随着对河道清污要求的提高，清污机在水利工程中得到了广泛应用，选用科学有效的清污方法，选配效率高、能力强的清污设备成为水利工程建设中的重要任务。文章主要从清污机的技术特点、结构型式、分类选型及实际应用等方面介绍了对水利泵站中清污机的技术研究。

关键词：清污机；技术特点；清污机选型；清污机应用

1 技术特点及结构形式

在水利工程中，由于河道长、支流多，河道内上游会飘来一些树枝、杂草、垃圾、浮冰等，被称为白色污染的物品，如塑料包装物及其他带柔性的物品，很容易吸附缠绕在捞污耙齿上，不能靠自重脱落，又带回栅后水中进入机组，影响机组的安全运行，并产生拦污栅前后水位差，降低抽水前池水位，减少水能损失，所以需要在河道内增加清污机和拦污装置[1]，以保证流道畅通和机组的安全运行。

清污机的技术特点主要有起升、电气、抓斗等几个方面，设备主要包括四个主要部分：悬架导轨、移动车、液压抓爪单元及电气控制系统。

移动车主要包括的部件有：抓爪提升装置以及液压合爪执行机构。它通过安装在移动车一端的齿轮马达箱驱动运行。移动轮直接安装在齿轮箱的输出轴上，此外还有一对自由支撑轮来保证移动车与轨道之间的平行。所有的电力及控制信号均由安装在导轨内部的电缆提供。抓爪单元包括有抓爪本身、液压装置以及钢丝绳提升装置。

电气控制系统采用PLC中央处理器和液晶触摸屏作为集中控制。此控制方式使清污机优点：（1）位置控制、时间控制更加灵活；（2）位置监控、工作状态监控更加直观。

控制柜信号灯提示工作状态，包括提升高度、荷载限位等，同时具有自动监控系统和故障诊断界面。有短路保护、过流保护等功能，对电机进行保护。

2 清污机选型

拦污栅拦截的污物必须及时进行清理。一则防止拦污栅被污物压坏，再者可减少水能损失，以确保闸、阀门、水轮机、水泵、涵洞建筑物等不受损害或堵塞，保证工程的正常运行。清理污物的方法一般有人工清理、提栅清理和机械清理等方法。由于人工清理工作极为繁重，提栅清理又必然迫使机组停机等原因，因此机械清理是较好的方法。

目前国内、外使用的清污机分为固定式和移动式；根据取污装置的取污方式分为：耙斗式、齿耙式、抓斗式等；根据取污装置提升的传动方式分为传动链式、钢丝绳式、机械式及液压式等。

我国现有技术所生产的清污机大体可分为为两大类：一种是用链条传动拖动齿耙绕栅体回转打捞的方式进行，齿耙运行到顶端向下运行时捞起的污物靠自重落下。另一种是滚筒钢丝绳牵引抓斗（或齿耙）式清污机。

国外在大中型水利工程所使用的清污设备有链耙式清污机、缆式清污机和伸缩臂式清污机等几种形式，与国内产品原理大致相同，但大都结构复杂，自动化程度高。

3 清污机应用

在泵站进水口之前设置清污机（拦污栅）的目的，是防止水流中的污物进入泵机组，对机组的正常运转起到保护作用，清污机（拦污栅）虽然是泵站的辅助设施，但对保证水泵机组安全、稳定及经济运行必不可少。

3.1 抓斗式清污机

工作原理：抓斗式清污机主要由抓斗装置、行车导轨、移动车、电机减速驱动等装置组成。

在工作时，小车沿轨道移至抓污位置，限位感应开关动作，小车停留在此处，同时抓爪向下运行。抓爪在下降的过程中，将垃圾向下推到栅条底部，到达底部后，抓爪抓污并合拢，向上运行。当抓爪到达顶部后，小车沿轨道移动至卸污处，抓爪打开把污物倒至卸渣点。当所有抓污点都被清污处理过以后，小车返回并停靠在杂物排放区。

优点：抓斗式清污机对污物和环境适应性强、高效、节能、操作运转灵活可靠，开放式的平台设计使工作环境非常清洁，运行简便，抓斗除污量大，可采用多种控制方式[4]。适应于过栅流速较高的深孔式取水口泵站或水电站。

缺点：抓斗式清污机是靠抓斗的自重作用，将水中杂物由下而上进行清理，当水草及杂物堆积较多时，抓斗无法将杂物清理干净，清污效果较差[2]。

3.2 回转式清污机

工作原理：回转式清污机主要由清污机架、回转齿耙、提升链、栅体、电机减速驱动等装置组成。

工作时，由固定于提升链上的清污耙板在驱动装置的带动下，将水下格栅部分截留的污物捞上，清污耙板依靠二侧提升链同步由栅后至栅前顺时针回转运动，当耙板到机体上部时，由于转向导轨及导轮的作用，一部分污物依靠重力自行落下，落入皮带输送机或集污车等污物收集装置中[3]。

優点：回转式清污机结构紧凑、安装简便、自动化程度高等优点。适应于过栅流速较低的取水口泵站或水电站。

缺点：回转式清污机占用空间大，造价高，较难完成对拦污栅前聚集的藤条状污物的清理；并且该机型中的链条、链轮等金属构件因长时间置于水下，易造成腐蚀生锈，较难进行检修、维护保养[3]。

4 结束语

水利工程的不断建设和发展，带动了国家的输水工程、发电工程和其他设施的发展，对水利泵站的要求也随之不断提高，对泵站中整体布局和清污装置的选用，已经从起初的单一清污到现在的灵活、节能、自动化等。目前，清污机的类别较多，作用也不同，技术特点多方面，每一种都有自己独特的设计理念，但是总体设计上都是相通的，所以在清污机选型和应用上，就需要根据实际水利泵站的需求进行设计安装，同时在选型上也要考虑采购的价格、后期的维修，从使用年限和利用价值等方面综合考虑。