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

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

基金項目：“九五”國家科技攻 關課題(96-909-02-01-04)

1 格柵的組成、工作原理

　　格柵由驅動裝置、傳動機構、機架、動柵片、靜柵片等部分組成，如圖1所示。工作原理是通過設置于格柵上部的驅動裝置，帶動兩組分布于格柵機架兩邊的偏心輪和連桿機構，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攔渣清污過程。

2 格柵的結構特性

　　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，由于設置在靜柵片端部的特殊隔離塊與動柵片之間的空隙較小，當動柵片將渣物運送到卸渣口處進行卸渣時，隔離塊對掛在動柵片上的渣物能夠自行清除，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。在滿足柵片設計剛度、強度的前提下，采用較薄柵片以減小斷面形狀系數，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，這使柵片在順水流方向的抗彎能力增強，承載能力增大，具有能適應較高水力負荷的能力。
　　格柵的傳動系統均在水面上，結構簡單緊湊，既避免了水中軟纖維物質對傳動機構的纏繞、卡阻，又為格柵的維護、檢修提供了方便。?
　　格柵的動、靜柵片采用特定的掛鉤插在經機加工確保尺寸精度要求的機架之上。這種固接形式結構穩定可靠，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，多數格柵的現場安裝工作量較大，麻煩較多，有時還會耽誤工期。因此，將機架設計成輕型框架結構，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，可在廠內拼裝或在現場組裝，還可根據需要改現有框架式結構為封閉式結構，改善格柵的工作環境。

3 關鍵技術研究

　　格柵的技術關鍵在于：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，發現柵片的階梯形狀、裝配角度以及固定方式都與柵片運動軌跡有關。當格柵動、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。
　　對傳動形式在動柵片組的連桿鉸接處，一端采用鋼性聯接結構，另一端采用可調結構；通過 動平衡計算，在傳動系統的主、從動軸上設置了平衡配重，用于消除因格柵動柵片組在旋轉運動過程中所產生的重量不平衡，減少或消除傳動機構的運動沖擊。在連桿上，設置了調節 機構用于調節和校正連桿系統與動柵片組的相對位置，使格柵柵片的裝配和調整更加準確和方便。?
　　分析格柵柵片運動軌跡可知，其傳動機構的關鍵是確定偏心輪的偏心距，它的大小關系到傳動機構的結構布置、柵片的運動速度、運動穩定性及驅動機構中減速裝置的配置。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。當柵片裝配夾角＞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，需增加柵片的寬度，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，由于運動偏心距的加大，機構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關鍵。隔離塊的裝配位置應從動、靜柵片的相對運動軌跡考慮，以確保動柵片在運動過程中不脫離與靜柵片上隔離塊的接觸。隔離塊的形狀應以對水流造成的阻力最小為前提來確定。?

4 產品的主要技術性能指標

　　RSS —I型格柵樣機見圖2。主要技術性能指標如下：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。

　　經對樣機的反復測試、修改及調整，開發出適應我國污水處理和工業廢水處理淺渠道需求的 階梯格柵RSS型系列化產品，其主要技術性能指標見表2。

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收稿日期：2000-02-21