1.本发明涉及市政排水技术领域,更具体地说,涉及一种市政排水系统。
背景技术:2.市政排水系统又可称之为城市排水系统,是指处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统,是城市公用设施的组成部分,城市排水系统规划是城市总体规划的重要组成部分,通常是由排水管道和污水处理厂组成,在实行污水、雨水分流制的情况下,污水由排水管道收集,送至污水处理后,排入水体或回收利用,雨水径流由排水管道收集后,就近排入水体,而现有的排水管道入口大多是雨水窨井盖来进行封闭和过滤,其上开设有的供给雨水漏入管道的槽体大多为细长结构,在排水中可以阻挡住体积较大的杂物以防止管道堵塞,但现有的窨井盖无法对细小的杂质进行拦截,这些杂质随着水流进入到排水系统中便会造成排水系统的堵塞,继而致使该处地面产生积水甚至内涝等问题,此时工作人员会选择在排水系统的管道中或是开口端处设置滤网,但这样的方式虽然可以避免杂质进入排水系统的深处,但其堆积下仍旧会造成堵塞,工作人员便不得不经常进行排污疏通,费时费力且效率低下,鉴于此,我们提出一种市政排水系统。
技术实现要素:3.1.要解决的技术问题
4.本发明的目的在于提供一种市政排水系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.2.技术方案
6.一种市政排水系统,包括外壳,所述外壳顶面中部开设有水槽,所述水槽底面前端开设有排水通道,所述顶面前端铰接有方盖,所述外壳顶面相对于方盖的位置开设有方槽,所述方盖中部相对于水槽的位置呈线性等间距开设有多个漏水口,所述排水通道后侧开口端连接有排水管,所述排水通道上部设有挡板,所述挡板中部贯穿设有轴心,所述挡板上下外壁呈中心对称结构固设有两个拉伸弹簧,所述挡板下方设有转轴,所述转轴外壁中部呈环形等间距固设有多个拨板,所述外壳内部相对于转轴左端的位置开设有空腔,所述转轴左端相对于空腔内部的位置套设有主动轮,所述空腔后部设有从动轮,所述主动轮与从动轮外壁之间连接有传动皮带,所述从动轮中部同轴固定连接有连接轴,所述连接轴右端贯穿空腔右壁延伸至排水通道内部并同轴固定连接有滚筒,所述滚筒上下两侧对称设有两个基座,所述滚筒外壁呈环形等间距均匀开设有多个贯穿孔,所述滚筒外壁开设有环形曲线槽,所述环形曲线槽右端设有滑块,所述滑块前端固设有活动板,所述活动板上下两侧后壁均呈弧形等间距结构均匀固设有多个刷头,所述排水通道内部相对于活动板前侧上端的位置固设有导杆,所述活动板上相对于导杆的位置开设有杆槽,所述排水通道两侧内壁相对于活动板的位置均开设有排污口,所述外壳内部两侧相对于排污口外侧端的位置开设有收集槽,所述收集槽下部设有封闭板,所述封闭板外侧方顶面设有压板,所述压板顶面后端固设有拉板,所述封闭板底面与收集槽底面均呈前后对称结构开设有两个圆腔,位于同侧的
两个所述圆腔内部之间固设有压缩弹簧。
7.优选的,所述环形曲线槽仅在对应竖直方向的竖直部非连续且均匀设置有半椭球形状的凸块,所述活动板内部对应所述滑块的位置设置有水平槽,所述水平槽内部设置有能够在内部移动且具有磁性的活动杆,所述水平槽的底部设置有电磁装置,所述电磁装置与活动杆之间设置有复位弹簧,所述活动杆外侧壁缠绕有发电线圈,所述水平槽的内壁固定设置有储能装置,在所述复位弹弹簧处于平衡时,所述滑块与所述水平槽的顶部的距离d小于所述环形曲线槽的高度,所述活动杆与复位弹簧之间通过压力传感器连接,位于所述水平槽内部设置有控制器。
8.3.有益效果
9.相比于现有技术,本发明的优点在于:
10.1.本发明设有滚筒、活动板以及刷头,在滚筒转动的过程中活动板会来回移动并通过刷头对滚筒外壁的多个贯穿孔产生摩擦清洁效果,能充分的将卡入贯穿孔中的污渍刷出,防止滚筒产生堵塞的问题,与此同时活动板还会把集中在滚筒前侧的杂质以及刷头刷下的污渍一并从排污口处推入收集槽内,使得杂质不会堆积在滚筒前侧造成对水流流失的阻塞,极大的提高了排水系统的排放效率,避免了积水与内涝的发生。
11.2.本发明设有挡板与拨板,在挡板的设计下可将少量的水流暂时阻隔在排水通道的上部,待积少成多后便会转动将积累的水流放入排水通道的下部,如此便可使得水流能够具有较大的冲力可以推动拨板使得转轴转动,以此即可利用起水流具有的能量来促使滚筒转动,提高了对自然资源的利用,也使得本装置在无需外部电力的情况下也能稳定运作,设计巧妙,实用性强。
12.3.本发明设有压板与封闭板,在本装置的工作状态中压板会对封闭板产生挤压效果,进而迫使压缩弹簧收缩在两个圆腔中,当工作人员利用拉板将压板以及杂质取出收集槽并进行清洁时,封闭板就会在压缩弹簧的回弹力下挡住排污口的外侧开口端,这样一来便可有效的防止清洁收集槽的过程中杂质被推到封闭板上,降低了清洁难度。
13.4.本发明通过设置凸块、水平槽、活动杆、发电线圈、复位弹簧、储能线圈、电磁装置的配合作用,能够在滑块在环形曲线槽的竖直部(即在竖直方向的曲线槽部分),能够避免在其他位置设置凸块导致的阻力逐渐增大,通过在正常情况下滑块在经过凸块时,通过发电线圈进行发电并使用储能装置进行储电,并且配合压力传感器,能够感知环形曲线槽中的堵塞,从而在堵塞的情况下,控制器能够控制所述电磁装置吸附活动杆,使得所述滑块与环形曲线槽的距离大于凸块的最大高度,从而使得凸块不在与环形曲线槽底部接触,避免堵塞物对滑块的阻挡,然后控制所述电磁部件逐步降低电磁力,从而在所述滑块的凸部略高于堵塞物的高度时,能够通过滑块的挤压使得所述堵塞物粉碎或者被挤进滚筒18内部,提高滚筒的寿命,同时通过控制器在低功耗的情况的监控,能够获知排水系统是否正常,实现城市的排水组网,及时了解各地排水状况,在必要是进行精准维修处理,这也是本发明另一个重要发明点。
附图说明
14.图1为本发明的整体结构示意图;
15.图2为本发明的内部结构示意图;
16.图3为本发明的侧剖结构示意图;
17.图4为本发明的空腔内部结构示意图;
18.图5为本发明的转轴与连接轴结构示意图;
19.图6为本发明的滚筒与活动板结构示意图;
20.图7为本发明的外壳前剖结构示意图;
21.图8为本发明环形曲线槽竖直部以及活动板内部详细结构示意图。
22.图中标号说明:1、外壳;2、水槽;3、排水通道;4、方盖;5、方槽;6、漏水口;7、排水管;8、挡板;9、轴心;10、拉伸弹簧;11、转轴;12、拨板;13、空腔;14、主动轮;15、从动轮;16、传动皮带;17、连接轴;18、滚筒;19、基座;20、贯穿孔;21、环形曲线槽;22、滑块;23、活动板;24、刷头;25、导杆;26、杆槽;27、排污口;28、收集槽;29、封闭板;30、压板;31、拉板;32、圆腔;33、压缩弹簧;34、凸块;35、水平槽;36、活动杆;37、发电线圈;38、复位弹簧;39、储能线圈;40、电磁装置。
具体实施方式
23.请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:
24.一种市政排水系统,包括外壳1,外壳1顶面中部开设有水槽2,水槽2底面前端开设有排水通道3,顶面前端铰接有方盖4,外壳1顶面相对于方盖4的位置开设有方槽5,方盖4中部相对于水槽2的位置呈线性等间距开设有多个漏水口6,排水通道3后侧开口端连接有排水管7,排水通道3上部设有挡板8,挡板8中部贯穿设有轴心9,挡板8上下外壁呈中心对称结构固设有两个拉伸弹簧10,挡板8下方设有转轴11,转轴11外壁中部呈环形等间距固设有多个拨板12,外壳1内部相对于转轴11左端的位置开设有空腔13,转轴11左端相对于空腔13内部的位置套设有主动轮14,空腔13后部设有从动轮15,主动轮14与从动轮15外壁之间连接有传动皮带16,从动轮15中部同轴固定连接有连接轴17,连接轴17右端贯穿空腔13右壁延伸至排水通道3内部并同轴固定连接有滚筒18,滚筒18上下两侧对称设有两个基座19,滚筒18外壁呈环形等间距均匀开设有多个贯穿孔20,滚筒18外壁开设有环形曲线槽21,环形曲线槽21右端设有滑块22,滑块22前端固设有活动板23,活动板23上下两侧后壁均呈弧形等间距结构均匀固设有多个刷头24,排水通道3内部相对于活动板23前侧上端的位置固设有导杆25,活动板23上相对于导杆25的位置开设有杆槽26,排水通道3两侧内壁相对于活动板23的位置均开设有排污口27,外壳1内部两侧相对于排污口27外侧端的位置开设有收集槽28,收集槽28下部设有封闭板29,封闭板29外侧方顶面设有压板30,压板30顶面后端固设有拉板31,封闭板29底面与收集槽28底面均呈前后对称结构开设有两个圆腔32,位于同侧的两个圆腔32内部之间固设有压缩弹簧33。
25.具体的,排水通道3呈横截面为圆柱体的l型结构设置,水槽2底面为前侧中部下陷的凹面结构,方盖4与方槽5插接配合,工作人员在布置本排水系统时,可将外壳1后部连接有的排水管7与连通附近水体或是污水厂的管道相连接,并使得外壳1的顶面与路面高度保持一致,随后在雨雪天气中水流便可经由本装置排放,水流在穿过方盖4上漏水口6的过程中会被方盖4阻拦下水中的大体积杂物,使之停留在地面方便环卫工人的清理,继而水流会在水槽2的凹陷状底面的导向作用下沿着排水通道3流入。
26.进一步的,挡板8外壁与排水通道3内壁滑动接触,轴心9两端分别与排水通道3两
侧内壁转动连接,拉伸弹簧10呈内侧端向中部偏移的倾斜结构设置,拉伸弹簧10外侧端与排水通道3内壁连接固定,挡板8在拉伸弹簧10的设置下保持着平衡状态把排水通道3封闭,这样水流就会在其上聚集。
27.更进一步的,转轴11两端分别与排水通道3两侧内壁转动连接,拨板12为l型结构,空腔13为前高后低的倾斜结构设置,空腔13两侧端部均为圆角结构,传动皮带16外壁与空腔13内壁滑动接触,当水流的量达到挡板8的承载极限后,挡板8前端就会沿着轴心9向下方转动,如此其前部就会开放出缝隙以供水流经过,这时由于聚集的较为多的流量,故此水流会对拨板12产生极大的冲击力使得拨板12带动转轴11发生转动,转轴11则会经由主动轮14、传动皮带16以及从动轮15带动连接轴17发生转动。
28.再进一步的,滚筒18为内部中空的圆柱结构,基座19内侧壁相对于滚筒18的位置呈弧面结构设置,滚筒18外壁与基座19内侧壁弧面位置转动配合,多个贯穿孔20内侧端均与滚筒18内部相连通。
29.值得介绍的是,环形曲线槽21横截面呈半圆柱结构,环形曲线槽21半径大小小于滚筒18外壁厚度大小,滑块22为半球体结构,滑块22与环形曲线槽21滑动配合,活动板23上下外壁分别与两个基座19内侧壁滑动接触,滚筒18会在连接轴17的带动下沿着两个基座19内侧方的位置发生自转,同时在环形曲线槽21与滑块22的滑动配合下便会挤压着活动板23沿着导杆25与杆槽26滑动配合方向做往复的直线运动,这样一来便可通过活动板23后壁固设有的刷头24对滚筒18外壁贯穿孔20中嵌设有的小颗粒杂质进行刷下,并随着活动板23的移动同时将刷下的污渍以及滚筒18前侧残留的杂质一起推入到两侧的排污口27中。
30.值得说明的是,活动板23为t型结构,活动板23两侧后壁均为弧面结构,刷头24后端与滚筒18外壁摩擦接触,导杆25与杆槽26滑动配合,排污口27底面为内高外低的斜面结构,排污口27内侧端呈内大外小的梯形柱结构设置,排水通道3通过排污口27与收集槽28相连通,收集槽28上侧开口端与方盖4底面平齐,杂质会在排污口27的斜置底面导向下落入到收集槽28中,通过以上的动作便可使得滚筒18前侧开放出足够大的空间可供给后续的水流穿行,避免产生堵塞的问题,另一方面,被推入两侧收集槽28中的污渍则会沿着封闭板29的内侧端顶面以及压板30的内侧端顶面滑到压板30外侧端顶面与收集槽28外侧壁围成的腔体中。
31.值得注意的是,封闭板29与压板30均为内大外小的l型结构,压板30外侧端顶面为凸起的三棱柱结构,封闭板29与收集槽28滑动配合,压板30底面与封闭板29外侧端顶面挤压配合,拉板31后壁与收集槽28后壁滑动接触,工作人员只需定期打开方盖4并利用拉板31把压板30以及其上的杂质提出收集槽28即可完成对杂质的清洁,方便度极高,并且在压板30被拎出的同时封闭板29还会在圆腔32中压缩弹簧33的回弹力下向上移动并挡住对应收集槽28的排污口27外侧方开口端,防止清洁过程中有杂质继续落入收集槽28,降低了清洁难度。
32.工作原理:工作人员在布置本排水系统时,可将外壳1后部连接有的排水管7与连通附近水体或是污水厂的管道相连接,并使得外壳1的顶面与路面高度保持一致,随后在雨雪天气中水流便可经由本装置排放,水流在穿过方盖4上漏水口6的过程中会被方盖4阻拦下水中的大体积杂物,使之停留在地面方便环卫工人的清理,继而水流会在水槽2的凹陷状底面的导向作用下沿着排水通道3流入,由于排水通道3上部转动连接有挡板8,且挡板8在
拉伸弹簧10的设置下保持着平衡状态把排水通道3封闭,这样水流就会在其上聚集,当水流的量达到挡板8的承载极限后,挡板8前端就会沿着轴心9向下方转动,如此其前部就会开放出缝隙以供水流经过,这时由于聚集的较为多的流量,故此水流会对拨板12产生极大的冲击力使得拨板12带动转轴11发生转动,转轴11则会经由主动轮14、传动皮带16以及从动轮15带动连接轴17发生转动,随即滚筒18就会在连接轴17的带动下沿着两个基座19内侧方的位置发生自转,同时在环形曲线槽21与滑块22的滑动配合下便会挤压着活动板23沿着导杆25与杆槽26滑动配合方向做往复的直线运动,这样一来便可通过活动板23后壁固设有的刷头24对滚筒18外壁贯穿孔20中嵌设有的小颗粒杂质进行刷下,并随着活动板23的移动同时将刷下的污渍以及滚筒18前侧残留的杂质一起推入到两侧的排污口27中,这些杂质会在排污口27的斜置底面导向下落入到收集槽28中,通过以上的动作便可使得滚筒18前侧开放出足够大的空间可供给后续的水流穿行,避免产生堵塞的问题,另一方面,被推入两侧收集槽28中的污渍则会沿着封闭板29的内侧端顶面以及压板30的内侧端顶面滑到压板30外侧端顶面与收集槽28外侧壁围成的腔体中,工作人员只需定期打开方盖4并利用拉板31把压板30以及其上的杂质提出收集槽28即可完成对杂质的清洁,方便度极高,并且在压板30被拎出的同时封闭板29还会在圆腔32中压缩弹簧33的回弹力下向上移动并挡住对应收集槽28的排污口27外侧方开口端,防止清洁过程中有杂质继续落入收集槽28,降低了清洁难度。
33.进一步地,在实际使用时,由于滑块22需要在环形曲线槽21内部移动,进而带动刷头24对滚筒18进行清洁,然而在实际情况中,不仅滚筒的外侧部位可能存在颗粒杂质,在环形曲线槽21中也会存在颗粒杂质,如果环形曲线槽21中存在颗粒杂质,如果颗粒杂质比较小且软,此时滑块22可能挤压或挤碎颗粒杂质,会极大提高阻力,这种阻力的提高可能会使得主动轮14的阻力增大,可能导致拨板12在受到水的冲击力下不能有效转动转轴11,使得转轴11转动非常缓慢,甚至不能转动,为此,进行了进一步改进,具体方案如下:所述环形曲线槽21仅在对应竖直方向的竖直部非连续且均匀设置有半椭球形状的凸块34,即如图5所示被活动板23覆盖的竖直部以及另一侧的竖直设置有凸块34,该凸块34设置在竖直部,一方面是为了降低运动时的阻力,在非竖直部位置,滚筒的环形曲线槽21需要推动滑块22移动,此时受到的阻力已经较大,不再方便设置凸块,而且在非竖直部设置凸块时,由于凸块的设置,使得在凸块周围更加容易积累颗粒,特别是软质的颗粒,此时如果滑块22经过时,不仅需要克服杂质颗粒的阻力,还需要克服凸块的阻力,会极大增加运行的阻力,不利于装置的运行,而且在这些位置的颗粒杂质,刷头24将难以清洁,如果杂质颗粒堆积,将可能逐步导致装置的不能工作,为此,仅在竖直部设置凸块22,此时在后续的凸块移动经过竖直部时,其仅受到凸块的阻力,也能够及时进行发电储存,虽然会增加竖直部的杂质颗粒的可能性,但是在竖直部经过时,刷头24能够进行清洁(清洁方式请参照前述实时方式),所述活动板23内部对应所述滑块22的位置设置有水平槽35,该水平槽35容纳滑块22,所述水平槽35内部设置有能够在内部移动且具有磁性的活动杆36,使得滑块22能够以极低的阻力进行滑动,在实际运用时,优选可以在活动杆36上设置沿其长度方向的槽,在所述水平槽35的内部对应槽位置设置有滚珠,滚珠的设置降低摩擦阻力,所述水平槽35的底部设置有电磁装置40,电磁装置40能够产生电磁力,实现对活动杆的吸附或排斥,所述电磁装置40与活动杆36之间设置有复位弹簧38,复位弹簧能够保持滑块22的移动,为了降低阻力,优选可以设置滚动装置替代滑块22,所述活动杆36外侧壁缠绕有发电线圈37,在所述活动杆36具有槽时,此
时槽内的发电线圈位于所述槽底部,且底部可以设置有容纳发电线圈的槽,使得所述槽在沿活动杆的长度方向上高度一致,降低阻力,所述水平槽35的内壁固定设置有储能装置39,储能装置能够在滑块22越过凸块时,对发电线圈发的电进行储存,保证整个装置的运行,在所述复位弹弹簧38处于平衡时,所述滑块22与所述水平槽的顶部的距离d小于所述环形曲线槽21的高度,换言之,即使在所述滑块移动至于水平槽的顶部接触时,此时所述滑块22也不会脱离环形曲线槽21,所述活动杆36与复位弹簧38之间通过压力传感器连接,位于所述水平槽内部设置有控制器,整除情况下,可以设置环形曲线槽21的底部以及侧壁光滑,使得滑块22的阻力降低,也可以设置所述复位弹簧38在平衡状态时所述滑块22刚好接触环形曲线槽21的底部,此时不存在压力,阻力降低,为了提高装置移动时的稳定性,也可以设置在复位弹簧38平衡状态时,滑块22与环形曲线槽21的底部具有预定的压力。在正常运行时,只有在滑块22经过凸块34时,压力传感器能够感受他此时的压力变化,其他位置压力传感器无压力,或者具有上述的预定的压力,其变化过程是规律变化的,一旦出现环形曲线槽堵塞的情况,在滑块22经过堵塞位置的颗粒杂质时,此时可能出现较大的阻力,甚至颗粒杂质将阻挡滑块22的移动,此时压力传感器均能感受到上述压力的变化,其不仅能够检测堵塞,而且根据压力的波形图,可以精确获知此时堵塞的位置,由于堵塞的情况毕竟是非常少的情况,特别是在环形槽的堵塞可能性更小,使得大部分时间能够对储能装置进行发电储存,保存足够的电力,在发生堵塞的情况下,可以出发控制器,控制器可以有两种控制模式,一种是控制器控制电磁部件40吸附活动杆36,使得所述滑块22接触水平槽的顶部,此时滑块22与环形曲线槽21的底部分离,并逐步降低(例如梯度降低)电磁装置的吸附力,使得滑块22与环形曲线槽21的底部距离减小,在滑块22与环形曲线槽21的底部距离大于颗粒杂质的高度时,此时滑块正常运行,当降低到所述滑块22与环形曲线槽21底部的距离略大于杂质颗粒的高度时(即局部重合时),由于滑块22与颗粒杂质的局部碰撞,滑块22能够碰撞颗粒杂质,使得颗粒杂质粉碎,从而通过贯穿孔20排出,滑块22继续降低,再次碰撞颗粒杂质的部分,重复进行,使得颗粒杂质最终被粉碎,在压力传感器检测到上述操作无法运行时,例如在检测到滑块无法移动粉碎颗粒杂质时,此时控制器控制滑块22复位至水平槽35的顶部,并根据前述压力波形图的位置关系,在所述滑块经过颗粒杂质的位置时,使得所述电磁装置接触吸附或者变为排斥力,通过滑块22在颗粒杂质的上方击打颗粒杂质,使得颗粒杂质粉碎,虽然上述是两个配合过程,在实际使用时,也可只包括咋颗粒杂质上方击打的方案,但是此方案的运行对控制器的要求较高,一方面要求控制器省电且精度高,成本相对较高。本发明的上述优选实施例中,具体原理如下:正常情况下(环形曲线槽21非堵塞时),所述滑块22每次经过竖直部时,活动杆36挤压复位弹簧38,通过滑块22倍凸块34挤压和释放,进行反复地充电,发电线圈37发出的电量储存在储能装置39中,压力传感器监测上述过程的压力变化量,需要说明的是,此处需设置的压力传感器的耗电量极低,选择时应当主要考虑耗电量以及精度,一旦环形曲线槽21出现堵塞,通过分析压力变化的波形,压力传感器实际能够检测出堵塞的情况以及堵塞的位置,从而在堵塞时,触发控制器中的排除堵塞的方案,具体是控制器控制所述电磁装置40吸附活动杆36,使得滑块22靠近水平槽35的顶部,此时逐步降低例如以微小的梯度逐步梯度降低滑块与环形曲线槽21的底部之间的距离t,在距离t大于颗粒杂质的高度t时,此时滑块22在颗粒杂质上方经过,当距离t降低到局部越过颗粒杂质时,即此时滑块与颗粒杂质存在局部重合时,需要说明的是,由于降低的梯度小,实际
重合的区域很小,此时滑块22经过颗粒杂质时的撞击力能够击碎颗粒杂质,或者击碎颗粒杂质的重合部分,距离t继续降低,继续击碎部分颗粒杂质,直至颗粒杂质被完全击碎,此时控制器和电磁装置40停止上述步骤;或者,控制器根据压力传感器检测的颗粒杂质的位置,在所述滑块经过颗粒杂质上方时,解除电磁装置40的吸附力或者变为排斥力,使得滑块从上方击打颗粒杂质,使得颗粒杂质被击碎,充分上述过程多次,使得颗粒杂质完全击碎,即在无堵塞时控制器和电磁装置40停止上述工作;或者是上述两种方式的组合,具体是先执行距离t逐步降低,执行第一种方式,但是在检测到无法继续运行,即在滑块与颗粒杂质局部重合时,撞击力无法粉碎颗粒时,此时执行第二种方式,即活动杆复位使得滑块22接触水平槽35的顶部,在滑块经过颗粒杂质顶部时,解除电磁装置40的吸附力或者变为排斥力,使得滑块从上方击打颗粒杂质,使得颗粒杂质被击碎,充分上述过程多次,使得颗粒杂质完全击碎。需要说明的是,上述方案是本发明的优选方案,也是一个重要发明点。