淺析新型液壓抓斗式清污機(jī)的研制

【摘要】近年來，隨著大江大河治理和中小圩口防洪排澇達(dá)標(biāo)建設(shè)，我國大中小型泵站、水電站也進(jìn)入快速發(fā)展階段，星羅棋布的的泵站、水電站為經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。由于大多泵站、水電站取水條件差，攔污柵經(jīng)常被雜草堵塞，使機(jī)組產(chǎn)生氣蝕，效率下降。特別是暴雨天氣，快速匯流的洪水將枯枝雜物、水草等沖到泵站進(jìn)水口，嚴(yán)重的可以造成停機(jī)事故。因此清污成為泵站正常運(yùn)行的重要措施，針對我處滁河一、二、三級泵站取水口水草較多，泵站開機(jī)抗旱時，攔污柵經(jīng)常堵塞嚴(yán)重等現(xiàn)狀，研制推廣結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便，自動化水平較高的小型清污設(shè)備。對于解決我處泵站乃至全省水利泵站、水電站清污難有著十分重要的現(xiàn)實意義。

【關(guān)鍵詞】清污機(jī)；對策；研究

一、項目概述

安徽省駟馬山水利水電建筑安裝有限公司生產(chǎn)的“蛟龍”牌懸掛式清污機(jī)，多年來在水利泵站及水閘防汛抗旱運(yùn)行中發(fā)揮了重要作用，隨著工程管理規(guī)范化要求越來越高，原來的產(chǎn)品單一，科技含量低，已不能滿足水利工程規(guī)范化、精細(xì)化管理要求，為了提高產(chǎn)品的適應(yīng)性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，今年以來管理處加大科技投入，委托我公司加大新產(chǎn)品的研發(fā)力度，對產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)創(chuàng)新。在技術(shù)人員的攻關(guān)努力下，歷時5個月的時間，已成功研制出了科技含量較高的新產(chǎn)品，該新型液壓抓斗式清污機(jī)，采用了目前國內(nèi)領(lǐng)先的液壓遙控技術(shù)。該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單新穎、工作可靠、操作方便、清污效果好等特點(diǎn)。實現(xiàn)了現(xiàn)地操控和遙控操作，并留有自動化接口，升級后可實現(xiàn)計算機(jī)完全自動化操作。

二、現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

1、當(dāng)前，國內(nèi)外清污機(jī)研究水平不一，國外在技術(shù)開發(fā)和制造上均領(lǐng)先于國內(nèi)企業(yè)，特別是大型清污機(jī)械設(shè)備，在國內(nèi)還是一項空白。國外清污機(jī)研究開發(fā)已在向智能化和自動化上發(fā)展，而國內(nèi)近幾年清污機(jī)也有較快的發(fā)展，開發(fā)了循環(huán)式、回轉(zhuǎn)式、抓斗式、旋轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)刷網(wǎng)式、格柵式、懸掛式等種類的新型清污機(jī)，規(guī)格比較齊全、種類較多、技術(shù)比較先進(jìn)，主要應(yīng)用于水電站和泵站，與此同時還廣泛應(yīng)用在城鎮(zhèn)與規(guī)劃小區(qū)的污水的預(yù)處理，自來水廠、污水處理廠、電廠、鋼廠等的進(jìn)口雜物的處理。清污機(jī)生產(chǎn)廠家主要分布在江蘇省、河南省、河北省等，其中江蘇省廠家最多，技術(shù)水平也最領(lǐng)先。在科研機(jī)構(gòu)中河海大學(xué)、華北水院等有較強(qiáng)的科研水平和實力，在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

2、國內(nèi)生產(chǎn)清污機(jī)的企事業(yè)有很多，循環(huán)式、回轉(zhuǎn)式、旋轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)刷網(wǎng)式、格柵式等種類的清污機(jī)，規(guī)格齊全、種類較多，而國外同類型的清污機(jī)，具有性能穩(wěn)定、清污能力強(qiáng)、自動化程度高的優(yōu)勢。懸掛式清污機(jī)問世多年，在實際應(yīng)用中，清污效果不理想，究其原因是由于其產(chǎn)品性能不穩(wěn)定；清污效果不理想；操作維護(hù)不方便；自動化程度低等四大問題制約了在中小型排灌泵站和水電站的應(yīng)用與推廣。

三、對策的制定及實施

1、為解決清污機(jī)因銷售價格過高，在中小型排灌泵站和水電站難以推廣的難題，此新型液壓抓斗式清污機(jī)采用了先進(jìn)的搖控和液壓控制技術(shù)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便，成本大大降低，與其他型號清污機(jī)相比，具有明顯的優(yōu)勢。

為解決清污不徹底、不干凈的難題，此新型液壓抓斗式清污機(jī)將采用倒鉤仿形抓齒，清污耙斗與格柵齒槽可靠嚙合，有效清除柵面污物。改進(jìn)抓斗鎖定裝置有效防止耙斗在提升過程中污物脫落。并根據(jù)不同泵站的取水條件和污物的類型，選用不同結(jié)構(gòu)形式的抓斗，無論是漂浮的水草、生活拉圾，還是半漂浮或下沉的雜物都能輕松靈活地抓取干凈，清污效果十分理想。

該新型液壓抓斗式清污機(jī)采用獨(dú)特的懸掛式抓斗結(jié)構(gòu)，無永久性浸泡部件，不受污水浸蝕影響，較好地解決了其它種類的清污機(jī)因污水浸蝕，零部件易銹蝕影響使用壽命的問題。進(jìn)一步完善主機(jī)過載、限位、故障報警保護(hù)系統(tǒng)，研究采用plc可編程序控制器實現(xiàn)清污機(jī)橫向行走、抓斗升降、清污、卸污的全過程自動控制。提高清污機(jī)自動化水平，適應(yīng)不同工作環(huán)境的需要。

2、根據(jù)以上制定的對策，我們組織實施如下

既保持原機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)又引入目前較先進(jìn)的液壓技術(shù)和遠(yuǎn)程自動控制技術(shù)。主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用計算機(jī)CAD智能輔助設(shè)計，運(yùn)用計算機(jī)的優(yōu)越的輔助功能，縮短研發(fā)周期，減少開發(fā)成本。設(shè)計的原則是研究開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單，體積輕巧，經(jīng)濟(jì)適用，操作靈活、運(yùn)行率效高、維護(hù)方便的中小型清污機(jī)。

在定下主體后，根據(jù)主體需要，體現(xiàn)本公司的產(chǎn)品特點(diǎn)，開發(fā)適合各種環(huán)境或特殊環(huán)境的附屬系統(tǒng)，并在每種型號中，開發(fā)功能齊全，品種各異的系列產(chǎn)品，為方便維修，附屬系統(tǒng)盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)的通用零配件。

分析定型后，依據(jù)設(shè)計圖紙，進(jìn)行樣品的生產(chǎn)，選調(diào)技術(shù)好和經(jīng)驗豐富的工人師傅進(jìn)行生產(chǎn)制造，研發(fā)人員親自參加，選配價格合理，性能優(yōu)越的材料和零配件，要求精心制造，合理配置。樣品完成后，進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試主要包括生產(chǎn)效果的調(diào)試、電路的調(diào)試、機(jī)械的調(diào)試，各分部磨合的調(diào)試、性能的調(diào)試，記錄各詳細(xì)調(diào)試數(shù)據(jù)作為修改的重要依據(jù)。經(jīng)過調(diào)試的樣品再進(jìn)行試用。該階段主要是性能的檢驗，同時聽取其他專家和技術(shù)人員的意見，最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，最終達(dá)到設(shè)計的要求。

四、液壓抓斗式清污機(jī)試運(yùn)行檢測報告

1、技術(shù)改造前概況

SQA型懸掛移動式清污機(jī)是安徽省駟馬山水利水電建筑安裝有限公司在90年代初期與河海大學(xué)共同研制開發(fā)的新型實用清污設(shè)備，該機(jī)于1998年被國家專利局授予專利權(quán)（專利號：ZL97214050.6）。該機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、操作方便、造價低。根據(jù)近年來的使用情況，用戶反映該機(jī)清污效率不高，清污不徹底，特別是抓斗不能鎖定，大量的水草不能清除、工作不可靠等缺陷。

2、技術(shù)改造后

改造后的清污機(jī)繼續(xù)保留原清污機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并解決了原清污機(jī)很多不足之處。新型液壓抓斗式清污機(jī)采用了液壓搖控操作技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、操作方便、易安裝維護(hù)、清污效率高，可處理多種不同雜物（水草、塑料制品、漂浮物、樹枝、樹干、飲料罐、城市垃圾、污物、橡膠制品、油桶等）。適用于泵站、水電站取水口和其它淡水、海水的進(jìn)水口處。具有價廉物美、用途廣泛的優(yōu)點(diǎn)。

五、結(jié)論

活動體會：通過對市場調(diào)研分析，調(diào)動我公司科研技術(shù)力量引進(jìn)液壓技術(shù)和遠(yuǎn)程搖控技術(shù)，研究出在國內(nèi)市場上技術(shù)比較先進(jìn)、價格比較合理、自動化水平較高的中、小型清污設(shè)備。希望能在國內(nèi)水利工程中得到廣泛地應(yīng)用和推廣。

今后打算：進(jìn)一步采用計算機(jī)自動控制技術(shù)，開發(fā)新型全自動清污機(jī)，使其結(jié)構(gòu)更加簡單、操作維護(hù)更加方便、技術(shù)更加先進(jìn)的新產(chǎn)品，不斷完善。近期目標(biāo)為在處內(nèi)每個泵站安裝應(yīng)用，中期目標(biāo)為在水利系統(tǒng)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，遠(yuǎn)期目標(biāo)除在水利系統(tǒng)進(jìn)行推廣和應(yīng)用外，向水電站、市政工程等多元化方向進(jìn)行推廣和應(yīng)用。為泵站和水電站減少不必要的損失，確保機(jī)組的正常運(yùn)行，將會帶來較好的社會效益。

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