LZ钢丝绳式格栅除污机技术说明

LZ钢丝绳式格栅除污机技术说明

（一）供货范围

本公司为该项目提供的LZ型三索式钢丝绳格栅除污机为成套设备，整套装置包括如下：

上机架、导轨、防护罩；

格栅框架、水下栅条、托渣板；

翻耙机构（包括翻耙电机、蜗轮螺杆升降机、推杆、钢丝绳、上部滑轮组合）；

升降机构（包括升降电动减速机、耙斗）；

污物清除机构（包括卸污刮板等）；

此外，配备电气控制箱及电缆线，以及基础螺栓等安全和有效运行所必须的附件及工具。

（二）简述及工作原理

本格栅除污机按照CJ/T3048-1995“平面格栅除污机”行业标准和Q/320282 AGV002-1997“三索式格栅除污机”企业标准及招标文件要求进行设计和制造。

本设备工作原理为：污水流经格栅，大于栅隙的固体垃圾被水下栅条拦截；首先启动运行按钮，使翻耙电机开始工作，耙斗张开至规定位置时，设置在翻耙装置的感应开关指令该电机停止，耙斗升降电机开始工作，并带动耙斗沿二侧导轨下运行，当耙斗下行至格栅井底时，传动轴上串联的高度限制器工作，耙斗运行电机停止，并自动开启翻耙电机并完成合耙动作,当合耙到位后，升降电机再次工作，耙斗在钢丝绳的牵引牵引下插入栅条间隙中将沉积于此的垃圾捞起，然后当耙斗上升至卸料口时，上部机架处的清污刮板随耙斗的上升动作自动将垃圾刮下，当耙斗上升至一定高度时，高度限制器动作并切断电源，单次清污过程完成。

设备无故障运行时间不低于25000小时，整机使用寿命在25年以上，金属零部件（含连接件和紧固件）的防腐寿命不低于20年。

（三）技术性能表

（四）主要部件与结构特点

格栅主要由上机架、格栅组合、污物清除装置、绳筒及附属装置、耙斗、升降机构、翻耙机构、高度限位装置等主要部件构成。

1．上机架（水上）

上机架采用跨井式安装，整体采用槽钢及方钢管制作而成形成一个刚架结构，其材质为不锈钢，具有足够的强度和刚度支持耙斗等重载工作要求，检修平台铺设花纹走道板。

2．格栅组合（水下）

下部格栅主要由格栅框架、导轨、水下栅条和托渣挡板等组合；

下部格栅设计时采用板式框架结构，两侧墙板采用相当尺寸的钢板制成，两墙板间由若干根槽钢焊接作为横撑，横撑相相互间还设有角钢斜撑，从而使整体形成一个框架结构，保证满足最大工作截荷的要求。

导轨采用U型槽钢制作，其重量不少于20kg/m，材质为不锈钢，它装设于

格栅框架两侧，并用螺栓固定，保证安装后导轨的平直，其平行度不大于1/1000mm，它是耙斗导向和运行的通道。

水下栅条采用不锈钢扁钢制成，其规格为50×10mm，栅条与受力横撑直接焊接，焊接时按技术要求使其栅隙均匀并垂直，便于安装拆卸。

托渣挡板采用不锈钢板制作，从栅条向上伸展至机架的卸渣口，并设有一个与水平成60°的排渣槽，将栅渣导入输送机进料斗内，采用不锈钢板制作，直接焊接在格栅框架上，能承受运转时最大水位差压力和耙斗运行时的载荷。

3．清污装置

在格栅上机架上设置有一个清污装置，它主要由推杆、卸污刮板等组成；卸污刮板端缘设有可调节的耐磨尼龙或橡胶板，其阻尼吸震装置的独特设计，在工作时能有效地去除耙斗内的污物，并能防止抓斗的上升而干扰刮板的运行轨迹，使刮板与抓斗弧面有效结合。为保证无污物刮除不干净现象，在刮板的终端位置通过调节螺丝来确定，以保证卸料后刮板超越耙齿尖约为10mm。

4．绳筒及附属装置

绳筒采用优质碳素钢经浇铸后金加工而成，装设于上机架中间的横梁上，表面设有钢丝绳凹槽，它与升降电机通过主轴连接在一起，并由之驱动旋转，为防止钢丝绳在收放中发生松绳及乱绳现象，在绳筒的一侧还设置有压绳装置，它主要由弹簧、滑块组成，能有效的保证钢丝绳在收放过程中排列整齐，不发生钢丝绳重叠及乱绳现象，从而使耙斗能正常在轨道内上下运行。

钢丝绳材质为不锈钢，绳筒两侧为升降用钢丝绳，中间为翻耙用钢丝绳。

5．耙斗

耙斗采用不锈钢制成，它主要由斗、耙齿板、尼龙滚轮等组成，斗及耙齿板间用M10沉孔螺钉紧固。

耙斗设计有强制性闭耙措施，即在翻耙机构拉紧收耙钢丝绳使耙斗闭合后，减速电机通过制动电机实现自锁功能，使耙斗在上升过程中始终被强制性处于闭合状态，并在出厂前用300kg砂包加载试验，以确保牵引功率及扭距是否满足要求。

我公司的耙斗经精心设计制作，保证耙斗合适的重量和角度，在斗开设有若干个卸水孔，以减少耙斗在水中的阻力，从而保证耙斗在水流很急等最不利的水流情况下，仍能顺利下行至井底。

在耙斗二侧各设置一个调整间距用尼龙滚轮，利用偏心轴原理通过微调，可保证耙齿的齿尖和托渣挡板及栅条的间隙，当耙斗旁的滚轮磨损后，可通过调换该滚轮，仍能将耙斗齿顶调整到合适的位置,从而避免它与栅条和托渣板发生直接摩擦，磨损部件。

6．升降机构

升降机构主要由升降驱动装置、钢丝绳、松绳装置等组成；

升降驱动装置安装于上机架中间横档上，减速装置其型式为斜齿轮-蜗轮式减速机，采用温州博德公司产品，齿轮设计按ISO、DIN标准，材料为合金钢，渗碳处理，磨齿加工，齿面硬度大于HRC58-62，全密封油浴式，轴承寿命（L10）10万小时，服务系数≥1.4，内置制动电机，减速机传递扭距大、使用寿命长，额定输出转距为除污机最大工作转距的1.5倍，驱动电机为法兰安装的异步感应电机，适用电源380V、3相、50HZ，电机防护等级为IP55。

升降减速装置的出轴处设置了一个弹簧形式的机械过力矩保护装置，经过工程人员精确计算，当小车的工作载荷或格栅在运行中发生意外故障时，或是工作扭矩大于减速机额定扭矩时,弹簧式过力矩装置瞬间动作并通过无触点感应开关切断电源并发出警报，以保护设备不被损坏。

升降用钢丝绳共用2组，一端分别卷绕在绳筒的两侧，另一端穿过松绳装置的滑轮，与耙斗两端相接，当升降驱动装置带动绳筒旋转，从而牵引钢丝绳带动小车沿导轨上下运行，其减速装置的输出轴转速保证小车的上下运行速度为6.4m/min。

松绳装置设置于机架上端的两侧，它由滑轮、吊臂和无触点感应开关组成，在正常情况下，吊臂被升降钢丝绳拉抻而悬空，当耙斗下行受阻时，即发生松绳现象时，受重力影响，松绳装置依靠自重下落，滑轮下的无触点感应开关作用，升降驱动装置停止下行，并指令耙斗闭耙上行除污；当耙斗在此位置出现3次松绳现象，电气能自动停止发出警报，排除异物后方可运行。

7．翻耙机构

翻耙机构主要由翻耙电机、蜗轮螺杆升降机、丝杆、钢丝绳、滑轮等组成；

翻耙机构安装于上机架顶部，蜗轮螺杆升降机采用常州清迪公司的产品，该装置通过蜗轮传动螺杆使滑轮通过钢丝绳完成耙斗翻转动作，该装置具有结构紧凑、体积小、功率小、重量轻、安装方便、使用灵活、可靠性好、稳定性高、使用寿命长等优点，由电机直接带动，也可手动；电机适用电源400V、3相、50HZ，电机防护等级为IP65。

8．高度限位装置

高度限位装置设置在主动轴上，有丝杆、活灵和4只无源触点感应开关组成，用于控制耙斗的上限和下限，当耙斗到达设定位置时，活灵在丝杆的带动下也到达设定位置，无源触点感应开关瞬间切断电源，为避免耙斗上升时高度限制装置失灵，在机架导轨二侧安装无源触点感应开关，防止耙齿及运行小车滑出道轨。

（五）主要技术措施与特点

1．性能可靠、寿命长的斜齿轮蜗轮减速装置

翻耙减速电机装置及耙斗张开闭合电机减速装置采用斜齿轮、蜗轮、双级减速机，减速机传递扭距大、噪声小、功率低、使用寿命长。

2．采用无触点感应开关

钢丝绳格栅除污机的感应开关共计13只，除高程限制器内置2只用于行程控制外，其余均为防护等级为IP67的无触点感应开关，能满足户外露天工作条件下使用要求。

3．双重保险装置

共设置13只无触点感应开关，在格栅所有使用无触点感应开关的位置，均有2组感应开关的双保险设置，当一组失灵后，第二组能继续工作，以作万无一失，除牵引电机串联的高度限制器外，当耙斗继续下行时，为避免钢丝绳过松产生乱绳现象，上部滑轮机构在重锤作用下触发松绳感应开关，指令电机停工作，当耙斗上升到极限时，除高度限制器控制外，上部机架二侧各设置2只无触点感应开关，限制耙斗继续上升，避免意外事故的发生，耙斗张开及闭合动作臂的对应位置设置二套无触点感应开关，确保动作到位、限位安全可靠。

当格栅的工作载荷超出额定载荷时，轴装式减速装置的力矩板带动弹簧式力矩保护装置动作，感应开关指令运行电机停止并报警，通知应排除故障方可继续工作。

当井底污物沉积过多耙斗下行遇阻时，牵引钢丝绳失去张力，松绳开关动作，耙斗下行动作停止并进行合耙，此时耙斗将沉积污物分次进行清除。

4．设备主要检修部位设置

为了方便维护保养和由于偶然事故造成日后维修，我公司的钢丝绳格栅全部的检修部件均设置在上机架平台之上，非常方便。

5．克服高水位负荷下的机架结构变形

为了考虑最不利情况下，前后水位差很大时造成机架结构变形。设备机架设计时采用板式框架结构，其端面尺寸足够满足最大工作载荷的要求。

6．导轨平行度的控制

制作导轨时，预先制作一块9米长3米宽平板首先保证每根导轨的平直度，然后在平板上将两导轨安装在侧边架上用推销定位。对导轨平行度时行安装调试时，准备设置一基准平面，先于其中任一导轨校平行，然后测检另一导轨与基准平面的平行度符合1mm每米长的要求，直到测完整根导轨为止，平行度确保标书要求。

（六）电气控制系统

1．电控箱结构及特点

本格栅配套有户外型控制箱，安装于格栅旁，控制2台格栅、1台输送压榨机及2台液位差计的运行，安装1.2米高不锈钢落地支架；额定工作电压为

220/380V，频率50Hz，相数3相，其防护等级IP55；控制箱采用厚度不小于1.5mm 的不锈钢钢板制作而成，控制箱为两扇门结构，外层为一扇玻璃门，箱门装有密封垫，内层门上为显示仪表及控制开关，其所有仪表及开关均为防水型。控制箱门上都设有功能标签，其采用透明无色的塑料材料制成，倒角后的边缘厚度不小于1.5mm。每扇箱门都有一个可锁的镀铬手柄，当门关紧后，门上的衬垫能有效密封，所有的外部附件如门铰链、手柄和外壳固定螺栓都防腐及抛光处理，以保持外观整洁统一。

2．电器元件：

（1）控制面板上主要电气元件如下：

① 1只伏特表，以显示总的进线电压；

② 2只格栅手动-自动-远程控制选择开关；

③ 2只格栅时间-液位差控制选择开关；

④ 1只输送压榨机手动-联动控制选择开关；

⑤ 2台格栅运行、停止、升耙、降耙、开耙、收耙共12只按钮；

⑥ 1台输送压榨机运行、停止共2只按钮；

⑦ 2台格栅手动、自动、远程、升耙、降耙、开耙、收耙共14只信号指示灯；

⑧ 1台输送压榨机的运行、故障共2个信号指示灯；

⑨ 1个急停按钮；

（2）箱内主要电气元件如下：

① 1只PLC程序编程器；

② 1只断路器；

③ 9只接触器；

④ 9只热继电器；

⑤ 3只空气保护开关；

⑥ 12只接近开关；

⑦ 2只行程开关；

⑧ 若干条端子排、线路等；

⑨ 1条从电源至就地控制箱的电缆线。

3．电气控制

（1）格栅手动-自动-远程控制选择开关，三档设置：

①手动控制档：由人工直接对格栅进行开、停操作；

手动模式：控制面板上设有格栅启动、停止的手动按钮，人工只要将选择开关转至手动状态，直接按按钮即可操作格栅各个运行状态，并且控制面板上相应的指

示灯会亮。

②自动控制档：即为时间自动控制档，它是时间继电器根据处理量的多少，预先设定每次开、停的间隔时间（可调），从而使格栅自动开停运行；

自动模式：将控制面板上选择开关转换至自动状态，控制系统就获得对格栅控制权，自动按照预先设定的程序，对格栅进行控制。

③远程控制档：箱内留有PLC信号接口，可与总控室系统相连，将控制指令发送至现场，控制格栅的运行，从而实现中央集中控制，箱内还留有无源触点信号的备用接线端子，供总控室连接备用。

（2）格栅时间-液位差自动控制选择开关，两档设置：

①时间控制档：它是时间继电器根据处理量的多少，预先设定每次开、停的间隔时间（可调），从而使格栅自动开停运行；

②液位差控制档：它是通过超声波液位差计来实现的，当栅前、栅后水位差大于15cm时，位差计将信号传输至电气控制器内，格栅便自动开启，直到恢复至正常水位差。