CN109695285B - 一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖 - Google Patents

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Abstract

一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，井盖机构、连杆机构、联动机构、桶和浮板；联动机构设置在井盖机构的下表面，联动机构连接连杆机构，连杆机构连接桶；连杆机构一端连接井盖另一端连接小桶组成整个力的传递系统，在不同的雨水天气，自行调节开合度，以适应不同的水流量，及时排水以及防止井盖被水冲走。

Description

一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖
技术领域
本发明属于防洪井盖技术领域，特别涉及一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖。
背景技术
现如金城市内涝现在成为一些大城市发展的痛点，城市是人们居住的聚集地，人口密度大以及地面的硬化率比较大，城市排水系统受限，当前的下水井盖排水能力有限以及在特大洪水时会发生洪水倒灌现象从而冲走下水道井盖而造成市民伤亡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，井盖机构、连杆机构、联动机构、桶和浮板；联动机构设置在井盖机构的下表面，联动机构连接连杆机构，连杆机构连接桶；
井盖机构包括底座、井盖主体和转盘；底座为圆环结构，井盖主体设置在底座的圆环内，且大小与圆环大小匹配，转盘同心设置在井盖主体的下表面；转盘能够绕同心轴转动；
联动机构包括转盘吊钩、弹簧和固定卡扣；若干固定卡扣绕圆心等间距设置在井盖主体的下表面，若干转盘吊钩绕圆心等间距固定设置在转盘的下表面；固定卡扣穿过转盘设置，穿过转盘的位置开设有长条形开口，转盘吊钩位于长条形开口侧面；转盘吊钩和固定卡扣到圆心的距离相等，且转盘吊钩和固定卡扣的个数相等；固定卡扣以及它所在的长条形开口侧面的转盘吊钩之间设置有弹簧，转盘吊钩、弹簧和固定卡扣形成一组联动机构；
连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；若干第一连杆的一端铰接在桶的顶部，第一连杆的另一端铰接在第二连杆的一端，第四连杆平行于转盘设置，且第四连杆的一端穿过固定卡扣插在底座上，第四连杆的另一端与第二连杆的另一端铰接；第三连杆的一端铰接在第四连杆相邻一组联动机构的转盘吊钩上，另一端铰接在第一连杆的顶部；第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆形成一组连杆机构。
进一步的，井盖主体和转盘结构相同，井盖主体上绕圆心设置有若干漏水孔。
进一步的，井盖主体下表面的圆心处固定设置有转轴，转轴上套设有套筒，转盘的圆心处开设有与套筒相匹配的圆孔，套筒固定插在圆孔内。
进一步的，桶的顶部铰接有四组连杆机构；每组连杆机构的第四连杆固定连接一组联动机构的固定卡扣，每组连杆机构的第三连杆铰接在其第四连杆相邻的一组联动机构的转盘吊钩上。
进一步的，桶底部固定设置有浮板；桶的底部设置有出水孔。
进一步的，弹簧为初始状态时，井盖主体上的漏水孔和转盘上的漏水孔相互交错不发生重合。
进一步的，第三连杆与转盘平面的夹角小于30度。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明的井盖主体通过转轴与转盘连接，转盘与转轴之间有轴套目的就是为了减少摩擦力使转盘转动更加的轻松，转盘上的吊钩分别与弹簧、连杆相连，连杆机构一端连接井盖另一端连接小桶组成整个力的传递系统；在未发生洪水时以及下雨量比较小的情况下井盖处于弹力和重力的二力衡状态，小桶内水量的输入量等于输出量此时下水道井盖的泄洪口未开口；在发生洪水发生时，道路面有积水通过井盖上侧的转轴孔收集雨水小桶内水量的水量大于通过小桶底部水的输出量从而加深小桶的自重破坏上述的二力平衡小桶带动转盘顺时针转动增大排洪口直至达到开度最大，而此时吊钩会阻碍转盘继续转动，以保证弹簧处于弹性范围内，保护弹簧；在发生特大洪水时，下水道可能会发生倒灌的现象，在下水道的水位上升的过程中，小桶依靠浮板材料的浮力破坏上述的二力平衡增大带动转盘逆时针泄洪口逐渐打开直至最大开度，同时吊钩也会阻碍转盘运动不好胡弹簧，与此同时浮板会带动连杆系统向上运动连杆会水平向四周运动进入安装底座的孔内以达到自锁的行为。
首先，未发生倒灌的情况下，在力的传递系统未背破坏时，井盖主体上的排洪口与转盘上的排洪口相互交错开度为0；在力的传递系统被背破坏时，转盘转动使两个零部件的排洪口重合实现自动增排的目的。
其次，在发生倒灌的情况下，小桶依靠浮板的浮力带动连杆系统向上运动，力的传递系统被破坏，连杆会发生移动一端深入井盖安装底座进行锁死防止冲走。
最后，井盖上表面为弧形设计，提高其强度，以防止其被车辆破坏。
附图说明
图1是表示整个井盖的结构图；
图2是表示井盖仰视图；
图3是表示连杆机构示意图；
图4是表示连杆机构侧视图；
图5是表示连杆机构连接立体图；
其中：1、桶；2、第一连杆；3、第二连杆；4、第四连杆；5、底座；6、转轴；8、套筒；9、转盘；10、第三连杆；11、转盘吊钩；12、浮板；13、弹簧；14、固定卡扣。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明：
一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，井盖机构、连杆机构、联动机构、桶1和浮板12；联动机构设置在井盖机构的下表面，联动机构连接连杆机构，连杆机构连接桶1；
井盖机构包括底座5、井盖主体7和转盘9；底座5为圆环结构，井盖主体设置在底座5的圆环内，且大小与圆环大小匹配，转盘9同心设置在井盖主体7的下表面；转盘9能够绕同心轴转动；
联动机构包括转盘吊钩11、弹簧13和固定卡扣14；若干固定卡扣14绕圆心等间距设置在井盖主体7的下表面，若干转盘吊钩11绕圆心等间距固定设置在转盘9的下表面；固定卡扣14穿过转盘9设置，穿过转盘9的位置开设有长条形开口，转盘吊钩11位于长条形开口侧面；转盘吊钩11和固定卡扣14到圆心的距离相等，且转盘吊钩11和固定卡扣14的个数相等；固定卡扣14以及它所在的长条形开口侧面的转盘吊钩11之间设置有弹簧13，转盘吊钩11、弹簧13和固定卡扣14形成一组联动机构；
连杆机构包括第一连杆2、第二连杆3、第三连杆10和第四连杆4；若干第一连杆2的一端铰接在桶1的顶部，第一连杆2的另一端铰接在第二连杆3的一端，第四连杆4平行于转盘设置，且第四连杆4的一端穿过固定卡扣14插在底座5上，第四连杆4的另一端与第二连杆3的另一端铰接；第三连杆10的一端铰接在第四连杆4相邻一组联动机构的转盘吊钩11上，另一端铰接在第一连杆2的顶部；第一连杆2、第二连杆3、第三连杆10和第四连杆4形成一组连杆机构。
井盖主体7和转盘9结构相同，井盖主体7上绕圆心设置有若干漏水孔。
井盖主体7下表面的圆心处固定设置有转轴6，转轴6上套设有套筒8，转盘9的圆心处开设有与套筒8相匹配的圆孔，套筒8固定插在圆孔内。
桶1的顶部铰接有四组连杆机构；每组连杆机构的第四连杆4固定连接一组联动机构的固定卡扣14，每组连杆机构的第三连杆10铰接在其第四连杆4相邻的一组联动机构的转盘吊钩11上。
桶1底部固定设置有浮板12；桶1的底部设置有出水孔。
弹簧13为初始状态时，井盖主体7和转盘9上的漏水孔不重合。
第三连杆10与转盘9平面的夹角小于30度。
工作原理：
在未发生洪水时以及下雨量比较小的情况下井盖处于弹力和重力的而立平衡状态，此时下水道井盖的泄洪口未开口；在发生洪水发生时，道路面有积水通过井盖上侧的转轴孔收集雨水加深小桶的自重破坏上述的二力平衡小桶带动转盘转动增大排洪口；在发生特大洪水时，下水道可能会发生倒灌的现象，在下水道的水位上升的过程中，小桶依靠自身材料的浮力破坏上述的二力平衡增大带动转盘转动增大泄洪量以及带动连杆机构进行锁死的行为。
天气晴朗的情况下，此时依靠的弹力与重力达到平衡，保持原有的位置转盘不发生转动使整个井盖处于完全封闭的状态防止下水道的味道散出。
在发生小雨以及雨量特别小以及在雪天雪融化的情况下可以通过转轴孔收集的雨量可以在小桶底部的孔流出不破坏弹力与重力的平衡，泄洪口的开度为0。
在发生洪水的情况下转轴孔收集雨量，此时小桶会通过连杆带动转盘转动增大泄洪孔开度。
大于小桶底部孔输出流量在小桶内的水量会慢慢增加，增加自身的重力从而破坏了弹力与重力的平衡，致使重力大于弹力，从而拉动转盘转动增大泄洪口的开度正大泄洪量。
在发生特大洪水下水道发生倒灌的时候，小桶会利用自身的浮力打破小桶自身的重力和弹力的平衡，弹簧的弹力与小桶自身浮力的总和大于小桶重力推动小桶向上运动，从而带动转盘转动打开泄洪口的开度增加排量以及带动井盖主体的连杆机构运动进行自锁行为。
弹簧初始状态是伸长的以满足在倒灌时转盘有转动的空间。
自锁的连接连杆机构在发生倒灌的时，是垂直于转轴孔中心向外运动深入井盖安装底座的内部进行自锁行为。
转盘上会有控制转盘转动范围的控制距离以保护弹簧伸长量在弹性限度内。
桶周围包裹一层密度小的材料(浮板)以保证在特大洪水面前，下水道水位上升获得更多的浮力作为推动力推动连杆进入安装底座进行锁死行为保证下水道井盖不因为洪水倒灌而引起的冲走。

Claims (5)

1.一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，其特征在于，井盖机构、连杆机构、联动机构、桶（1）和浮板（12）；联动机构设置在井盖机构的下表面，联动机构连接连杆机构，连杆机构连接桶（1）；桶底部设置有浮板（12）；
井盖机构包括底座（5）、井盖主体（7）和转盘（9）；底座（5）为圆环结构，井盖主体设置在底座（5）的圆环内，且大小与圆环大小匹配，转盘（9）同心设置在井盖主体（7）的下表面；转盘（9）能够绕同心轴转动；
联动机构包括转盘吊钩（11）、弹簧（13）和固定卡扣（14）；若干固定卡扣（14）绕圆心等间距设置在井盖主体（7）的下表面，若干转盘吊钩（11）绕圆心等间距固定设置在转盘（9）的下表面；固定卡扣（14）穿过转盘（9）设置，穿过转盘（9）的位置开设有长条形开口，转盘吊钩（11）位于长条形开口侧面；转盘吊钩（11）和固定卡扣（14）到圆心的距离相等，且转盘吊钩（11）和固定卡扣（14）的个数相等；固定卡扣（14）以及它所在的长条形开口侧面的转盘吊钩（11）之间设置有弹簧（13），转盘吊钩（11）、弹簧（13）和固定卡扣（14）形成一组联动机构；
连杆机构包括第一连杆（2）、第二连杆（3）、第三连杆（10）和第四连杆（4）；若干第一连杆（2）的一端铰接在桶（1）的顶部，第一连杆（2）的另一端铰接在第二连杆（3）的一端，第四连杆（4）平行于转盘设置，且第四连杆（4）的一端穿过固定卡扣（14）插在底座（5）上，第四连杆（4）的另一端与第二连杆（3）的另一端铰接；第三连杆（10）的一端铰接在第四连杆（4）相邻一组联动机构的转盘吊钩（11）上，另一端铰接在第一连杆（2）的顶部；第一连杆（2）、第二连杆（3）、第三连杆（10）和第四连杆（4）形成一组连杆机构；
井盖主体（7）和转盘（9）结构相同，井盖主体（7）上绕圆心设置有若干漏水孔；
弹簧（13）为初始状态时，井盖主体（7）和转盘（9）上的漏水孔不重合。
2.根据权利要求1所述的一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，其特征在于，井盖主体（7）下表面的圆心处固定设置有转轴（6），转轴（6）上套设有套筒（8），转盘（9）的圆心处开设有与套筒（8）相匹配的圆孔，套筒（8）固定插在圆孔内。
3.根据权利要求1所述的一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，其特征在于，桶（1）的顶部铰接有四组连杆机构；每组连杆机构的第四连杆（4）固定连接一组联动机构的固定卡扣（14），每组连杆机构的第三连杆（10）铰接在其第四连杆（4）相邻的一组联动机构的转盘吊钩（11）上。
4.根据权利要求1所述的一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，其特征在于，桶（1）底部固定设置有浮板（12）；桶（1）的底部设置有出水孔。
5.根据权利要求1所述的一种自动增排泄洪及防冲走下水道井盖，其特征在于，第三连杆（10）与转盘（9）平面的夹角小于30度。
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