CN104515841B - 集流设备及径流收集管路自动转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种径流收集管路自动转换装置以及应用该径流收集管路自动转换装置的集流设备，在所述径流收集管路自动转换装置中，电机通过传动轴驱动齿轮，污水口控制杆和雨水口控制杆相互垂直并上下错开，两控制杆的一端啮合于齿轮的上下部，另一端自内向外穿过转换阀阀壁对准蓄流池池壁上的相应出水口；为了在齿轮朝同一方向转动时两控制杆一个外伸一个内缩，令污水口控制杆与雨水出水口位于齿轮的轴向两侧，雨水口控制杆与污水出水口位于齿轮的轴向两侧。本发明采用电传动配合简单的机械结构，实现径流的自动转换，避免使用阀体设备带来的诸多缺陷。

Description

集流设备及径流收集管路自动转换装置

技术领域

本发明属于流体控制技术领域，特别涉及一种径流收集管路自动转换装置，以及采用该径流收集管路自动转换装置实现的具有径流转换功能的集流设备。

背景技术

集流设备广泛应用于雨水收集、危化物泄漏现场流向的控制及收集处理等场合，为了实现净水和污水的分离，就必须在集流设备中设计径流收集管路转换功能，用于对径流的流向进行控制，使其进入污水池或净水池。

上述径流收集管路转换功能可以采用阀体实现。但是在国内流体控制设备市场上通常使用的是柱形、球形、蝶形等阀体设备，此类设备因机构相对复杂、易堵塞，均不适用与径流采集监测领域使用，且现有阀体设备存在体积大，耗用材料多，工程安装入位难度高，不便于日后的维护与保养等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种径流收集管路自动转换装置，以及应用该径流收集管路自动转换装置的集流设备，采用电传动配合简单的机械结构，实现径流的自动转换，避免使用阀体设备带来的诸多缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种径流收集管路自动转换装置，包括：电机、传动轴、转换阀和蓄流池，所述转换阀位于蓄流池内部，转换阀包括转换阀阀壁、齿轮、污水口控制杆和雨水口控制杆；

传动轴一端连接电机的输出轴，另一端穿过位于转换阀内部的齿轮可轴向转动的固定于转换阀底部；

污水口控制杆一端啮合于齿轮，另一端可活动的穿过转换阀阀壁后对准蓄流池池壁上的污水出水口；雨水口控制杆与污水口控制杆相互垂直且上下错开，该雨水口控制杆一端啮合于齿轮，另一端可活动的穿过转换阀阀壁对准蓄流池池壁上的雨水出水口；

污水口控制杆与雨水出水口位于齿轮的轴向两侧，雨水口控制杆与污水出水口位于齿轮的轴向两侧，当雨水口控制杆和污水口控制杆中的一个控制杆的端头接触对应出水口时，另一个控制杆的端头离开对应出水口。

优选地，污水口控制杆啮合于齿轮一端的端头通过污水口控制杆支撑杆支撑于转换阀；雨水口控制杆啮合于齿轮一端的端头通过雨水口控制杆支撑杆支撑于转换阀。

优选地，污水口控制杆和雨水口控制杆与转换阀阀壁的接触孔上设置密封圈。

优选地，雨水口控制杆设置位置高于污水口控制杆。

优选地，污水口控制杆和雨水口控制杆与蓄流池池壁相接触的部位采用橡胶材料。

优选地，污水口控制杆和雨水口控制杆面向蓄流池池壁的一端均为半球形杆头；相应的，污水出水口和雨水出水口的孔壁也为半球形。

优选地，所述半球形杆头采用螺栓处安装有半球形橡胶头的转向节球形螺栓实现。

优选地，所述转换阀阀壁由耐腐蚀性材料制成，蓄流池池壁由混凝土材料构成。

本发明还提供了一种具有径流转换功能的集流设备，包括上述任意一种径流收集管路自动转换装置、雨水池、污水池、传感器和测试设备；传感器设置在径流收集管路自动转换装置的蓄流池内部；传感器对蓄流池中收集的混合液体进行检测，并将所测PH值、浊度、水温转换为模拟电信号传送给测试设备；

测试设备对所接收模拟电信号进行转换、识别，判断混合液体是否超标；如果超标，则向电机输入电信号控制其沿一个方向转动，使得雨水口控制杆接触雨水出水口，污水口控制杆离开污水出水口，蓄流池内部液体流向污水池；如果未超标，则向电机输入电信号控制其反向转动，使得雨水口控制杆离开雨水出水口，污水口控制杆接触污水出水口，蓄流池内部液体流向雨水池。

有益效果：

(1)本发明改变了传统阀体设备的构造与转换原理，集过滤、测试、换向、控制、传动于一体，使用一根传动轴便能同时控制雨水口控制杆及污水口控制杆开闭，设计工艺简易，体积小，耗用材料少，且不易堵塞，工程安装入位难度低，便于日后的维护与保养。而且，正是由于电机易于控制，且其所带动的机械结构简单，轻巧，可实现在复杂条件下的快速程控与关闭，动作流畅，可靠性更高。

(2)本发明在控制杆端部增加了支撑杆，保证雨水口控制杆及污水口控制杆在运动时分别保持其水平平衡。

(3)雨水口控制杆及污水口控制杆穿过转换阀的孔径密封面上采用密封圈密封，以防止蓄流池中雨水或污水内渗入转换阀。

(4)本发明雨水口控制杆设置高于污水口控制杆，以防止污水流入雨水池。

(5)为了防止蓄水池中污水或雨水流入非对应池体，雨水口控制杆及污水口控制杆与蓄水池池壁相接触的部位选用橡胶材料，且较佳的形状为半球形，保证了出水口的密闭性，有效防止外漏现象，保证设备的可靠性。更优选地，半球形杆头采用安装有半球形橡胶头的转向节球形螺栓实现，这样设计当出水口与半球形橡胶有尺寸差异时，能够适时调节以满足二者的耦合密封。

本发明解决了在野外作业环境中不便安装、维护和保养的难题，降低了用户维护与保养的费用，节省了时间和费用成本。

附图说明

图1为本发明提供的径流收集管路自动转换装置的结构图。

图2为径流收集管路自动转换装置的俯视结构图。

图3为径流收集管路自动转换装置的右视结构图。

图中：各部件的序号和名称如下：

1-电机；2-转换阀；3-蓄流池；4-转换阀阀壁；5-蓄流池池壁；6-传动轴；7-齿轮；8-雨水口控制杆；9-污水口控制杆；10-传感器；11-半球形杆头；12-污水出水口；13-雨水口控制杆支撑杆；14-污水口控制杆支撑杆；15-雨水出水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1、2和图3，本发明提出的径流收集管路自动转换装置包括电机1、转换阀2、蓄流池3和传动轴6。转换阀2位于蓄流池3内部，其具体包括转换阀阀壁4、齿轮7、雨水口控制杆8和污水口控制杆9。电机1通过传动轴6驱动转换阀2，转换阀2通过传动轴6及齿轮7控制雨水口控制杆8及污水口控制杆9。具体来说：

传动轴6的一端连接电机1的输出轴，另一端穿过位于转换阀2内部的齿轮7可轴向转动的固定于转换阀2底部，转换阀2底部和输出轴穿过部位共同为输出轴提供支撑。污水口控制杆9一端啮合于齿轮7，另一端可活动的穿过转换阀阀壁4对准蓄流池池壁5上的污水出水口12，且端头与污水出水口12接触部分平滑配合。雨水口控制杆8与污水口控制杆9相互垂直且上下错开，该雨水口控制杆8一端啮合于齿轮7，另一端可活动的穿过转换阀阀壁4对准蓄流池池壁5上的雨水出水口15，且端头与雨水出水口15接触部分平滑配合。

雨水口控制杆8及污水口控制杆9可通过齿轮7的转动在转换阀内做轴向往复运动。为了使得两个控制杆在齿轮7沿同一反向转动时产生不同方向的运动，即一个相对于蓄流池池壁5伸出，一个相对于蓄流池池壁5内缩，需要令污水口控制杆9与雨水出水口15位于齿轮7的轴向两侧，令雨水口控制杆8与污水出水口12位于齿轮7的轴向两侧。

为了令雨水通过雨水出水口15流出时污水出水口12被堵住，通过污水出水口12流出时雨水出水口15被堵住，还需要设置雨水口控制杆8和污水口控制杆9的位置为：当雨水口控制杆8和污水口控制杆9中的一个控制杆的端头接触对应出水口时，另一个控制杆的端头离开对应出水口。

为了保证雨水口控制杆8及污水口控制杆9在运动时分别保持其水平平衡，增加雨水口控制杆支撑杆13和污水口控制杆支撑杆14，如图3所示，污水口控制杆9啮合于齿轮7一端的端头通过污水口控制杆支撑杆14支撑于转换阀内底部；雨水口控制杆8啮合于齿轮7一端的端头通过雨水口控制杆支撑杆13支撑于转换阀内底部。两个支撑杆并不是三个维度均固定死，需要有一定的活动量，保证两个控制杆在其有效运动行程内可以顺滑运动。

为了防止蓄流池3中混合液体内渗入转换阀2，在雨水口控制杆8及污水口控制杆9穿过转换阀2的孔径密封面上采用O形橡胶密封圈密封。

为了防止污水流入雨水池，需要将雨水出水口15设置的高一些，因此雨水口控制杆8的设置位置高于污水口控制杆9(见图3)。

为了防止蓄水池3中污水或雨水流入非对应的池体，雨水口控制杆8及污水口控制杆9与蓄水池池壁5相接触的部位选用橡胶材料。优选地，为了使接触部位接触紧密，接触部分设计为半球形，那么污水口控制杆9和雨水口控制杆8面向蓄流池池壁5的一端设计为半球形杆头11。例如杆部端头可以设计球头连杆形式即杆端为球形，再在球形上套入半球形橡胶头形成橡胶材料的半圆形端头，或者半球形杆头采用螺栓处安装有半球形橡胶头的转向节球形螺栓实现，这样设计当出水口与半球形橡胶有尺寸差异时，能够适时调节以满足二者的耦合密封。相应的，污水出水口12和雨水出水口15的孔壁也为半球形，这种设计有效防止泄漏，保证设备的可靠性。

转换阀阀壁4由耐腐蚀性材料制成，蓄流池池壁5由混凝土材料构成，从而保证设备的耐用性。

基于上述径流收集管路自动转换装置，本发明还提供了一种具有径流转换功能的集流设备，其包括上述径流收集管路自动转换装置，还包括雨水池、污水池、传感器10和测试设备。

传感器10设置在径流收集管路自动转换装置的蓄流池3内部；传感器10对蓄流池3中收集的混合液体进行检测，并将所测PH值、浊度、水温转换为模拟电信号传送给测试设备。

测试设备对所接收模拟电信号进行转换、识别，判断混合液体是否超标，如果超标，则认为蓄水池中为污水，测试设备向电机1输入电信号控制其沿一个方向运转，例如如图中所示情况应该向逆时针转动，连带传动轴6与齿轮7逆时针转动带动雨水口控制杆8向接近转换阀阀壁4的方向传送，使半球形杆头11与雨水出水口15紧密接触，用以关闭蓄水池3的雨水出水口，同时污水口控制杆9向远离转换阀阀壁4的方向传送，用以完全打开蓄水池3的污水出水口12将混合液体由蓄水池3排到污水池。

如果未超标，则认为蓄水池中为洁净雨水，测试设备向电机1输入电信号控制其沿顺时针方向运转，使得雨水口控制杆8离开雨水出水口15，污水口控制杆9接触污水出水口12，蓄流池3内部液体通过雨水出水口15流向雨水池。

如此循环往复，利用蓄水池3中池水PH值、浊度等数值的变化来实现径流收集管路自动转换装置的自动分类收集。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种径流收集管路自动转换装置，其特征在于，包括：电机(1)、传动轴(6)、转换阀(2)和蓄流池(3)，所述转换阀(2)位于蓄流池(3)内部，转换阀(2)包括转换阀阀壁(4)、齿轮(7)、污水口控制杆(9)和雨水口控制杆(8)；

传动轴(6)一端连接电机(1)的输出轴，另一端穿过位于转换阀(2)内部的齿轮(7)可轴向转动的固定于转换阀(2)底部；

污水口控制杆(9)一端啮合于齿轮(7)，另一端可活动的穿过转换阀阀壁(4)后对准蓄流池池壁(5)上的污水出水口(12)；雨水口控制杆(8)与污水口控制杆(9)相互垂直且上下错开，该雨水口控制杆(8)一端啮合于齿轮(7)，另一端可活动的穿过转换阀阀壁(4)对准蓄流池池壁(5)上的雨水出水口(15)；

污水口控制杆(9)与雨水出水口(15)位于齿轮(7)的轴向两侧，雨水口控制杆(8)与污水出水口(12)位于齿轮(7)的轴向两侧，当雨水口控制杆(8)和污水口控制杆(9)中的一个控制杆的端头接触对应出水口时，另一个控制杆的端头离开对应出水口；

所述污水口控制杆(9)啮合于齿轮(7)一端的端头通过污水口控制杆支撑杆(14)支撑于转换阀(2)；雨水口控制杆(8)啮合于齿轮(7)一端的端头通过雨水口控制杆支撑杆(13)支撑于转换阀(2)。

2.如权利要求1所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，污水口控制杆(9)和雨水口控制杆(8)与转换阀阀壁(4)的接触孔上设置密封圈。

3.如权利要求1所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，雨水口控制杆(8)设置位置高于污水口控制杆(9)。

4.如权利要求1所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，污水口控制杆(9)和雨水口控制杆(8)与蓄流池池壁(5)相接触的部位采用橡胶材料。

5.如权利要求1所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，污水口控制杆(9)和雨水口控制杆(8)面向蓄流池池壁(5)的一端均为半球形杆头(11)；相应的，污水出水口(12)和雨水出水口(15)的孔壁也为半球形。

6.如权利要求5所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，所述半球形杆头采用螺栓处安装有半球形橡胶头的转向节球形螺栓实现。

7.如权利要求1所述的径流收集管路自动转换装置，其特征在于，所述转换阀阀壁(4)由耐腐蚀性材料制成，蓄流池池壁(5)由混凝土材料构成。

8.一种具有径流转换功能的集流设备，其特征在于，包括如权利要求1～7任意一项所述的径流收集管路自动转换装置、雨水池、污水池、传感器(10)和测试设备；传感器(10)设置在径流收集管路自动转换装置的蓄流池(3)内部；传感器(10)对蓄流池(3)中收集的混合液体进行检测，并将所测PH值、浊度、水温转换为模拟电信号传送给测试设备；

测试设备对所接收模拟电信号进行转换、识别，判断混合液体是否超标；如果超标，则向电机(1)输入电信号控制其沿一个方向转动，使得雨水口控制杆(8)接触雨水出水口(15)，污水口控制杆(9)离开污水出水口(12)，蓄流池(3)内部液体流向污水池；如果未超标，则向电机(1)输入电信号控制其反向转动，使得雨水口控制杆(8)离开雨水出水口(15)，污水口控制杆(9)接触污水出水口(12)，蓄流池(3)内部液体流向雨水池。