CN109898633A - 一种污水管网维护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水排放管网技术领域，更具体地说，它涉及一种污水管网维护系统，其技术方案要点是：包括进水管以及引流管，引流管内转动承载有滚筒式风轮，滚筒式风轮穿接有滚轴，滚轴的一端与变速箱相接，变速箱连接有发电机，引流管滑移连接有刮泥组件，刮泥组件包括牵引绳、刮刀基座、伸缩机构以及刮具，刮刀基座滑移连接于引流管的内壁，刮具通过伸缩机构与刮刀基座连接；引流管的进水端和出水端均设有卷绕组件，卷绕组件包括安装架、拉绳、用于缠绕拉绳的转轮以及驱动电机，牵引绳的两端均对应连接于位于引流管进水端和出水端的拉绳。该系统提高了污水管网的的淤泥清洁效率，利用污水流经引流管的水能进行电力转化。

Description

一种污水管网维护系统

技术领域

本发明涉及污水排放管网技术领域，更具体地说，它涉及一种污水管网维护系统。

背景技术

随着城市人口的大幅增加，城市用电量也在迅速增长着，普通能源，特别是影响生态平衡（水力发电）不可再生能源的大量耗用（煤炭），既增加了碳排放量，加重了厄尔尼诺现象，还污染了环境。

城市地下排雨水/污水管网城市中的雨水和污水的排放系统，是一个城市功能的基本构成要素，也是城市的一个重要组成部分，也蕴藏着用之不竭的数十亿立方水利动力能源，如何利用好这水利动力能源也是当今社会一直需要解决的问题。

同时，污水管网经过长时间的淤积，存在大量淤泥，时间越久，淤泥积累越多，管道流通量越来越小，甚至会造成管道堵塞。长期以往，遇到大暴雨等恶劣天气，降水量较大，污水管网排水受限，一方面会使下水道内部含有大量细菌的污水倒灌排到路面，带来大量致病菌，使人们健康遭到破坏，另一方面污水得不到及时排出，严重影响人们的正常出行。

现有技术对城市地下污水管网的清淤和杂物主要分为两种形式，一是机器疏通，二是人工开挖，对于直径较大的污水管网，无论是采用机械设备还是人工清淤，都较为方便，但是对于一般的城市污水污水管网而言，污水管网的管径在较小，大型清淤设备无法进入，人工清淤由于污水管网内空间狭小，不便于作业，故也需要进行改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种污水管网维护系统，该系统提高了污水管网的的淤泥清洁效率，同时利用污水流经引流管的水能进行电力转化，提供周围用电实施进行使用，从而提高了资源的利用率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种污水管网维护系统，包括进水管以及引流管，所述进水管的一端与地面相连通，另一端与引流管相连通，所述引流管由若干根呈水平直线布置的单元管依次对接组成；所述引流管内的顶部沿其长度方向转动承载有若干个滚筒式风轮，所述滚筒式风轮的盘面中心穿接有滚轴，所述滚轴的一端伸出所述引流管的管壁并与引流管外部的变速箱相接，所述变速箱连接有发电机，由此构成一个电力发生单元；所述引流管的一端设置为进水端，另一端设置为出水端，所述引流管内沿其长度方向滑移连接有用于刮除引流管底部淤泥的刮泥组件，所述刮泥组件包括穿设于引流管的牵引绳、设置于牵引绳上的刮刀基座、伸缩机构以及刮具，所述刮刀基座沿引流管的长度方向滑移连接于引流管的内壁，所述滚筒式风轮位于刮刀基座的上方，所述刮具通过伸缩机构与刮刀基座连接；所述引流管的进水端和出水端均设置有卷绕组件，所述卷绕组件包括安装架、拉绳、设置于安装架上且用于缠绕拉绳的转轮以及驱动转轮转动的驱动电机，所述牵引绳的两端均对应可拆卸连接于位于引流管进水端和出水端的拉绳。

通过采用上述技术方案，利用污水流经引流管时对滚筒式风轮的作用，带动发电机发电，提供周围用电实施进行使用，从而提高了资源的利用率；当需要对引流管的淤泥进行清理时，通过将位于引流管进水端和出水端的拉绳分别连接于牵引绳的两端，驱动电机驱动转轮转动，进而刮刀基座能够在引流管内往复移动实现刮具对引流管内的淤泥进行清理，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离调整，进而实现刮具对引流管内的淤泥逐层刮除，提高了引流管淤泥和杂物的清理效率，相对于人工清理引流管的方式相比，提高了安全性和工作效率。

作为本发明的进一步改进，所述牵引绳的两端均固定连接有挂环，所述引流管的两端内壁设有用于固定所述挂环的抵接件，所述抵接件包括螺纹连接于引流管内壁且用于悬挂挂环的定位杆以及固定设置于定位杆远离引流管内壁的一端的抵接块，所述抵接块可抵接于挂环。

通过采用上述技术方案，挂环和定位件的配合使得牵引绳的两端能够稳定的固定于引流管的两端内部上。

作为本发明的进一步改进，所述引流管铰接有用于盖合引流管进水端的盖板，所述盖板的自由端通过螺栓连接固定连接于引流管的端部。

通过采用上述技术方案，盖板的设置方便了引流管进水端的启闭，使得流经引流管内的污水从引流管出水端排出，便于对污水集中进行处理；当需要对引流管的淤泥进行清理时，打开盖板便可方便清洁工作。

作为本发明的进一步改进，所述进水管内设置有用于单向导通进水管和引流管的单向阀，所述单向阀包括沿进水管的入口端至出口端方向依次固定在进水管内侧壁上的第一环体和第二环体，以及设置在所述第一环体与第二环体之间的弹簧和阀芯，所述弹簧的一端与第二环体固定连接，另一端与阀芯固定连接，所述阀芯与第一环体抵接配合并将进水管截断。

通过采用上述技术方案，由于单向阀的单向导通作用，使单向阀能够根据污水的多少自动将进水管导通或截断，进而可阻挡残留在进水管和引流管内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管排出和扩散到地面，进一步保护了外界的环境。

作为本发明的进一步改进，所述阀芯设置呈锥台状，所述第一环体的内侧面设置呈锥台面，所述阀芯的锥台面与所述第一环体的内侧面抵接配合并将进水管截断。

通过采用上述技术方案，阀芯的锥台面与第一环体的内侧面的抵接配合使阀芯稳固地嵌入到第一环体内部，让阀芯与第一环体的抵接配合更加稳固，从而增加单向阀对进水管的截断密封性，进一步阻挡残留在进水管和引流管内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管排出和扩散到地面。

作为本发明的进一步改进，所述第一环体的内侧面设有弹性密封垫圈，所述阀芯的锥台面与所述弹性密封垫圈抵接配合并将进水管截断。

通过采用上述技术方案，弹簧的弹性作用以及弹性密封垫圈的弹性作用可减小阀芯锥台面与弹性密封垫圈之间的缝隙，进一步增加单向阀对进水管的截断密封性；而且阀芯锥台面与弹性密封垫圈的紧密抵接贴合还可增加两者之间的摩擦系数，进一步增加阀芯嵌入第一环体内部后的稳固性。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩机构包括气缸，所述气缸沿竖直向下方向设置于刮刀基座的顶部，所述刮具包括刮刀以及定位块，气缸的活塞杆贯穿于刮刀基座的上下表面且固定连接于定位块的顶部，所述定位块远离气缸的表面沿定位块的长度方向设有安装槽，刮刀上设有安装块，安装块与安装槽滑移连接；所述定位块和安装块上安装有用于定位安装块在安装槽内位置的定位组件。

通过采用上述技术方案，安装块、安装槽以及定位组件的配合方便了刮刀与定位块之间的可拆卸连接，便于后期刮刀的维修与更换。

作为本发明的进一步改进，所述安装架的底部设置有滚轮，所述安装架上设置有用于定位安装架的平衡组件，所述平衡组件包括沿竖直方向螺纹连接于安装架上的螺杆，所述螺杆的底端设有与地面抵接配合的抵接座。

通过采用上述技术方案，在安装架的底部设置滚轮可方便快捷的将安装架移动至所需的位置处，增强了装置的机动性，同时平衡组件对安装架进行定位，减少了安装架的偏移。

作为本发明的进一步改进，还包括用于监测所述引流管内淤泥高度的控制模块，所述控制模块包括沿引流管长度方向设置在所述引流管内壁上的若干个超声波传感器以及报警器，所述超声波传感器与报警器电连接。

通过采用上述技术方案，当超声波传感器感应到引流管内的淤泥高于预设值时，能够及时触发报警器报警，提醒工作人员及时对引流管进行清洁，提高了系统的智能化。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、利用污水流经引流管时对滚筒式风轮的作用，带动发电机发电，提供周围用电实施进行使用，从而提高了资源的利用率；

2、当需要对引流管的淤泥进行清理时，通过将位于引流管进水端和出水端的拉绳分别连接于牵引绳的两端，驱动电机驱动转轮转动，进而刮刀基座能够在引流管内往复移动实现刮具对引流管内的淤泥进行清理，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离调整，进而实现刮具对引流管内的淤泥逐层刮除，提高了引流管淤泥和杂物的清理效率，相对于人工清理污水管网的方式相比，提高了安全性和工作效率；

3、单向阀的单向导通作用，使单向阀能够根据污水的多少自动将进水管导通或截断，进而可阻挡残留在进水管和引流管内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管排出和扩散到地面，进一步保护了外界的环境。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是本发明实施例的部分剖视图；

图4是图3中B部分的放大图；

图5是图3中C部分的放大图；

图6是本发明实施例中刮刀与定位块的装配关系示意图；

图7是图6中D部分的放大图。

图中：1、进水管；2、引流管；3、法兰；4、变速箱；5、滚筒式风轮；51、滚轴；6、发电机；71、安装架；72、拉绳；73、转轮；74、驱动电机；75、太阳能电池板；81、牵引绳；811、锁钩；82、刮刀基座；83、气缸；84、定位块；841、安装槽；842、螺纹孔；85、刮刀；851、安装块；852、定位螺栓；9、挂环；10、抵接件；101、定位杆；102、抵接块；11、单向阀；111、第一环体；112、第二环体；113、弹簧；114、阀芯；115、弹性密封垫圈；12、滑槽；13、滚轮；141、螺杆；142、抵接座；15、转盘；16、盖板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种污水管网维护系统，参照图1和图3，包括进水管1以及引流管2，进水管1的一端与地面相连通，另一端与引流管2相连通，引流管2由若干根呈水平直线布置的单元管依次对接通过法兰3固定。

参照图3和4，进水管1内设置有用于单向导通进水管1和引流管2的单向阀11。具体的，单向阀11包括沿进水管1的入口端至出口端方向依次固定在进水管1内侧壁上的第一环体111和第二环体112，以及安装在第一环体111与第二环体112之间的弹簧113和阀芯114，弹簧113的一端与第二环体112固定连接，另一端与阀芯114固定连接，阀芯114与第一环体111抵接配合并将进水管1截断。

当进水管1的入口与阀芯114之间没有污水或只有少量的污水时，阀芯114在弹簧113的弹力作用下与第一环体111抵接配合，使进水管1被截断，进而可阻挡残留在进水管1和引流管2内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管1排出和扩散到地面，进一步保护了外界的环境；当进水管1的入口与阀芯114之间的污水积累到一定量时，弹簧113对阀芯114的弹力不足以抵挡污水对阀芯114的压力，使阀芯114与第一环体111脱离，进水管1被导通，污水经过单向阀11和进水管1排入到引流管2中。

由于单向阀11的单向导通作用，使单向阀11能够根据污水的多少自动将进水管1导通或截断，进而可阻挡残留在进水管1和引流管2内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管1排出和扩散到地面，进一步保护了外界的环境。

在本实施例中，阀芯114优选设置呈锥台状，同时第一环体111的内侧面也优选设置呈锥台面，阀芯114的锥台面与第一环体111的内侧面抵接配合，并将进水管1截断。阀芯114的锥台面与第一环体111的内侧面的抵接配合使阀芯114稳固地嵌入到第一环体111内部，让阀芯114与第一环体111的抵接配合更加稳固，从而增加单向阀11对进水管1的截断密封性，进一步阻挡残留在进水管1和引流管2内的淤泥、污水等杂物产生中的气体从进水管1排出和扩散到地面。

参照图3和图4，第一环体111的内侧面固定有弹性密封垫圈115，阀芯114的锥台面与弹性密封垫圈115抵接配合，并将进水管1截断。弹簧113的弹性作用以及弹性密封垫圈115的弹性作用可减小阀芯114锥台面与弹性密封垫圈115之间的缝隙，进一步增加单向阀11对进水管1的截断密封性；而且阀芯114锥台面与弹性密封垫圈115的紧密抵接贴合还可增加两者之间的摩擦系数，进一步增加阀芯114嵌入第一环体111内部后的稳固性。

参照图3和图5,引流管2内的顶部沿其长度方向转动承载有若干个滚筒式风轮5，滚筒式风轮5的盘面中心穿接有滚轴51，且滚轴51的一端伸出引流管2的管壁并与引流管2外部的变速箱4相接，变速箱4连接有发电机6，由此构成一个电力发生单元；引流管2的一端设置为进水端，另一端设置为出水端。引流管2铰接有用于盖合引流管2进水端的盖板16（结合图2），盖板16的自由端通过螺栓连接固定连接于引流管2的端部。

参照图1和图6，引流管2内沿其长度方向滑移连接有用于刮除引流管2底部淤泥的刮泥组件。具体的，刮泥组件包括穿设于引流管2内部的牵引绳81、固定安装于牵引绳81上的刮刀基座82、刮刀基座82、伸缩机构以及刮具。引流管2相对的内壁沿其长度方向开设有供刮刀基座82滑移的滑槽12，滚筒式风轮5位于刮刀85基座82的上方，刮具通过伸缩机构与刮刀基座82连接。同时，引流管2的进水端和出水端均设置有卷绕组件。

具体的，卷绕组件包括安装架71、拉绳72、沿水平方向转动承载于安装架71上且用于缠绕拉绳72的转轮73以及驱动转轮73转动的驱动电机74，牵引绳81的两端均对应可拆卸连接于位于引流管2进水端和出水端的拉绳72。

同时，安装架71的底部设置有滚轮13，安装架71相对的两个侧壁均安装有用于定位安装架71的平衡组件。具体的，平衡组件包括沿竖直方向螺纹连接于安装架71侧壁的螺杆141，螺杆141的底端设有与地面抵接配合的抵接座142，螺杆141的顶部焊接有转盘15。在安装架71的底部设置滚轮13可方便快捷的将安装架71移动至所需的位置处，增强了装置的机动性，同时平衡组件对安装架71进行定位，减少了安装架71的偏移。

此外，安装架71上还固定安装有太阳能电池板75以及蓄电池，且蓄电池分别与太阳能电池板75以及驱动电机74电连接，这样的设置实现了光电转化，提高了资源的利用率。

回看图1和图4，牵引绳81的两端均固定设置有挂环9，位于引流管2两端的安装架71上的拉绳72的一端均固定设置有与挂环9相配合的锁钩811（结合图2），便于牵引绳81与拉绳72之间的连接。同时，引流管2的两端内壁安装有用于固定挂环9的抵接件10。具体的，抵接件10包括螺纹连接于引流管2内壁且用于悬挂挂环9的定位杆101以及固定设置于定位杆101远离引流管2内壁的一端的抵接块102，抵接块102可抵接于挂环9。当不需要进行清洁工作时，可将挂环9挂于定位杆101上且通过旋转定位杆101使得抵接块102抵接于挂环9使牵引绳81得到固定。

利用污水流经引流管2时对滚筒式风轮5的作用，带动发电机6发电，提供周围用电实施进行使用，从而提高了资源的利用率；当需要对引流管2的淤泥进行清理时，通过将位于引流管2进水端和出水端的拉绳72分别连接于牵引绳81的两端，驱动电机74驱动转轮73转动，进而刮刀基座82能够在引流管2内往复移动实现刮具对引流管2内的淤泥进行清理，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离调整，进而实现刮具对引流管2内的淤泥逐层刮除，提高了引流管2淤泥和杂物的清理效率，相对于人工清理污水管网的方式相比，提高了安全性和工作效率。

同时，该系统还包括用于监测引流管2内淤泥高度的控制模块。具体的，控制模块包括沿引流管2长度方向设置在引流管2内壁上的若干个超声波传感器以及报警器，超声波传感器与报警器电连接。当超声波传感器感应到引流管2内的淤泥高于预设值时，能够及时触发报警器报警，提醒工作人员及时对引流管2进行清洁，提高了系统的智能化。

参照图6和图7，在实施例中，伸缩机构包括气缸83，气缸83沿竖直向下方向固定设置于刮刀基座82的顶部。具体的，刮具包括方形板状的刮刀85以及的定位块84，刮刀85远离定位块84的一端面呈圆角设置，气缸83的活塞杆贯穿于刮刀基座82的上下表面且固定连接于定位块84的顶部。

同时，定位块84远离气缸83的表面沿定位块84的长度方向开设有安装槽841，刮刀85上固定安装有安装块851，且安装槽841以及安装块851的纵截面均呈梯形设置，安装块851与安装槽841滑移连接。安装槽841的纵截面为梯形设置使得安装块851与安装槽841的连接更加牢固，使安装块851在移动过程中不易脱离安装槽841，提高了安装块851滑移时稳定性。

参照图2，定位块84和安装块851上安装有用于定位安装块851在安装槽841内位置的定位组件。具体的，定位组件包括设置于定位块84外表面且与安装槽841相连通的螺纹孔842、设置于安装块851上且与螺纹孔842相对应的凹槽以及与螺纹孔842螺纹配合的定位螺栓852，定位螺栓852可贯穿螺纹孔842并与凹槽抵接配合。在本实施例中，螺纹孔842设置有两个，分别沿竖直方向从定位块84远离刮刀85的表面的两端且与安装槽841相连通，凹槽对应设置在安装块851朝向安装槽841的表面。

在安装刮刀85时，将当安装块851沿安装槽841滑入，令凹槽与螺纹孔842相对齐，工作人员可将螺栓贯穿螺纹孔842并与凹槽抵接，便于将安装块851固定在安装槽841内；在拆除刮刀85时，可先使螺栓脱离凹槽与螺纹孔842，再使安装块851滑移脱离安装槽841，进而实现更换刮刀85，结构简单、方便操作。

工作过程：当需要清洁引流管2内的淤泥时，将两个安装架71对应移动到引流管2进水端和出水端处，相应的将牵引绳81上的挂环9与拉绳72上的锁钩811扣合连接，通过驱动电机74驱动转轮73进行拉绳72与牵引绳81的卷绕和释放，进而刮刀基座82能够在引流管2内往复移动实现刮具对引流管2内的淤泥进行清理，同时利用伸缩机构实现刮具与淤泥之间的距离，进而实现刮具对引流管2内的淤泥逐层刮除。

上述实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种污水管网维护系统，其特征在于：包括进水管(1)以及引流管(2)，所述进水管(1)的一端与地面相连通，另一端与引流管(2)相连通，所述引流管(2)由若干根呈水平直线布置的单元管依次对接组成；所述引流管(2)内的顶部沿其长度方向转动承载有若干个滚筒式风轮(5)，所述滚筒式风轮(5)的盘面中心穿接有滚轴(51)，所述滚轴(51)的一端伸出所述引流管(2)的管壁并与引流管(2)外部的变速箱(4)相接，所述变速箱(4)连接有发电机(6)，由此构成一个电力发生单元；所述引流管(2)的一端设置为进水端，另一端设置为出水端，所述引流管(2)内沿其长度方向滑移连接有用于刮除引流管(2)底部淤泥的刮泥组件，所述刮泥组件包括穿设于引流管(2)的牵引绳(81)、设置于牵引绳(81)上的刮刀基座(82)、伸缩机构以及刮具，所述刮刀基座(82)沿引流管(2)的长度方向滑移连接于引流管(2)的内壁，所述滚筒式风轮(5)位于刮刀基座(82)的上方，所述刮具通过伸缩机构与刮刀基座(82)连接；所述引流管(2)的进水端和出水端均设置有卷绕组件，所述卷绕组件包括安装架(71)、拉绳(72)、设置于安装架(71)上且用于缠绕拉绳(72)的转轮(73)以及驱动转轮(73)转动的驱动电机(74)，所述牵引绳(81)的两端均对应可拆卸连接于位于引流管(2)进水端和出水端的拉绳(72)。

2.如权利要求1所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述牵引绳(81)的两端均固定连接有挂环(9)，所述引流管(2)的两端内壁设有用于固定所述挂环(9)的抵接件(10)，所述抵接件(10)包括螺纹连接于引流管(2)内壁且用于悬挂挂环(9)的定位杆(101)以及固定设置于定位杆(101)远离引流管(2)内壁的一端的抵接块(102)，所述抵接块(102)可抵接于挂环(9)。

3.如权利要求1所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述引流管(2)铰接有用于盖合引流管(2)进水端的盖板(16)，所述盖板(16)的自由端通过螺栓连接固定连接于引流管(2)的端部。

4.如权利要求3所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述进水管(1)内设置有用于单向导通进水管(1)和引流管(2)的单向阀(11)，所述单向阀(11)包括沿进水管(1)的入口端至出口端方向依次固定在进水管(1)内侧壁上的第一环体(111)和第二环体(112)，以及设置在所述第一环体(111)与第二环体(112)之间的弹簧(113)和阀芯(114)，所述弹簧(113)的一端与第二环体(112)固定连接，另一端与阀芯(114)固定连接，所述阀芯(114)与第一环体(111)抵接配合并将进水管(1)截断。

5.如权利要求4所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述阀芯(114)设置呈锥台状，所述第一环体(111)的内侧面设置呈锥台面，所述阀芯(114)的锥台面与所述第一环体(111)的内侧面抵接配合并将进水管(1)截断。

6.如权利要求5所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述第一环体(111)的内侧面设有弹性密封垫圈(115)，所述阀芯(114)的锥台面与所述弹性密封垫圈(115)抵接配合并将进水管(1)截断。

7.如权利要求6所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述伸缩机构包括气缸(83)，所述气缸(83)沿竖直向下方向设置于刮刀(85)基座(82)的顶部，所述刮具包括刮刀(85)以及定位块(84)，气缸(83)的活塞杆贯穿于刮刀(85)基座(82)的上下表面且固定连接于定位块(84)的顶部，所述定位块(84)远离气缸(83)的表面沿定位块(84)的长度方向设有安装槽(841)，刮刀(85)上设有安装块(851)，安装块(851)与安装槽(841)滑移连接；所述定位块(84)和安装块(851)上安装有用于定位安装块(851)在安装槽(841)内位置的定位组件。

8.如权利要求1所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：所述安装架(71)的底部设置有滚轮(13)，所述安装架(71)上设置有用于定位安装架(71)的平衡组件，所述平衡组件包括沿竖直方向螺纹连接于安装架(71)上的螺杆(141)，所述螺杆(141)的底端设有与地面抵接配合的抵接座(142)。

9.如权利要求1所述的一种污水管网维护系统，其特征在于：还包括用于监测所述引流管(2)内淤泥高度的控制模块，所述控制模块包括沿引流管(2)长度方向设置在所述引流管(2)内壁上的若干个超声波传感器以及报警器，所述超声波传感器与报警器电连接。