一种道路防堵塞排水装置及其使用方法
技术领域
本发明属于市政建设技术领域,具体涉及一种道路防堵塞排水装置及其使用方法。
背景技术
下水道是排除污水和雨水的地下通道,是城市道路上不可或缺的排水设施,在下水道上需要安装雨水篦子,雨水篦子是由扁钢及扭绞方钢或扁钢和扁钢焊接而成。雨水篦子具有外形美观、最佳排水、高强度、规格多及成本低等优点,所以通常采用钢格板雨水篦子 。随着科技的发展采用树脂或塑料用钢筋做筋加无机填料形成一种全新的复合水篦子,优点是自重比铸铁水篦子轻,成本造价低,缺点是强度没有铸铁水篦子的高。
在下大雨时,城市道路上的雨水将通过雨水篦子排入下水道,但是经常会有树叶等杂质将雨水篦子的进水口堵塞,导致雨水不能流入下水道,造成地面积水严重,影响交通。当雨水篦子被堵塞后,现有的做法通常是通过人工将堵塞雨水篦子的杂质清理掉,达到疏通的目的。这种做法存在很多缺点,例如城市道路上的雨水篦子数量巨大,需要大量的人员随时进行清理,劳动强度大,并且当雨水篦子堵塞后,不能及时被发现,导致清理速度慢,效率低。
专利号为201521140778.9的一种防洪防堵塞井盖,包括井盖、固定支架、升降机构和粉碎机构;其中,井盖通过升降机构安装在固定支架上,固定支架安装在井内,井盖能够在升降机构的带动下沿竖直方向运动;固定支架的下方安装有粉碎机构,粉碎机构用于粉碎落入井内的杂物。所述固定支架包括上固定环和下固定板,上固定环通过四个对称分布的立杆固定在下固定板上方;井盖的外径小于上固定环的内径,上固定环的内壁一周有环形凸台,环形凸台用于支撑井盖。所述升降机构采用丝杠升降机,所述井盖安装在丝杠升降机 的顶端。所述粉碎机构包括电机、转盘和3-6个刀片,其中,转盘安装在电机的转轴上,刀片均布在转盘一周。所述转盘上安装有5个刀片。
上述技术方案的有益效果:通过升降机构与井盖连接,能够将井盖升起与地面一定的距离从而提供渠道将水流引入;同时,通过粉碎机构来将掉入井内的杂物垃圾进行粉碎瓦解。
以上方案虽然能起到防堵塞和排水的作用,但是在排水时,井盖升起与地面一定的距离,导致井盖高于地平面,会阻碍行人或者车辆在道路上行驶,造成意外情况,存在安全隐患。
发明内容
基于背景技术中存在的问题,本发明提供了一种道路防堵塞排水装置及其使用方法,在雨水量较大时,能够将雨水的重力转换成动力,驱动拨动机构工作,拨动机构能够将雨水篦子进水孔上覆盖的树叶等杂质拨开,达到防止进水孔的堵塞和排水的目的,具有节约能源、排水效果好、安全性高等优点。
为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
一种道路防堵塞排水装置,包括雨水篦子,所述雨水篦子上开设有长条形的进水孔,所述雨水篦子下表面连接有第一壳体,所述第一壳体内安装有拨动机构,所述拨动机构连接有动力机构。
进一步限定,所述动力机构包括第二壳体,所述第二壳体左侧为平面结构,所述第二壳体右侧为曲面结构,所述第二壳体的前后侧壁上均连接有转轴,所述第二壳体又包括上壳体和下壳体,所述上壳体包括上外壳体和上内壳体,所述上外壳体和上内壳体之间形成上壳体内腔,所述上内壳体内侧形成上储水腔,所述下壳体包括下外壳体和下内壳体,所述下外壳体和下内壳体之间形成下壳体内腔,所述下内壳体内侧形成下储水腔,所述上壳体内腔和下壳体内腔连通,所述下壳体内腔内充有液体,所述上壳体上端和下壳体下端均连接有隔板,所述隔板开设有矩形通孔,所述隔板内侧开设有弹簧安装槽,所述弹簧安装槽内安装有弹簧,所述弹簧连接有挡板,所述挡板中部开设有圆孔,所述上壳体和下壳体均连接有进水口。
进一步限定,所述进水口为梯形台状结构。这样的结构设计,面积大,方便雨水进入进水口。
进一步限定,所述进水口开口处连接有过滤网。这样的结构设计,可以避免较大的杂质进入第二壳体内,防止第二壳体被损坏。
进一步限定,所述液体的重量等于同体积的上储水腔的雨水的重量。这样的结构设计,当上储水腔内已经装满雨水而下储水腔内的雨水还未全部排出时,能够保持第二壳体的重心在转轴下方,直到下储水腔内的雨水全部排出后,第二壳体由于受到进水口处的雨水的冲击力而发生转动,这样能够为第二壳体的转动提供尽可能大的动力,从而保证拨动机构工作。
进一步限定,所述第一壳体上端的四个角上均连接有安装板,所述安装板上开设有安装孔,所述壳体前后内壁上均连接有轴承套,所述轴承套上方设置有第一滑槽,所述壳体内壁设置有储水槽,所述储水槽底部开设有出水孔。
进一步限定,所述拨动机构包括安装在转轴与轴承套之间的轴承,所述转轴通过轴承与第一壳体转动连接,所述轴承内侧安装有齿轮,所述齿轮连接在转轴上,所述齿轮与齿条啮合,所述齿条外侧设置有两个滑块,所述滑块安装在第一滑槽内,所述滑块与第一滑槽滑动连接,所述齿条内侧开设有第二滑槽,所述第二滑槽内滑动连接有支架,所述支架下端连接有浮板,所述浮板安装在储水槽内,所述支架上端的左右两端均连接有拨杆板,所述拨杆板上连接有拨杆。
进一步限定,所述拨杆为圆柱结构。这样的结构设计,结构简单,加工方便,便于将杂质拨开。
进一步限定,所述拨杆的直径尺寸小于进水孔的宽度尺寸。这样的结构设计,方便拨杆穿过进水孔而不被阻挡。
一种道路防堵塞排水装置的使用方法,具体包括以下步骤:
步骤一,储水。当降雨量较大时,雨水从进水孔进入,一部分雨水落在储水槽内,一部分雨水从第一壳体与第二壳体之间落入下水道内,还有一部分雨水落在上壳体的过滤网上,并经过过滤网过滤掉较大杂质后进入进水口内;
步骤二,上浮。由于降雨量较大,进入储水槽的雨水量大于出水孔的排水量,所以储水槽内的雨水液面越来越高,两个浮板在浮力的作用下逐渐上升,从而两个浮板带动支架、拨杆板和拨杆一起上升,使得拨杆从进水孔中伸出;
步骤三,转动。上壳体的挡板在重力的作用下将弹簧向下拉伸,使得挡板与隔板分离,进水口内的雨水经过矩形通孔后通过挡板与隔板之间的缝隙和圆孔进入上储水腔内,同时,下壳体的挡板在重力和下储水腔内的雨水对挡板的压力的共同作用下将弹簧向下压缩,使得挡板与隔板贴紧,下储水腔内的雨水中从圆孔排出,随着上储水腔内的雨水量逐渐增多和下储水腔内的雨水量逐渐减少,第二壳体的重心逐渐上移,由于第二壳体的左右结构不对称,第二壳体的重心会逐渐右移,最终,第二壳体的重心会移动到第二壳体的重心中部偏右的位置,然后第二壳体由于受到进水口处的雨水的冲击力而以转轴为中心顺时针转动,在转动过程中,液体逐渐从下壳体内腔内流入到上壳体内腔内,从而为第二壳体的转动持续提供动力,直到第二壳体顺时针转动180°,液体从下壳体内腔内完全流入上壳体内腔内,第二壳体的重心下移到转轴下方,第二壳体停止转动;
步骤四,拨动。第二壳体的转动带动齿轮顺时针转动,齿轮带动齿条向右移动,齿条带动支架、拨杆板和拨杆一起向右移动,拨杆的移动将堵塞在进水孔上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;
步骤五,反向拨动。随着下储水腔内的雨水量逐渐增多而上储水腔内的雨水量逐渐减少,第二壳体的重心逐渐向左上方移动,然后第二壳体以转轴为中心逆时针转动180°,第二壳体恢复到初始位置,液体从上壳体内腔内流入下壳体内腔内,第二壳体的重心下移到转轴下方,第二壳体停止转动,同时第二壳体的转动带动齿轮逆时针转动,齿轮带动齿条向左移动,齿条带动支架、拨杆板和拨杆一起向左移动,拨杆的移动将堵塞在进水孔上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;
步骤六,复位。当降雨量减少时,进入储水槽的雨水量小于出水孔的排水量,储水槽内的雨水液面越来越低,两个浮板逐渐下降,从而两个浮板带动支架、拨杆板和拨杆一起下降,使得拨杆从进水孔中缩回,恢复初始位置。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
图1为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例在拨动机构不工作状态时的结构示意图;
图2为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例在拨动机构工作状态时的结构示意图;
图3为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例的部分结构示意图;
图4为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例中第二壳体的结构示意图;
图5为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例中第二壳体的剖视结构示意图;
图6为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例中第一壳体内部的结构示意图;
图7为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例中拨动机构的结构示意图;
图8为本发明一种道路防堵塞排水装置实施例中第一壳体的部分结构示意图;
主要元件符号说明如下:
雨水篦子1、进水孔11、第一壳体2、安装板21、安装孔22、轴承套23、第一滑槽24、储水槽25、出水孔26、轴承31、齿轮32、齿条33、滑块34、浮板35、支架36、拨杆板37、拨杆38、第二壳体41、上壳体42、上外壳体421、上内壳体422、上壳体内腔423、上储水腔424、下壳体43、下外壳体431、下内壳体432、下壳体内腔433、下储水腔434、转轴44、隔板45、矩形通孔46、弹簧47、挡板48、圆孔49、进水口410、液体411、过滤网412。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1至图3所示,本发明的一种道路防堵塞排水装置,包括雨水篦子1,雨水篦子1上开设有长条形的进水孔11,雨水篦子1下表面连接有第一壳体2,第一壳体2内安装有拨动机构,拨动机构连接有动力机构。
如图4和图5所示,在上述实施例中,优选动力机构包括第二壳体41,第二壳体41左侧为平面结构,第二壳体41右侧为曲面结构,第二壳体41的前后侧壁上均连接有转轴44,第二壳体41又包括上壳体42和下壳体43,上壳体42包括上外壳体421和上内壳体422,上外壳体421和上内壳体422之间形成上壳体内腔423,上内壳体422内侧形成上储水腔424,下壳体43包括下外壳体431和下内壳体432,下外壳体431和下内壳体432之间形成下壳体内腔433,下内壳体432内侧形成下储水腔434,上壳体内腔423和下壳体内腔433连通,下壳体内腔433内充有液体411(液体411可以为水银等密度大于雨水的液体),上壳体42上端和下壳体43下端均连接有隔板45,隔板45开设有矩形通孔46,隔板45内侧开设有弹簧安装槽,弹簧安装槽内安装有弹簧47,弹簧47连接有挡板48,挡板48中部开设有圆孔49,上壳体42和下壳体43均连接有进水口410,进水口410为梯形台状结构。
在上述实施例中,为了避免较大的杂质进入第二壳体41内,防止第二壳体41被损坏,优选进水口410开口处连接有过滤网412。
在上述实施例中,液体411的重量等于同体积的上储水腔424的雨水的重量。当上储水腔424内已经装满雨水而下储水腔434内的雨水还未全部排出时,能够保持第二壳体41的重心在转轴44下方,直到下储水腔434内的雨水全部排出后,第二壳体41由于受到进水口410处的雨水的冲击力而发生转动,这样能够为第二壳体41的转动提供尽可能大的动力,从而保证拨动机构工作。
如图8所示,在上述实施例中,优选第一壳体2上端的四个角上均连接有安装板21,安装板21上开设有安装孔22,壳体2前后内壁上均连接有轴承套23,轴承套23上方设置有第一滑槽24,壳体2内壁设置有储水槽25,储水槽25底部开设有出水孔26。
如图6和图7所示,在上述实施例中,优选拨动机构包括安装在转轴44与轴承套23之间的轴承31,转轴44通过轴承31与第一壳体2转动连接,轴承31内侧安装有齿轮32,齿轮32连接在转轴44上,齿轮32与齿条33啮合,齿条33外侧设置有两个滑块34,滑块34安装在第一滑槽24内,滑块34与第一滑槽24滑动连接,齿条33内侧开设有第二滑槽,第二滑槽内滑动连接有支架36,支架36下端连接有浮板35,浮板35安装在储水槽25内,支架36上端的左右两端均连接有拨杆板37,拨杆板37上连接有拨杆38,拨杆38为圆柱结构,拨杆38的直径尺寸小于进水孔11的宽度尺寸。
在上述实施例中,通过安装板21上的安装孔22将第一壳体2与雨水篦子1固定连接,当降雨量较大时,雨水从进水孔11进入,一部分雨水落在储水槽25内,一部分雨水从第一壳体2与第二壳体41之间落入下水道内,还有一部分雨水落在上壳体42的过滤网412上,并经过过滤网412过滤掉较大杂质后进入进水口410内;由于降雨量较大,进入储水槽25的雨水量大于出水孔26的排水量,所以储水槽25内的雨水液面越来越高,两个浮板35在浮力的作用下逐渐上升,从而两个浮板35带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起上升,使得拨杆38从进水孔11中伸出;同时,上壳体42的挡板48在重力的作用下将弹簧47向下拉伸,使得挡板48与隔板45分离,进水口410内的雨水经过矩形通孔46后通过挡板48与隔板45之间的缝隙和圆孔49进入上储水腔424内,同时,下壳体43的挡板48在重力和下储水腔434内的雨水对挡板48的压力的共同作用下将弹簧47向下压缩,使得挡板48与隔板45贴紧,下储水腔434内的雨水中从圆孔49排出,随着上储水腔424内的雨水量逐渐增多和下储水腔434内的雨水量逐渐减少,第二壳体41的重心逐渐上移,由于第二壳体41的左右结构不对称,第二壳体41的重心会逐渐右移,最终,第二壳体41的重心会移动到第二壳体41的重心中部偏右的位置,然后第二壳体41由于受到进水口410处的雨水的冲击力而以转轴44为中心顺时针转动,在转动过程中,液体411逐渐从下壳体内腔433内流入到上壳体内腔423内,从而为第二壳体41的转动持续提供动力,直到第二壳体41顺时针转动180°,液体411从下壳体内腔433内完全流入上壳体内腔423内,第二壳体41的重心下移到转轴44下方,第二壳体41停止转动;同时,第二壳体41的转动带动齿轮32顺时针转动,齿轮32带动齿条33向右移动,齿条33带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起向右移动,拨杆38的移动将堵塞在进水孔11上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;随着下储水腔434内的雨水量逐渐增多而上储水腔424内的雨水量逐渐减少,第二壳体41的重心逐渐向左上方移动,然后第二壳体41以转轴44为中心逆时针转动180°,第二壳体41恢复到初始位置,液体411从上壳体内腔423内流入下壳体内腔433内,第二壳体41的重心下移到转轴44下方,第二壳体41停止转动,同时第二壳体41的转动带动齿轮32逆时针转动,齿轮32带动齿条33向左移动,齿条33带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起向左移动,拨杆38的移动将堵塞在进水孔11上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;当降雨量减少时,进入储水槽25的雨水量小于出水孔26的排水量,储水槽25内的雨水液面越来越低,两个浮板35逐渐下降,从而两个浮板35带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起下降,使得拨杆38从进水孔11中缩回,恢复初始位置。
一种道路防堵塞排水装置的使用方法,具体包括以下步骤:
步骤一,储水。当降雨量较大时,雨水从进水孔11进入,一部分雨水落在储水槽25内,一部分雨水从第一壳体2与第二壳体41之间落入下水道内,还有一部分雨水落在上壳体42的过滤网412上,并经过过滤网412过滤掉较大杂质后进入进水口410内;
步骤二,上浮。由于降雨量较大,进入储水槽25的雨水量大于出水孔26的排水量,所以储水槽25内的雨水液面越来越高,两个浮板35在浮力的作用下逐渐上升,从而两个浮板35带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起上升,使得拨杆38从进水孔11中伸出;
步骤三,转动。上壳体42的挡板48在重力的作用下将弹簧47向下拉伸,使得挡板48与隔板45分离,进水口410内的雨水经过矩形通孔46后通过挡板48与隔板45之间的缝隙和圆孔49进入上储水腔424内,同时,下壳体43的挡板48在重力和下储水腔434内的雨水对挡板48的压力的共同作用下将弹簧47向下压缩,使得挡板48与隔板45贴紧,下储水腔434内的雨水中从圆孔49排出,随着上储水腔424内的雨水量逐渐增多和下储水腔434内的雨水量逐渐减少,第二壳体41的重心逐渐上移,由于第二壳体41的左右结构不对称,第二壳体41的重心会逐渐右移,最终,第二壳体41的重心会移动到第二壳体41的重心中部偏右的位置,然后第二壳体41由于受到进水口410处的雨水的冲击力而以转轴44为中心顺时针转动,在转动过程中,液体411逐渐从下壳体内腔433内流入到上壳体内腔423内,从而为第二壳体41的转动持续提供动力,直到第二壳体41顺时针转动180°,液体411从下壳体内腔433内完全流入上壳体内腔423内,第二壳体41的重心下移到转轴44下方,第二壳体41停止转动;
步骤四,拨动。第二壳体41的转动带动齿轮32顺时针转动,齿轮32带动齿条33向右移动,齿条33带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起向右移动,拨杆38的移动将堵塞在进水孔11上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;
步骤五,反向拨动。随着下储水腔434内的雨水量逐渐增多而上储水腔424内的雨水量逐渐减少,第二壳体41的重心逐渐向左上方移动,然后第二壳体41以转轴44为中心逆时针转动180°,第二壳体41恢复到初始位置,液体411从上壳体内腔423内流入下壳体内腔433内,第二壳体41的重心下移到转轴44下方,第二壳体41停止转动,同时第二壳体41的转动带动齿轮32逆时针转动,齿轮32带动齿条33向左移动,齿条33带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起向左移动,拨杆38的移动将堵塞在进水孔11上的杂质拨开,达到了防堵塞的效果;
步骤六,复位。当降雨量减少时,进入储水槽25的雨水量小于出水孔26的排水量,储水槽25内的雨水液面越来越低,两个浮板35逐渐下降,从而两个浮板35带动支架36、拨杆板37和拨杆38一起下降,使得拨杆38从进水孔11中缩回,恢复初始位置。
本发明有如下优点:
1、拨动机构的设置,能够在降雨量较多时,自动开始工作,拨开进水孔上覆盖的树叶等杂质,防止进水孔被堵塞,达到疏通进水孔的目的;
2、动力机构的设置,能够将雨水自身的重力转化为机械能,从而为拨动机构提供动力,不需要外部另外供能,达到了节约能源的目的;
3、使下壳体内腔内的液体的重量等于同体积的上储水腔的雨水的重量,能够使液体起到调节第二壳体重心的作用,从而为第二壳体的转动提供尽可能大的动力,从而保证拨动机构工作。
以上对本发明提供的一种道路防堵塞排水装置及其使用方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。