水电站清污机抓斗改进与优化

陈佛生
2021-08-20
来源:广东水利水电

        清污机是大多数水利工程不可缺少的设备,通过清污机及时清理栅前堆积的污物,不但可以维护拦污栅的安全,还可以减少因污物堆积而引起的损失。清污抓斗是清污机上非常重要的部件,其对污物适应性的强弱、开合机构的合理与否,直接关系到清污效果的好坏。随着对水利工程拦污栅前污物特点认识的加深和向水下供电技术的进步,对清污机及清污抓斗的设计也在不断地优化。根据清污抓斗的转耙结构和开闭机构布置的不同,清污抓斗分为整体转耙式、分段多缸转耙式和分段单缸转耙式三种结构。


        整体转耙式清污抓斗主要由一组转耙、一组铲齿、开合机构及其液压系统和行走及导向装置构成。用于控制抓斗开合的液压系统中没有设置多条液压油缸的同步装置。整体转耙式清污抓斗结构简单,转耙生产成本较低,但没有与液压油缸等数量的电磁换向阀,适用于清污宽度不大的清污机。对于清污宽度较大的转耙,如果设置两条液压油缸,则其间距较大,设置多条液压油缸则会使得动耙受力复杂。由于结构、安装等原因,液压油到达不同液压油缸过程中所受的阻力是不同的,这将导致清污抓斗转耙上的液压油缸伸缩不同步。在污物不均匀时,特别是局部污物较多或较大的情况下,由于抓斗转耙是整体结构、液压油缸不同步伸出和较大闭耙力,清污抓斗的转耙容易发生扭曲甚至折断。


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        对于清污宽度较大的清污机,经过优化调整后,可使用分段多缸转耙式清污抓斗,其转耙采用分段设计,每段清污宽度可设置为2~3m,每段配2根或多根液压油缸。开合机构工作时,液压油经吸油过滤器、齿轮油泵、单向阀后,通过电磁换向阀后,再经自调式分流—集流阀调节流量后,进入同组动耙的2条或多条液压油缸内。液压回路中设有电接点压力表显示系统压力。系统的压力通过溢流阀和电接点压力表来调节和控制,所有动耙的开合均通过1个电磁换向阀换向来实现。


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        另外,有些电站清污场合的污物情况较为复杂、栅前污物分布不均匀情况比较严重,每段动耙内的污物数量各不相同,有的满耙,有的少甚至没有,有的动耙所对应的部位可能是大木头或其他大体积的污物,而其他动耙所对应的部位却是普通的城市生活垃圾,针对这种的场合,可以采用分段单缸转耙式清污抓斗。


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        分段单缸转耙式清污抓斗由1组铲齿、若干段转耙、开合机构及其液压系统和行走及导向装置构成,其每段转耙上只设1条液压油缸,各段转耙的液压油缸之间不设置同步装置。该结构使清污抓斗在面对污物分布不均匀的情况是,使保护转耙不被破坏、污物适用性和抓污能力方面具有明显的优势。但是,清污抓斗转耙分段数量较多,制造成本较高。为了保证抓污能力,该类型清污抓斗每段转耙宽度不宜太大。


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        在水电站清污机的抓斗选择中,理论上转耙宽度越小,适应污物的分布不均的状态越好,越有利于清污,但是分段越多,清污抓斗的生产成本越高。在考虑清污机抓斗的分段长度时,要综合考虑污物的特点和抓污力的大小,同时应该在经济性与保证清污效果下取得平衡。

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