CN102852162A - 一种可自动升降的排水井盖 - Google Patents

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Abstract

一种可自动升降的排水井盖。其包括井盖、井盖基座、两个弹簧铰链机构、井盖浮舱、雨水收集器和警示装置；井盖基座固定在排水井井口；井盖放在井盖基座上；两个弹簧铰链机构连接在井盖和井盖基座间；雨水收集器位于井盖浮舱下方；警示装置贯穿设置在井盖中心孔及井盖浮舱通孔内。本发明的排水井盖上的井盖采用高强轻质材料制成，其能根据井盖上方的积水量大小依靠井盖浮舱自动打开及关闭，即具有自动垂直升降功能，因此能增大路面积水的排放能力。另外，井盖通过弹簧铰链机构与井盖基座连接，因此可防止井盖被水冲走，并能利用警示装置给行人和车辆提供警示，所以安全性好。此外，本排水井盖还具有结构设计合理、简单、功能齐全、便于维修等优点。

Description

一种可自动升降的排水井盖
技术领域
本发明属于通用(公共)建筑设备技术领域，特别是涉及一种可自动升降的排水井盖。
背景技术
随着现代社会的发展，城市地下排水管道的作用变得越来越重要。众所周知，水泥混凝土的大量使用降低了路面对雨水的吸收能力，从而增大了地下排水管道的排水压力。现有的排水管道呈网状铺设在路面下的地基中，与排水管道相连的排水井井口位于路面上，排水井盖则覆盖在排水井井口处。目前常用的排水井盖通常采用一体式结构，并且排水井盖和排水井之间无连接，两者位置相对固定，另外，挪动排水井盖时比较费力，且很少打开。虽然这种结构的排水井盖在降雨量较小时能够起到排水、覆盖排水井以及保护路面行人和车辆的作用，但若降雨量超过排水管道满负荷运行能力的话，路面将会出现大量积水，在这种情况下这种一体式结构的排水井盖就会暴露出一些问题：排水管道的水压力有可能将井盖顶起并被雨水冲走，而这时排水井处又无警示标志，从而使得排水井成为行人和车辆的陷阱，所以安全性差；另外，由于雨水不能及时排除，而排水井周围又有大量积水，而这种一体式化排水井盖又不能自动打开，因此不具备辅助排水之作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、安全性好的可自动升降的排水井盖。
为了达到上述目的，本发明提供的可自动升降的排水井盖包括井盖、井盖基座、两个弹簧铰链机构、井盖浮舱、雨水收集器和警示装置；所述的井盖基座呈环形，固定在排水井井口处；井盖呈圆盘形，放置在井盖基座上，井盖的中心部位贯通形成有一个中心孔，中部贯通形成有多个排水孔；两个弹簧铰链机构对称连接在井盖和井盖基座之间，每个弹簧铰链机构包括第一支杆、第二支杆和弹簧，其中第一支杆的上端固定在井盖的底面外部边缘处；第二支杆呈L字形，一端铰接在第一支杆的下端，另一端铰接在井盖基座的底面上；弹簧的两端分别连接在第一支杆和第二支杆的中部；井盖浮舱为中空密闭结构，其上端固定在井盖的底面中部，中心位置沿垂直方向贯通形成有一个通孔，并且通孔与井盖上的中心孔相连通；雨水收集器呈桶状，位于井盖浮舱正下方的排水井内，其上端边缘部分连接在井盖基座的内壁上，上部位于井盖浮舱下部外侧，底面上形成有一个透水孔；警示装置贯穿设置在井盖的中心孔以及井盖浮舱的通孔内，其包括警示标志浮标、浮球和柔性杆，其中警示标志浮标和浮球分别连接在柔性杆的上下端。
所述的井盖的中心孔与井盖浮舱的通孔内径相同。
所述的警示标志浮标为倒锥体结构，并且其底面面积与中心孔的面积相同。
所述的雨水收集器上端边缘和井盖基座内壁的连接部位与弹簧铰链机构的位置错开。
所述的柔性杆的长度大于等于井盖上中心孔和井盖浮舱上通孔的长度之和。
所述的井盖上的多个排水孔位于雨水收集器的上方。
所述的井盖上的多个排水孔与中心孔的面积之和大于雨水收集器上透水孔的面积。
本发明提供的可自动升降的排水井盖上的井盖是采用高强度轻质材料制成，其能够根据井盖上方的积水量大小依靠井盖浮舱自动打开及关闭，即具有自动垂直升降功能，因此能够增大路面积水的排放能力。另外，井盖通过弹簧铰链机构与井盖基座连接，因此可以防止井盖被水冲走，并能够利用警示装置给行人和车辆提供警示，所以安全性好。此外，本排水井盖还具有结构设计合理、简单、功能齐全、便于维修等优点。
附图说明
图1为本发明提供的可自动升降的排水井盖升起时纵向剖面示意图。
图2为本发明提供的可自动升降的排水井盖落下时纵向剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的可自动升降的排水井盖进行详细说明。
如图1、2所示，本发明提供的可自动升降的排水井盖包括井盖1、井盖基座2、两个弹簧铰链机构3、井盖浮舱5、雨水收集器6和警示装置；所述的井盖基座2呈环形，固定在排水井井口处；井盖1呈圆盘形，放置在井盖基座2上，井盖1的中心部位贯通形成有一个中心孔9，中部贯通形成有多个排水孔7；两个弹簧铰链机构3对称连接在井盖1和井盖基座2之间，每个弹簧铰链机构3包括第一支杆14、第二支杆15和弹簧4，其中第一支杆14的上端固定在井盖1的底面外部边缘处；第二支杆15呈L字形，一端铰接在第一支杆14的下端，另一端铰接在井盖基座2的底面上；弹簧4的两端分别连接在第一支杆14和第二支杆15的中部，以确保井盖1处于升起或落下状态时位置固定和动作的连续性；井盖浮舱5为中空密闭结构，其上端固定在井盖1的底面中部，中心位置沿垂直方向贯通形成有一个通孔16，并且通孔16与井盖1上的中心孔9相连通；雨水收集器6呈桶状，位于井盖浮舱5正下方的排水井内，其上端边缘部分连接在井盖基座2的内壁上，上部位于井盖浮舱5下部外侧，底面上形成有一个透水孔8；警示装置贯穿设置在井盖1的中心孔9以及井盖浮舱5的通孔16内，其包括警示标志浮标10、浮球11和柔性杆12，其中警示标志浮标10和浮球11分别连接在柔性杆12的上下端。
所述的井盖1的中心孔9与井盖浮舱5的通孔16内径相同。
所述的警示标志浮标10为倒锥体结构，并且其底面面积与中心孔9的面积相同。
所述的雨水收集器6上端边缘和井盖基座2内壁的连接部位与弹簧铰链机构3的位置错开。
所述的柔性杆12的长度大于等于井盖1上中心孔9和井盖浮舱5上通孔16的长度之和。
所述的井盖1上的多个排水孔7位于雨水收集器6的上方。
所述的井盖1上的多个排水孔7与中心孔9的面积之和大于雨水收集器6上透水孔8的面积。
现将本发明提供的可自动升降的排水井盖工作原理阐述如下：在晴朗的天气情况下，本发明提供的可自动升降的排水井盖处于图2所示的状态，此时井盖1盖在井盖基座2上，同时警示装置全部位于井盖1上的中心孔9和井盖浮舱5上的通孔16内，警示装置上的警示标志浮标10底面与井盖1表面齐平，因此井盖1和警示标志浮标10均不会影响行人和车辆的通行。
当出现降雨但雨量较小时，路面上的雨水将通过井盖1上的多个排水孔7和中心孔9与警示标志浮标10之间的缝隙流入雨水收集器6中，继而这部分雨水再通过雨水收集器6底面上的透水孔8流入排水井中，由于此时的雨量较小，因此这部分雨水能够全部通过透水孔8流出，雨水收集器6内部不会出现积水，所以井盖1和警示标志浮标10不会浮起，即仍处于图2所示的状态。
当出现降雨且雨量较大时，井盖1的上方就会出现积水，该积水将通过井盖1上的多个排水孔7和中心孔9与警示标志浮标10之间的缝隙流入雨水收集器6中，同时流入雨水收集器6中雨水也通过其底部的透水孔8向外流出，由于此时的雨量较大，并且多个排水孔7与中心孔9的面积之和大于雨水收集器6上透水孔8的面积，因此流入雨水收集器6的积水量大于流出的积水量，所以其内部的积水液面将逐渐上升，在此过程中，井盖浮舱5的下部将逐渐浸没在积水中。随着雨水收集器6内积水液面的不断上升，井盖浮舱5所受的浮力逐渐加大，当积水液面高度上升到井盖浮起高度H，井盖浮舱5的浮力足以能够克服井盖1、井盖浮舱5的自重以及弹簧铰链机构3的拉力时，井盖1将在该浮力的作用下被向上顶起，由此与井盖基座2分开，此时的状态如图1所示，这时弹簧铰链机构3上的第一支杆14和第二支杆15将伸开，同时弹簧4处于拉伸状态。井盖1顶起后，其上方的积水一部分通过井盖1和井盖基座2之间的缝隙迅速流入排水井中，一部分先流入雨水收集器6中，而后从雨水收集器6中溢出后流入排水井中。与此同时，浮球11在雨水收集器6中积水产生的浮力作用下将通过柔性杆12带动警示标志浮标10逐渐上升，当井盖1升起时，警示标志浮标10也处于最高位置，此时其将高出水面，从而为行人和车辆提供警示。另外，由于柔性杆12能够任意弹性弯曲，因此即使其浮在水中，也不会对行人和车辆造成伤害。
当雨量减少时，路面积水也将减少，此时，大部分路面积水将通过井盖1和井盖基座2之间的缝隙流入排水井中，而通过多个排水孔7与中心孔9流入雨水收集器6中的积水量将小于从透水孔8中流出的积水量，这时雨水收集器6中的积水液面开始下降，在此过程中，井盖浮舱5所受的浮力将逐渐减小，当积水液面高度低于井盖浮起高度H时，井盖1将依靠自重缓慢回到其初始位置而重新盖在井盖基座2上，此时弹簧铰链机构3上的第一支杆14和第二支杆15将在弹簧4的弹力作用下收紧，由此将井盖1固定住，以确保行人和车辆压在井盖1上时其位置不变。与此同时，浮球11也随积水收集器6中积水液面降低而下降，最终使警示标志浮标10回到其初始位置，即嵌入井盖1上的中心孔9中。
另外，如果排水管道中的积水过多而通过排水井涌入路面，此时雨水收集器6中将充满积水，井盖1也能被顶起，但由于井盖1和井盖基座2之间连接有弹性铰链机构3，因此井盖1不能被雨水冲离井盖基座2；同时，由于雨水收集器6内充满积水，警示标志浮标10也能正常升起，两者都能够确保行人和车辆的安全。
当需要检修排水井内的设施时，检修人员可通过外力先将井盖1连同井盖浮舱5抬起，然后将弹簧铰链机构3上第二支杆15与井盖基座2之间的铰接件拆下即可将井盖1和井盖浮舱5搬离开排水井井口。

Claims (7)

1.一种可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的可自动升降的排水井盖包括井盖(1)、井盖基座(2)、两个弹簧铰链机构(3)、井盖浮舱(5)、雨水收集器(6)和警示装置；所述的井盖基座(2)呈环形，固定在排水井井口处；井盖(1)呈圆盘形，放置在井盖基座(2)上，井盖(1)的中心部位贯通形成有一个中心孔(9)，中部贯通形成有多个排水孔(7)；两个弹簧铰链机构(3)对称连接在井盖(1)和井盖基座(2)之间，每个弹簧铰链机构(3)包括第一支杆(14)、第二支杆(15)和弹簧(4)，其中第一支杆(14)的上端固定在井盖(1)的底面外部边缘处；第二支杆(15)呈L字形，一端铰接在第一支杆(14)的下端，另一端铰接在井盖基座(2)的底面上；弹簧(4)的两端分别连接在第一支杆(14)和第二支杆(15)的中部；井盖浮舱(5)为中空密闭结构，其上端固定在井盖(1)的底面中部，中心位置沿垂直方向贯通形成有一个通孔(16)，并且通孔(16)与井盖(1)上的中心孔(9)相连通；雨水收集器(6)呈桶状，位于井盖浮舱(5)正下方的排水井内，其上端边缘部分连接在井盖基座(2)的内壁上，上部位于井盖浮舱(5)下部外侧，底面上形成有一个透水孔(8)；警示装置贯穿设置在井盖(1)的中心孔(9)以及井盖浮舱(5)的通孔(16)内，其包括警示标志浮标(10)、浮球(11)和柔性杆(12)，其中警示标志浮标(10)和浮球(11)分别连接在柔性杆(12)的上下端。
2.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的井盖(1)的中心孔(9)与井盖浮舱(5)的通孔(16)内径相同。
3.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的警示标志浮标(10)为倒锥体结构，并且其底面面积与中心孔(9)的面积相同。
4.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的雨水收集器(6)上端边缘和井盖基座(2)内壁的连接部位与弹簧铰链机构(3)的位置错开。
5.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的柔性杆(12)的长度大于等于井盖(1)上中心孔(9)和井盖浮舱(5)上通孔(16)的长度之和。
6.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的井盖(1)上的多个排水孔(7)位于雨水收集器(6)的上方。
7.根据权利要求1所述的可自动升降的排水井盖，其特征在于：所述的的井盖(1)上的多个排水孔(7)与中心孔(9)的面积之和大于雨水收集器(6)上透水孔(8)的面积。
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