摘要：基金项目：“九五”国家科技攻 关课题(96-909-02-01-04) 。包括步进式阶梯格栅的组成、工作原理、结构特性、关键技术研究、产品的主要技术性能指标。
关键词：步进式 阶梯格栅
1 的组成、工作原理
由驱动装置、传动机构、机架、动栅片、静栅片等部分组成，如图1所示。工作原理是通过设置于上部的驱动装置，带动两组分布于机架两边的偏心轮和连杆机构，使一组阶梯形栅片相对于另一组固定阶梯形栅片作小圆周运动，将水中的漂浮渣物截留在栅面上，并将渣物从水中逐步上推至栅片顶端排出，实现拦污、清渣的目的。由此可见，它从根本上改变了以往机械的直形或弧形栅条拦渣、移动齿耙作单向直线或曲线运动除渣的模式，而是通过两组阶梯形薄栅片的相对运动来实现拦渣清污过程。
2 的结构特性
工作时，动、静栅片由特定的隔离块隔离，相互不接触，间隙在整个运动过程中保持不变。在的卸渣口处，由于设置在静栅片端部的特殊隔离块与动栅片之间的空隙较小，当动栅片将渣物运送到卸渣口处进行卸渣时，隔离块对挂在动栅片上的渣物能够自行清除，具有特定的自洁净功能。
栅片阶梯由拦渣边和承渣边构成。工作时水中的渣物能较均匀地分布在栅片组阶梯承渣面上，有时会在栅片组阶梯面上形成毯状层，改善了栅片的受力状况，避免集中荷载出现。在满足栅片设计刚度、强度的前提下，采用较薄栅片以减小断面形状系数，增大了的过水面积，其水头损失较具有同样水力条件、同等规格的其他小；栅片的宽度比其他形式栅条的宽度大，这使栅片在顺水流方向的抗弯能力增强，承载能力增大，具有能适应较高水力负荷的能力。
的传动系统均在水面上，结构简单紧凑，既避免了水中软纤维物质对传动机构的缠绕、卡阻，又为的维护、检修提供了方便。
的动、静栅片采用特定的挂钩插在经机加工确保尺寸精度要求的机架之上。这种固接形式结构稳定可靠，方便了动、静栅片的更换，在不需断流的情况下即可更换动、静栅片。
目前，多数的现场安装工作量较大，麻烦较多，有时还会耽误工期。因此，将机架设计成轻型框架结构，既可采用焊接又可采用螺栓连接；其他主要零部件一次加工成型，可在厂内拼装或在现场组装，还可根据需要改现有框架式结构为封闭式结构，改善的工作环境。
3 关键技术研究
的技术关键在于：栅片运动轨迹、栅片阶梯几何尺寸与栅片装配角度的匹配，传动形式以及用于间隔动静栅片的隔离块在栅片上装配位置的确定。
研究中，通过对栅片运动轨迹模拟，发现栅片的阶梯形状、装配角度以及固定方式都与栅片运动轨迹有关。当动、静栅片采用完全相同的阶梯形式，栅片阶梯的拦渣和承渣边采用90°夹角，栅片以45°角度装配时，栅片组所形成的托渣面、拦渣面与水平面分别都具有特定的夹角，这样既满足了栅片在水中的拦渣效果，又增大了的托渣量。
对传动形式在动栅片组的连杆铰接处，一端采用钢性联接结构，另一端采用可调结构；通过 动平衡计算，在传动系统的主、从动轴上设置了平衡配重，用于消除因动栅片组在旋转运动过程中所产生的重量不平衡，减少或消除传动机构的运动冲击。在连杆上，设置了调节 机构用于调节和校正连杆系统与动栅片组的相对位置，使栅片的装配和调整更加准确和方便。
分析栅片运动轨迹可知，其传动机构的关键是确定偏心轮的偏心距，它的大小关系到传动机构的结构布置、栅片的运动速度、运动稳定性及驱动机构中减速装置的配置。偏心距与栅片阶梯几何尺寸(即阶梯拦渣边和承渣边长度、夹角等)、栅片安装倾斜角有关。当栅片装配夹角＞45°时，由于栅片拦渣边必须≤90°，为确保栅片阶梯的承渣边尽可能长，需增加栅片的宽度，否则将削弱栅片的强度。栅片阶梯尺寸加大，偏心轮的偏心距也将增大。对于以一定重量恒速运动的机构，由于运动偏心距的加大，机构运动冲击和振动也会增加，且所需功率增大。
栅片上隔离块的装配间距、装配位置及形状也是影响运行的技术关键。隔离块的装配位置应从动、静栅片的相对运动轨迹考虑，以确保动栅片在运动过程中不脱离与静栅片上隔离块的接触。隔离块的形状应以对水流造成的阻力最小为前提来确定。
4 产品的主要技术性能指标
RSS —I型样机见图2。主要技术性能指标如下：过水流量≥500m3/h，栅间隙6mm，适用沟渠宽度1200mm，沟渠深度≤850mm，有效宽度1010mm，装机容量0.75kW。
经对样机的反复测试、修改及调整，开发出适应我国处理和工业处理浅渠道需求的 阶梯RSS型系列化产品，其主要技术性能指标见表2。
表2 RSS型阶梯主要技术性能参数| 规格型号 | 名义宽度
（mm） | 有效宽度
（mm） | 配套电机功率
（kW） | 间隙
（mm） | 设备总高
（mm） | 允许流速
（m/s） | 适用渠深
（mm） | 排渣高度
（mm） |
| RSS-500 | 500 | 310 | 0.75～3 | 3～10 | 1700～2350 | 0.5～1 | 850～1500 | 400～500 |
| RSS-600 | 600 | 410 |
| RSS-800 | 800 | 610 |
| RSS-1000 | 1000 | 810 |
| RSS-1200 | 1200 | 1010 |
| RSS-1500 | 1500 | 1310 |
| RSS-1800 | 1800 | 1610 |
| RSS-2000 | 2000 | 1810 |
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