南水北调工程旨在缓解中国华北和西北地区水资源短缺问题,是我国的战略性工程。要使南水北调工程有效发挥社会效益,必须综合考量在调水过程中会对水质造成不利影响的各种因素,保证调水质量。近年来,南水北调中线输水渠中污染物越来越多,其中季节性爆发的浮游藻类使水体浑浊,对南水北调渠道中的水质造成较为严重的影响。浮游藻类的种类繁多,处理困难,这不仅会使受水区获得的水质下降,而且还会增加自来水厂的后期处理成本,导致南水北调工程的输水质量和经济效益明显降低,引起社会关注。因此如何保证输水渠水质和有效去清藻类成为亟待解决的突出问题。本文通过整体研究南水北调中线工程实际情况,设计研发了一种南水北调渠道单网式清藻机械设备。设备专门工作于南水北调输水渠闸口,以钢丝绳拖拽方式驱动水下的捕捉水藻的栅网装置,并由电动推杆驱动栅网倾转到清藻水箱上方,由专用冲水装置对拦藻栅网上的水藻进行清除,实现藻类的拦截、清洗与处理一体化的机械自动化设备。应用三维软件SOLIDWORKS建立了清藻系统的三维模型,导入有限元分析软件ANSYS。基于Workbench模块对三维模型中关键零部件进行结构静力学分析,得出了载荷作用下的最大变形和最大等效应力值均满足正常工作条件的结论。将SOLIDWORKS建立的三维模型导入多体系统动力学分析软件ADAMS,通过View模块对倾转机构进行了动力学仿真与分析,得出机构指定点的运动轨迹,并获得机构运动的速度、加速度等曲线,能够满足机械动力需要。本文所设计的清藻机械设备已经用于南水北调中线渠道,经试验验证,设备具有便于操作、效果明显、自动化程度高、绿色环保的特点,满足机构灵活性与制造工艺性要求,对南水北调输水清藻有一定的指导意义。