本發(fā)明涉及一種清污機，具體為雙繩往復式超深型清污機，適用于所有深水型水電站、泵站等有深水清污需求的區(qū)域。

背景技術：

在我國水利部行業(yè)標準SL382-2007中，水利水電工程清污機的結構型式主要有兩種，即回轉齒耙式清污機和耙斗式清污機，可是由于二者與生俱來的先天技術缺陷，在面對深水型水電站時大都一籌莫展。因為回轉齒耙式清污機是通過回轉鏈帶動齒耙繞柵體旋轉來實現(xiàn)清污的，是目前清污效率極高的一種清污機，可是其關鍵零部件回轉鏈是由多節(jié)鏈條組合而成，自然回轉鏈長度越長其累計功能故障性便越高，一般僅適用于渠道深度在20米以下的水電站。而耙斗式清污機是通過靠自重下落的清污耙斗來清污的，一般為多渠道共用，效率極低不說，其還有著最致命的缺陷：當污物堆積較多時，污物的浮力經(jīng)常會超過清污耙斗的自重，進而也就無法達成清污目的，同時，由于清污耙斗隨著清污深度的加深受到的浮力也越來越大，因此一般僅適用于污物量較小同時水深在40m以下的水電站?？墒?，當前我國存在有許多的深水型乃至超深型水電站，其水深一般超過50米甚至達到數(shù)百米，經(jīng)常污物量極大，可是目前世界上并沒有較為穩(wěn)妥的清污方式，一般仍舊采用傳統(tǒng)的攔污柵擋污模式，可是攔污柵可以擋住污物卻不能自行清理污物，而隨著攔污柵阻塞的嚴重，發(fā)電水頭的損失也越來越厲害，到了最后更會威脅攔污柵的安全性能乃至影響到發(fā)電機組的安全，如果要清理污物則必須停機才能實現(xiàn)，如此不但費時費力，同時也造成了巨大的資源浪費和效益損失，但仍難以徹底達成較好的清污效果不說，在停機提柵清污的過程中經(jīng)常也會出現(xiàn)污物進入攔污柵下游的情況，從而給發(fā)電機組留下嚴重的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種雙繩往復式超深型清污機，主要由梳柵清污耙、提升牽引繩、下落牽引繩、導向輪裝置、編碼器測量系統(tǒng)、卷揚系統(tǒng)、扭矩傳感器系統(tǒng)、離合器系統(tǒng)、雙輸出動力設備組成，其特征在于：所述的梳柵清污耙無論是提升還是下落均受到兩根鋼絲繩的牽引，提升時提升牽引繩張緊提供牽引力而下落牽引繩變松不提供牽引力，此時梳柵清污耙垂直于柵體進行梳柵清污；下落時下落牽引繩張緊提供牽引力而提升牽引繩變松不提供牽引力，此時梳柵清污耙翻轉90度與柵體平行而落；同時，所述的提升牽引繩和下落牽引繩分別經(jīng)由導向輪裝置抵達卷揚系統(tǒng)，而卷揚系統(tǒng)在雙輸出動力設備的驅動下，配合編碼器測量系統(tǒng)、扭矩傳感器系統(tǒng)和離合器系統(tǒng)的控制，最終實現(xiàn)了梳柵清污耙的角度翻轉和或提升或下落的往復清污動作。

所述的梳柵清污耙為單排梳柵齒耙結構，其兩端各設有四組鋼絲繩聯(lián)接裝置，其中兩組用于連接提升牽引繩，兩組用于連接下落牽引繩，二者間成90°垂直布置。

所述的導向輪裝置為多組導向輪組的合稱，其是梳柵清污耙運行軌跡的決定者，至少包括梳柵清污耙平行于攔污柵行走時底部和上部的兩組導向輪組，且每組導向輪組均分為提升牽引繩導向輪組和下落牽引繩導向輪組，分別在提升牽引繩和下落牽引繩由梳柵清污耙到卷揚系統(tǒng)之間起著導向作用。

所述的扭矩傳感器系統(tǒng)為兩套獨立的扭矩傳感器裝置的合稱，具體區(qū)分為提升扭矩傳感器和下落扭矩傳感器；所述的編碼器測量系統(tǒng)為兩套獨立的絕對值編碼器測量裝置的合稱，二者分別位于卷揚系統(tǒng)的左右兩端，其中提升絕對值編碼器測量裝置用于檢測提升牽引繩的提升距離，而下落絕對值編碼器測量裝置則用于檢測下落牽引繩的下降距離。

所述的離合器系統(tǒng)為兩套獨立的離合器裝置的合稱，二者分列于雙輸出動力設備的兩端，其中提升轉換離合器在梳柵清污耙由提升狀態(tài)向下落狀態(tài)轉換時短時分離，而下落轉換離合器則在梳柵清污耙由下落狀態(tài)向提升狀態(tài)轉換時短時分離，其余時間段二者均為吸合狀態(tài)；同時，提升轉換離合器的分離時長由下落絕對值編碼器測量裝置和提升扭矩傳感器共同控制，而下落轉換離合器的分離時長由提升絕對值編碼器測量裝置和下落扭矩傳感器共同控制。

所述的卷揚系統(tǒng)實際上是兩套卷揚裝置的總稱，即提升卷揚裝置和下落卷揚裝置，其上各自按特定規(guī)律纏繞有提升牽引繩和下落牽引繩；同時，提升卷揚裝置外端連接著提升絕對值編碼器測量裝置，內端則經(jīng)由提升扭矩傳感器、提升轉換離合器最終與雙輸出動力設備相連接；而下落卷揚裝置外端連接著下落絕對值編碼器測量裝置，內端則經(jīng)由下落扭矩傳感器、下落轉換離合器最終與雙輸出動力設備相連接。

所述的雙輸出動力設備選用的是帶有制動裝置的起重專用動力設備，同時其雙輸出軸可同步正反轉，且均具有負載能力，譬如圓柱齒輪減速機及配套制動電機、傘齒輪斜齒輪減速機及配套制動電機等等。

本發(fā)明在正常運行狀態(tài)下，由于所述的離合器系統(tǒng)均處于吸合狀態(tài)，此時雙輸出動力設備可直接帶動卷揚系統(tǒng)或正轉或反轉，從而帶動提升牽引繩和下落牽引繩或上或下移動，并最終牽引著梳柵清污耙完成或提升或下落的動作；而當梳柵清污耙處于提升狀態(tài)向下落狀態(tài)轉換的拐點時，提升轉換離合器短時分離，這時雙輸出動力設備僅帶動下落卷揚裝置旋轉，從而帶動下落牽引繩張緊而提升牽引繩變松，并最終牽引著梳柵清污耙翻轉90度由垂直于攔污柵的提升狀態(tài)轉換為平行于攔污柵的下落狀態(tài)，爾后提升轉換離合器吸合，梳柵清污耙被牽引著開始執(zhí)行下落動作；而當梳柵清污耙處于下落狀態(tài)向提升狀態(tài)轉換的拐點時，下落轉換離合器短時分離，這時雙輸出動力設備僅帶動提升卷揚裝置旋轉，從而帶動提升牽引繩張緊而下落牽引繩變松，并最終牽引著梳柵清污耙回轉90度由平行于于攔污柵的下落狀態(tài)轉換為垂直于攔污柵的提升狀態(tài)，爾后下落轉換離合器吸合，梳柵清污耙被牽引著開始提升，逐漸完成梳柵清污的動作。

同時，在應對超深型水電站的清污問題時，本發(fā)明既可實現(xiàn)最簡單的單行程往復清污，也可以實現(xiàn)分層次展開不同行程的往復清污。

本發(fā)明結構簡單，維修便利，可靠性極佳的同時成本也較低，采用雙鋼絲繩升降牽引的清污模式，既克服了傳統(tǒng)回轉齒耙式清污機的回轉鏈越長其功能故障性越大的技術難題，也克服了傳統(tǒng)耙斗式清污機的耙斗僅靠自重難以下落的技術難題，同時也適用于各類目前無法清污的超過50米乃至數(shù)百米水深的超深型水電站，為超深型水電站帶來了完善解決清污問題的新途徑。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實施例處于提升清污過程的結構圖；

圖2為本發(fā)明實施例處于下落復位過程的結構圖；

圖3為本發(fā)明實施例中梳柵清污耙結構圖；

圖4為本發(fā)明實施例中控制系統(tǒng)布置詳圖。

其中：1. 梳柵清污耙，2. 提升牽引繩，3. 下落牽引繩，4. 導向輪裝置，5. 提升絕對值編碼器測量裝置，6. 提升卷揚裝置，7. 提升扭矩傳感器，8. 提升轉換離合器，9. 雙輸出動力設備，10. 下落轉換離合器，11. 下落扭矩傳感器，12. 下落卷揚裝置，13. 下落絕對值編碼器測量裝置。

具體實施方式

下面就以某超深型水電站（假設水深100m）的實施案例結合附圖做詳細說明：

所述的雙繩往復式超深型清污機，主要由梳柵清污耙1、提升牽引繩2、下落牽引繩3、導向輪裝置4、編碼器測量系統(tǒng)5（13）、卷揚系統(tǒng)6（12）、扭矩傳感器系統(tǒng)7（11）、離合器系統(tǒng)8（10）、雙輸出動力設備9組成，其特征在于：所述的梳柵清污耙1無論是提升還是下落均受到兩根鋼絲繩的牽引，提升時提升牽引繩2張緊提供牽引力而下落牽引繩3變松不提供牽引力，此時梳柵清污耙1垂直于柵體進行梳柵清污；下落時下落牽引繩3張緊提供牽引力而提升牽引繩2變松不提供牽引力，此時梳柵清污耙1翻轉90度與柵體平行而落；同時，所述的提升牽引繩2和下落牽引繩3分別經(jīng)由導向輪裝置4抵達卷揚系統(tǒng)6（12），而卷揚系統(tǒng)6（12）在雙輸出動力設備9的驅動下，配合編碼器測量系統(tǒng)5（13）、扭矩傳感器系統(tǒng)7（11）和離合器系統(tǒng)8（10）的控制，最終實現(xiàn)了梳柵清污耙1的角度翻轉和或提升或下落的往復清污動作。

所述的梳柵清污耙1為單排梳柵齒耙結構，其兩端各設有四組鋼絲繩聯(lián)接裝置，其中兩組用于連接提升牽引繩2，兩組用于連接下落牽引繩3，二者間成90°垂直布置。

所述的導向輪裝置4為多組導向輪組的合稱，其是梳柵清污耙1運行軌跡的決定者，至少包括梳柵清污耙1平行于攔污柵行走時底部和上部的兩組導向輪組，且每組導向輪組均分為提升牽引繩導向輪組和下落牽引繩導向輪組，分別在提升牽引繩2和下落牽引繩3由梳柵清污耙1到卷揚系統(tǒng)6（12）之間起著導向作用。

所述的扭矩傳感器系統(tǒng)7（11）為兩套獨立的扭矩傳感器裝置的合稱，具體區(qū)分為提升扭矩傳感器7和下落扭矩傳感器11；所述的編碼器測量系統(tǒng)5（13）為兩套獨立的絕對值編碼器測量裝置的合稱，二者分別位于卷揚系統(tǒng)6（12）的左右兩端，其中提升絕對值編碼器測量裝置5用于檢測提升牽引繩2的提升距離，而下落絕對值編碼器測量裝置13則用于檢測下落牽引繩3的下降距離。

所述的離合器系統(tǒng)8（10）為兩套獨立的離合器裝置的合稱，二者分列于雙輸出動力設備9的兩端，其中提升轉換離合器8在梳柵清污耙1由提升狀態(tài)向下落狀態(tài)轉換時短時分離，而下落轉換離合器10則在梳柵清污耙1由下落狀態(tài)向提升狀態(tài)轉換時短時分離，其余時間段二者均為吸合狀態(tài)；同時，提升轉換離合器8的分離時長由下落絕對值編碼器測量裝置13和提升扭矩傳感器7共同控制，而下落轉換離合器10的分離時長由提升絕對值編碼器測量裝置5和下落扭矩傳感器11共同控制。

所述的卷揚系統(tǒng)6（12）實際上是兩套卷揚裝置的總稱，即提升卷揚裝置6和下落卷揚裝置12，其上各自按特定規(guī)律纏繞有提升牽引繩2和下落牽引繩3；同時，提升卷揚裝置6外端連接著提升絕對值編碼器測量裝置5，內端則經(jīng)由提升扭矩傳感器7、提升轉換離合器8最終與雙輸出動力設備9相連接；而下落卷揚裝置12外端連接著下落絕對值編碼器測量裝置13，內端則經(jīng)由下落扭矩傳感器11、下落轉換離合器10最終與雙輸出動力設備9相連接。

所述的雙輸出動力設備9選用的是帶有制動裝置的起重專用動力設備，同時其雙輸出軸可同步正反轉，且均具有負載能力，譬如圓柱齒輪減速機及配套制動電機、傘齒輪斜齒輪減速機及配套制動電機等等。

本發(fā)明在正常運行狀態(tài)下，由于所述的離合器系統(tǒng)8（10）均處于吸合狀態(tài)，此時雙輸出動力設備9可直接帶動卷揚系統(tǒng)6（12）或正轉或反轉，從而帶動提升牽引繩2和下落牽引繩3或上或下移動，并最終牽引著梳柵清污耙1完成或提升或下落的動作；而當梳柵清污耙1處于提升狀態(tài)向下落狀態(tài)轉換的拐點時，提升轉換離合器8短時分離，這時雙輸出動力設備9僅帶動下落卷揚裝置12旋轉，從而帶動下落牽引繩3張緊而提升牽引繩2變松，并最終牽引著梳柵清污耙1翻轉90度由垂直于攔污柵的提升狀態(tài)轉換為平行于攔污柵的下落狀態(tài)，爾后提升轉換離合器8吸合，梳柵清污耙1被牽引著開始執(zhí)行下落動作；而當梳柵清污耙1處于下落狀態(tài)向提升狀態(tài)轉換的拐點時，下落轉換離合器10短時分離，這時雙輸出動力設備9僅帶動提升卷揚裝置6旋轉，從而帶動提升牽引繩2張緊而下落牽引繩3變松，并最終牽引著梳柵清污耙1回轉90度由平行于于攔污柵的下落狀態(tài)轉換為垂直于攔污柵的提升狀態(tài)，爾后下落轉換離合器10吸合，梳柵清污耙1被牽引著開始提升，逐漸完成梳柵清污的動作。

同時，在應對超深型水電站的清污問題時，本發(fā)明既可實現(xiàn)最簡單的單行程往復清污，也可以實現(xiàn)分層次展開不同行程的往復清污。舉例說明，本發(fā)明在本實施例100米水深的超深型水電站中使用時，既可以實現(xiàn)最簡單的100米單行程往復清污，也可以將100米水深劃分為數(shù)個行程，譬如說劃分為十個行程，然后分層次依次展開十米、二十米、三十米……直至一百米水深行程的往復清污。

本發(fā)明結構簡單，維修便利，可靠性極佳的同時成本也較低，采用雙鋼絲繩升降牽引的清污模式，既克服了傳統(tǒng)回轉齒耙式清污機的回轉鏈越長其功能故障性越大的技術難題，也克服了傳統(tǒng)耙斗式清污機的耙斗僅靠自重難以下落的技術難題，同時也適用于各類目前無法清污的超過50米乃至數(shù)百米水深的超深型水電站，為超深型水電站帶來了完善解決清污問題的新途徑。