格內(nèi)設置感應控制器，確保其控制值在預先設定的偏差范圍內(nèi)，以實現(xiàn)行走載重小車清渣位置的zui終定位。
（2）齒耙的結構設計
針對目前除渣齒耙因重量較輕，在使用中產(chǎn)生耙斗易浮于水面，造成提升耙斗的鋼絲繩亂繩，或因除渣齒耙過重，造成齒耙提升能耗增加等狀況，本次研究在認真分析了進水渠道中水流狀態(tài)、垃圾成分等影響齒耙結構設計的因素，將除渣齒耙設計成兩部分，即直齒部分和弧形齒結構，一方面使齒耙在水下便于撈取較大尺寸的垃圾，同時使齒耙的自重能夠滿足自由下落，便于齒耙的直齒部分在插入格柵柵間隙后能夠順利下行至渠底，避免產(chǎn)生齒耙因自重較輕而漂浮，導致牽引齒耙的鋼絲繩發(fā)生松繩現(xiàn)象，提高清污效率。研究中為改變齒耙在格柵根部單一靠自重清渣作用力較小的狀況，在結構形式上采用液壓執(zhí)行機構，利用液壓推桿對齒耙實行強制性合耙，確保齒耙在使用過程中始終能有效完成清污工作。
?。?）液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)是格柵除污機齒耙開閉的關鍵裝置，也是格柵除污機整個開發(fā)研究過程中的核心內(nèi)容之一。其系統(tǒng)性能好壞，直接影響格柵除污機的除渣效果及使用性能。
本研究將常規(guī)的液壓控制原理引入，采用常規(guī)的液壓執(zhí)行元件，將其有機組合成液壓操作系統(tǒng)，同時對該系統(tǒng)進行節(jié)流、溢流、調(diào)速，使系統(tǒng)中的壓力差和流量基本保持不變，以此穩(wěn)定齒耙閉耙機構的運動速度。在研究開發(fā)的液壓操作系統(tǒng)中，為實現(xiàn)輸油管路的動靜配合，針對格柵除污機結構特點及運動特性，開發(fā)出一套特定的動靜密封裝置（該裝置目前正在申請）以滿足整個液壓操作系統(tǒng)的使用要求。通過該動靜密封裝置，將整個液壓系統(tǒng)有機地結合在一起，以實現(xiàn)齒耙的除渣過程。該動靜密封裝置具有結構緊湊、重量輕、標準化程度高、維護更換簡單等特點。
水下齒耙的開閉采用液壓執(zhí)行機構來完成，從根本上克服了水下齒耙的開閉采用水下電機帶動連桿執(zhí)行機構所存在的安全性差、執(zhí)行機構復雜等問題。再之，液壓系統(tǒng)各元件間采用管道連接，對系統(tǒng)結構布局、安裝有很大的靈活性，整個齒耙裝置的體積和重量都比以往其它通過機械裝置加力齒耙要小得多。
研究結論
隨著國內(nèi)水處理工程項目建設的逐漸增多以及處理工藝技術的不斷完善提高，對與之相配套機械設備的技術性能和使用性能要求也越來越高。上懸移動式自動格柵除污機的研究成功勢必可以從根本上改變“一渠一機”的傳統(tǒng)模式，而使格柵除污機更能適應目前水處理系統(tǒng)多進水渠道，單機運行的要求。
目前該技術已基本完成研究開發(fā)工作，正在進行國家實用新型申請的階段。經(jīng)對研究成果的技術分析及對部分關鍵部件的性能研究結果表明，移動格柵除污機具有以下主要特點：
?。?）無*性浸泡部件，耐腐蝕性強，使用壽命長；
?。?）整機結構緊湊、檢修維護方便；
?。?）整機運行能耗低，操作控制方便，能實現(xiàn)*自動化；
?。?）除渣齒耙在使用中可直接將污物排放在收集處，除污效率高，無渣物回落現(xiàn)象；
（5）清渣齒耙的開閉采用液壓系統(tǒng)控制，性能穩(wěn)定，結構簡單、安全可靠；
?。?）開放式結構使工作平臺潔凈，工作環(huán)境好；
（7）適用范圍廣，特別適用于多渠道或?qū)捛肋M水的格柵清渣狀況；
?。?）安裝簡便，節(jié)約土建投資；
?。?）特別適合格柵除污機的改造情況。
效益分析及前景展望
目前該種類型的移動格柵除污機*依賴于引進，國內(nèi)無生產(chǎn)，其設備引進費用*，如成都市污水處理廠為改善格柵除渣效果，引進了兩臺（套）上懸移動式全自動格柵除污機（一臺為德國產(chǎn)品、一臺為英國產(chǎn)品），其價格均在百萬元人民幣以上。
經(jīng)國內(nèi)水處理設備市場經(jīng)濟信息調(diào)查，新研究開發(fā)的移動格柵除污機作為一種技術的水處理清污除渣設備，經(jīng)技術經(jīng)濟分析，與國外同類產(chǎn)品比較，在同等規(guī)格、性能相近的基礎上，其價格僅為國外產(chǎn)品的1/3～1/2左右。若國內(nèi)水處理工程中普遍采用移動格柵除污機來取代固定式格柵除污機，可節(jié)省大量工程投資。其推廣應用前景十分廣泛，具有較好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
由于受客觀條件限制，本研究僅對移動格柵除污機的工作機理、結構形式、電氣控制等方面作了一定程度的探討，而對清渣齒耙在水下的水力狀況、水頭損失、除污力度以及除污機的使用壽命等方面，則需作進一步研究和探討，致使移動格柵除污機的綜合技術性能得以不斷提高，讓其能在我國水工業(yè)的快速發(fā)展中，充分發(fā)揮其固有的作用，顯示出它在技術性能方面*的*性。
上懸移動式自動格柵除污機在使用過程中zui關鍵之處是其在多渠道或?qū)挅琶娓駯徘逶^程中，移動位置的控制準確性。移動格柵清污機的正確定位問題已經(jīng)是困繞著清污設備發(fā)展的技術關鍵，多年來由于不能很好地解決上述問題而形成了普遍選用多臺固定式布置的局面。
國內(nèi)目前使用中的移動格柵除污機多數(shù)采用簡單的行程開關控制來實現(xiàn)除污機清渣位置定位，為了克服行走裝置的慣性作用，往往采用結構較為復雜的電氣和機械制動裝置，造成設備結構復雜，且定位精度和使用效果均不夠理想。
本研究針對該現(xiàn)狀，參考國外引進格柵除污機的性能特點，通過對引進移動格柵除污的運行情況考察，采用PLC邏輯控制器、行走電動機驅(qū)動系統(tǒng)變頻調(diào)速器及位置檢測光電傳感器的組合系統(tǒng)來進行載重小車行走機構的準確定位，在各區(qū)格內(nèi)設置感應控制器，確保其控制值在預先設定的偏差范圍內(nèi)，以實現(xiàn)行走載重小車清渣位置的zui終定位。
（2）齒耙的結構設計
針對目前除渣齒耙因重量較輕，在使用中產(chǎn)生耙斗易浮于水面，造成提升耙斗的鋼絲繩亂繩，或因除渣齒耙過重，造成齒耙提升能耗增加等狀況，本次研究在認真分析了進水渠道中水流狀態(tài)、垃圾成分等影響齒耙結構設計的因素，將除渣齒耙設計成兩部分，即直齒部分和弧形齒結構，一方面使齒耙在水下便于撈取較大尺寸的垃圾，同時使齒耙的自重能夠滿足自由下落，便于齒耙的直齒部分在插入格柵柵間隙后能夠順利下行至渠底，避免產(chǎn)生齒耙因自重較輕而漂浮，導致牽引齒耙的鋼絲繩發(fā)生松繩現(xiàn)象，提高清污效率。研究中為改變齒耙在格柵根部單一靠自重清渣作用力較小的狀況，在結構形式上采用液壓執(zhí)行機構，利用液壓推桿對齒耙實行強制性合耙，確保齒耙在使用過程中始終能有效完成清污工作。
?。?）液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)是格柵除污機齒耙開閉的關鍵裝置，也是格柵除污機整個開發(fā)研究過程中的核心內(nèi)容之一。其系統(tǒng)性能好壞，直接影響格柵除污機的除渣效果及使用性能。
本研究將常規(guī)的液壓控制原理引入，采用常規(guī)的液壓執(zhí)行元件，將其有機組合成液壓操作系統(tǒng)，同時對該系統(tǒng)進行節(jié)流、溢流、調(diào)速，使系統(tǒng)中的壓力差和流量基本保持不變，以此穩(wěn)定齒耙閉耙機構的運動速度。在研究開發(fā)的液壓操作系統(tǒng)中，為實現(xiàn)輸油管路的動靜配合，針對格柵除污機結構特點及運動特性，開發(fā)出一套特定的動靜密封裝置（該裝置目前正在申請）以滿足整個液壓操作系統(tǒng)的使用要求。通過該動靜密封裝置，將整個液壓系統(tǒng)有機地結合在一起，以實現(xiàn)齒耙的除渣過程。該動靜密封裝置具有結構緊湊、重量輕、標準化程度高、維護更換簡單等特點。
水下齒耙的開閉采用液壓執(zhí)行機構來完成，從根本上克服了水下齒耙的開閉采用水下電機帶動連桿執(zhí)行機構所存在的安全性差、執(zhí)行機構復雜等問題。再之，液壓系統(tǒng)各元件間采用管道連接，對系統(tǒng)結構布局、安裝有很大的靈活性，整個齒耙裝置的體積和重量都比以往其它通過機械裝置加力齒耙要小得多。
研究結論
隨著國內(nèi)水處理工程項目建設的逐漸增多以及處理工藝技術的不斷完善提高，對與之相配套機械設備的技術性能和使用性能要求也越來越高。上懸移動式自動格柵除污機的研究成功勢必可以從根本上改變“一渠一機”的傳統(tǒng)模式，而使格柵除污機更能適應目前水處理系統(tǒng)多進水渠道，單機運行的要求。
目前該技術已基本完成研究開發(fā)工作，正在進行國家實用新型申請的階段。經(jīng)對研究成果的技術分析及對部分關鍵部件的性能研究結果表明，移動格柵除污機具有以下主要特點：
?。?）無*性浸泡部件，耐腐蝕性強，使用壽命長；
?。?）整機結構緊湊、檢修維護方便；
?。?）整機運行能耗低，操作控制方便，能實現(xiàn)*自動化；
?。?）除渣齒耙在使用中可直接將污物排放在收集處，除污效率高，無渣物回落現(xiàn)象；
（5）清渣齒耙的開閉采用液壓系統(tǒng)控制，性能穩(wěn)定，結構簡單、安全可靠；
?。?）開放式結構使工作平臺潔凈，工作環(huán)境好；
（7）適用范圍廣，特別適用于多渠道或?qū)捛肋M水的格柵清渣狀況；
?。?）安裝簡便，節(jié)約土建投資；
?。?）特別適合格柵除污機的改造情況。
效益分析及前景展望
目前該種類型的移動格柵除污機*依賴于引進，國內(nèi)無生產(chǎn)，其設備引進費用*，如成都市污水處理廠為改善格柵除渣效果，引進了兩臺（套）上懸移動式全自動格柵除污機（一臺為德國產(chǎn)品、一臺為英國產(chǎn)品），其價格均在百萬元人民幣以上。
經(jīng)國內(nèi)水處理設備市場經(jīng)濟信息調(diào)查，新研究開發(fā)的移動格柵除污機作為一種技術的水處理清污除渣設備，經(jīng)技術經(jīng)濟分析，與國外同類產(chǎn)品比較，在同等規(guī)格、性能相近的基礎上，其價格僅為國外產(chǎn)品的1/3～1/2左右。若國內(nèi)水處理工程中普遍采用移動格柵除污機來取代固定式格柵除污機，可節(jié)省大量工程投資。其推廣應用前景十分廣泛，具有較好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
由于受客觀條件限制，本研究僅對移動格柵除污機的工作機理、結構形式、電氣控制等方面作了一定程度的探討，而對清渣齒耙在水下的水力狀況、水頭損失、除污力度以及除污機的使用壽命等方面，則需作進一步研究和探討，致使移動格柵除污機的綜合技術性能得以不斷提高，讓其能在我國水工業(yè)的快速發(fā)展中，充分發(fā)揮其固有的作用，顯示出它在技術性能方面*的*性。
