CN114370055B - 一种基于浮力启动式基坑自动排水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于浮力启动式基坑自动排水系统,包括底座，底座上固定安装有安装架，安装架远离底座的一端转动安装有旋转套板，旋转套板内部为中空结构，并在其内部滑动设置有伸缩套板，伸缩套板通过设置在其与底座之间的驱动组件与底座连接，旋转套板与底座之间通过气缸连接，伸缩套板远离旋转套板的一端以及安装架上均转动安装有槽轮，且在底座上固定有一号驱动装置，一号驱动装置的输出轴连接有收卷辊，收卷辊上缠绕有牵引线缆，且牵引线缆绕过槽轮连接浮力球，旋转套板上固定有与之垂直的触发组件，触发组件上也转动安装有槽轮，槽轮与牵引线缆滚动连接，底座上还设置有排水结构，排水结构与触发组件电性连接，以实现排水量可控。

Description

一种基于浮力启动式基坑自动排水系统

技术领域

本发明涉及一种基坑排水领域，具体是一种基于浮力启动式基坑自动排水系统。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

在基坑的深度较大时，由于地下水的渗透可能会使基坑中存有一定深度的水，长时间的浸泡会破坏基坑的稳定性，需要及时将水抽走，而现有的基坑抽水排水装置，大多由人工控制，使得排水量难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，包括：

底座，所述底座上固定安装有安装架，所述安装架远离所述底座的一端转动安装有旋转套板，所述旋转套板内部为中空结构，并在其内部滑动设置有伸缩套板，所述伸缩套板通过设置在其与所述底座之间的驱动组件与所述底座连接；

所述旋转套板与所述底座之间通过可驱使所述旋转套板旋转的气缸连接，在所述气缸驱使所述旋转套板旋转时，所述驱动组件带动所述伸缩套板向外延伸；

所述伸缩套板远离所述旋转套板的一端以及所述安装架上均转动安装有槽轮，且在所述底座上固定有一号驱动装置，所述一号驱动装置的输出轴连接转动安装在所述底座上的收卷辊，所述收卷辊上缠绕有牵引线缆，且所述牵引线缆绕过所述槽轮连接浮力球；

所述旋转套板上固定有与之垂直的触发组件，所述触发组件上也转动安装有所述槽轮，所述槽轮与所述牵引线缆滚动连接；

所述底座上还设置有用于对基坑内的积水进行抽取的排水结构，所述排水结构与所述触发组件电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括设置在所述安装架与所述旋转套板之间的轮传动结构、通过锥齿轮组与所述轮传动结构连接并与所述伸缩套板连接的螺纹传动结构；

所述锥齿轮组包括与所述轮传动结构连接一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合且转动安装在所述旋转套板上的二号锥齿轮，所述二号锥齿轮连接所述螺纹传动结构。

作为本发明再进一步的方案：所述轮传动结构包括固定安装在所述安装架上的一号齿轮、与所述一号齿轮啮合且转动安装在所述旋转套板上的二号齿轮；

所述一号齿轮与所述旋转套板的旋转中心为同轴设置，所述二号齿轮连接所述一号锥齿轮。

作为本发明再进一步的方案：所述螺纹传动结构包括沿所述旋转套板的长度方向设置的丝杆、设置在所述丝杆上并与之螺纹连接的螺纹套筒；

所述螺纹套筒与所述伸缩套板固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述触发组件包括固定安装在所述旋转套板上的固定套板、滑动设置在所述固定套板上的延伸套板、设置在所述固定套板与所述延伸套板之间的弹性结构、固定安装在所述固定套板上的触点开关；

所述触点开关与所述排水结构电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述弹性结构包括沿所述固定套板长度方向设置的立杆、套设在所述立杆上的弹簧；

所述固定套板上设置有通槽，并在所述延伸套板上设置有贯穿所述通槽的突出部，所述突出部与所述立杆固定连接。

作为本发明再进一步的方案：所述排水结构包括固定安装在所述底座上的二号驱动装置、与所述二号驱动装置的输出轴连接且固定安装在所述底座上的水泵；

所述二号驱动装置与所述触点开关电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述底座为空腔结构，并在其远离所述浮力球的一端活动设置有配重块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计新颖，通过设置的驱动组件，使得在旋转套板旋转的过程中，可驱使伸缩套板向外延伸，以提高浮力球朝向基坑的中部运动，避免基坑边缘的凸起影响浮力球的飘浮，后控制一号驱动装置放线，根据需要的排水量深度，释放等长度的牵引线缆，后泵水结构将基坑中的水抽走，在抽水的过程中，浮力球的高度逐渐下降，至其与基坑中的水面分离，浮力球重力的作用下，将牵引线缆绷紧，并通过槽轮作用于触发组件，使排水结构停止工作，实现对排水量的控制。

附图说明

图1为基于浮力启动式基坑自动排水系统一种实施例的结构示意图。

图2为基于浮力启动式基坑自动排水系统一种实施例中又一角度的结构示意图。

图3为基于浮力启动式基坑自动排水系统一种实施例中触发组件的爆炸结构示意图。

图4为基于浮力启动式基坑自动排水系统一种实施例中旋转套板、伸缩套板、螺纹传动结构的结构示意图。

图中：1、底座；2、旋转套板；3、伸缩套板；4、气缸；5、一号齿轮；6、二号齿轮；7、锥齿轮组；8、丝杆；9、螺纹套筒；10、一号驱动装置；11、槽轮；12、牵引线缆；13、浮力球；14、固定套板；15、通槽；16、突出部；17、立杆；18、弹簧；19、延伸套板；20、二号驱动装置；21、水泵；22、配重块；23、安装架；24、收卷辊；25、触点开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1、图2、图4，本发明实施例中，一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，包括：

底座1，所述底座1内部中空并在其上部固定安装有安装架23，所述安装架23远离所述底座1的一端转动安装有旋转套板2，所述旋转套板2内部为中空结构，并在其内部滑动设置有伸缩套板3，所述伸缩套板3通过设置在其与所述底座1之间的驱动组件与所述底座1连接，所述驱动组件包括设置在所述安装架23与所述旋转套板2之间的轮传动结构、通过锥齿轮组7与所述轮传动结构连接并与所述伸缩套板3连接的螺纹传动结构，所述锥齿轮组7包括与所述轮传动结构连接一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合且转动安装在所述旋转套板2上的二号锥齿轮，所述二号锥齿轮连接所述螺纹传动结构，所述轮传动结构包括固定安装在所述安装架23上的一号齿轮5、与所述一号齿轮5啮合且转动安装在所述旋转套板2上的二号齿轮6，所述一号齿轮5与所述旋转套板2的旋转中心为同轴设置，所述二号齿轮6连接所述一号锥齿轮，具体的一号齿轮5的直径大于二号齿轮6的直径，且一号锥齿轮的直径大于二号锥齿轮的直径，以实现加速的效果，使螺纹传动结构转动的圈数可以达到我们需要的圈数。

所述螺纹传动结构包括沿所述旋转套板2的长度方向设置的丝杆8、设置在所述丝杆8上并与之螺纹连接的螺纹套筒9，所述螺纹套筒9与所述伸缩套板3固定连接，其中，丝杆8上的螺距较大。

在旋转套板2发生旋转时，其带动二号齿轮6做圆周运动，二号齿轮6与一号齿轮5始终保持啮合状态，且一号齿轮5固定在安装架23上的，使得在二号齿轮6做圆周运动的过程中，二号齿轮6发生转动，并在二号齿轮6转动的过程中带动与之同轴连接的一号锥齿轮转动，进而使与一号锥齿轮啮合的二号锥齿轮发生转动，以带动丝杆8转动，使得设置在丝杆8上并与之螺纹连接的螺纹套筒9在其轴向方向上发生运动，以带动伸缩套板3向外延伸或者向内收缩。

进一步的，由于丝杆8与螺纹套筒9之间采用螺纹连接，而螺纹连接具有自锁性，使得当旋转套板2停止旋转、丝杆8停止转动时，螺纹套筒9不会在丝杆8的轴向方向上发生位移，提高装置的稳定性。

请参阅图1、图2，所述旋转套板2与所述底座1之间通过可驱使所述旋转套板2旋转的气缸4连接，气缸4还可以采用液压缸或者电动伸缩杆进行等效替换，对此本申请不做具体限定，可根据实际情况做最佳选择，在所述气缸4驱使所述旋转套板2旋转时，所述驱动组件带动所述伸缩套板3向外延伸。

所述伸缩套板3远离所述旋转套板2的一端以及所述安装架23上均转动安装有槽轮11，且在所述底座1上固定有一号驱动装置10，所述一号驱动装置10的输出轴连接转动安装在所述底座1上的收卷辊24，所述收卷辊24上缠绕有牵引线缆12，且所述牵引线缆12绕过所述槽轮11连接浮力球13。

当旋转套板2的角度调整好以后，控制一号驱动装置10转动，并通过其输出轴带动收卷辊24旋转，在收卷辊24旋转的过程中，可实现对牵引线缆12的收卷或者释放，通过收卷或者释放的牵引线缆12的长度，来决定基坑中需要排出来的水的深度。

收卷辊24收卷或者释放的牵引线缆12的长度确定后，控制排水结构工作，对基坑中的积水进行抽取，在初始状态下，浮力球13由于重力的存在，会飘浮在水面上，此时牵引线缆12处于放松的状态，不会对槽轮11产生作用力，后随着基坑中的积水被抽取的越多，浮力球13会跟随水面下降，至浮力球13与水面发生脱离，在重力的作用下，浮力球13拉扯牵引线缆12绷紧，牵引线缆12作用于槽轮11而使触发组件触发。

请参阅图1、图2、图3，所述旋转套板2上固定有与之垂直的触发组件，所述触发组件上也转动安装有所述槽轮11，所述槽轮11与所述牵引线缆12滚动连接，所述触发组件包括固定安装在所述旋转套板2上的固定套板14、滑动设置在所述固定套板14上的延伸套板19、设置在所述固定套板14与所述延伸套板19之间的弹性结构、固定安装在所述固定套板14上的触点开关25，所述触点开关25与所述排水结构电性连接，所述弹性结构包括沿所述固定套板14长度方向设置的立杆17、套设在所述立杆17上的弹簧18，所述固定套板14上设置有通槽15，并在所述延伸套板19上设置有贯穿所述通槽15的突出部16，所述突出部16与所述立杆17固定连接。

在牵引线缆12处于放松状态，牵引线缆12与设置在延伸套板19上的槽轮11不会存在作用力，此时触点开关25被突出部16底接而导通，以使陪睡结构持续工作，后当基坑中的积水逐渐被排出时，在浮力球13重力的作用下，牵引线缆12被绷紧，并作用于延伸套板19上的槽轮11，使得延伸套板19朝向固定套板14运动，并压缩弹簧18，此时突出部16与触点开关25分离，触点开关25断开，时排水结构停止工作。

请参阅图1、图2，所述底座1上还设置有用于对基坑内的积水进行抽取的排水结构，所述排水结构与所述触发组件电性连接，所述排水结构包括固定安装在所述底座1上的二号驱动装置20、与所述二号驱动装置20的输出轴连接且固定安装在所述底座1上的水泵21，所述二号驱动装置20与所述触点开关25电性连接。

二号驱动装置20与触点开关25电性连接，在其导通时，二号驱动装置20转动带动水泵21进行抽水，反之，当其断开时，二号驱动装置20停止工作。

所述底座1内还活动设置有配重块22。

通过设置配重块22，使得在旋转套板2转动的角度过大时，通过向外拉伸配重块22而改变底座1的重心位置，提高装置的稳定性与安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，其特征在于，包括：

底座(1)，所述底座(1)上固定安装有安装架(23)，所述安装架(23)远离所述底座(1)的一端转动安装有旋转套板(2)，所述旋转套板(2)内部为中空结构，并在其内部滑动设置有伸缩套板(3)，所述伸缩套板(3)通过设置在其与所述底座(1)之间的驱动组件与所述底座(1)连接；

所述旋转套板(2)与所述底座(1)之间通过可驱使所述旋转套板(2)旋转的气缸(4)连接，在所述气缸(4)驱使所述旋转套板(2)旋转时，所述驱动组件带动所述伸缩套板(3)向外延伸；

所述伸缩套板(3)远离所述旋转套板(2)的一端以及所述安装架(23)上均转动安装有槽轮(11)，且在所述底座(1)上固定有一号驱动装置(10)，所述一号驱动装置(10)的输出轴连接转动安装在所述底座(1)上的收卷辊(24)，所述收卷辊(24)上缠绕有牵引线缆(12)，且所述牵引线缆(12)绕过所述槽轮(11)连接浮力球(13)；

所述旋转套板(2)上固定有与之垂直的触发组件，所述触发组件上也转动安装有所述槽轮(11)，所述槽轮(11)与所述牵引线缆(12)滚动连接；

所述底座(1)上还设置有用于对基坑内的积水进行抽取的排水结构，所述排水结构与所述触发组件电性连接；

所述驱动组件包括设置在所述安装架(23)与所述旋转套板(2)之间的轮传动结构、通过锥齿轮组(7)与所述轮传动结构连接并与所述伸缩套板(3)连接的螺纹传动结构；

所述锥齿轮组(7)包括与所述轮传动结构连接一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合且转动安装在所述旋转套板(2)上的二号锥齿轮，所述二号锥齿轮连接所述螺纹传动结构；

所述轮传动结构包括固定安装在所述安装架(23)上的一号齿轮(5)、与所述一号齿轮(5)啮合且转动安装在所述旋转套板(2)上的二号齿轮(6)；

所述一号齿轮(5)与所述旋转套板(2)的旋转中心为同轴设置，所述二号齿轮(6)连接所述一号锥齿轮；

所述螺纹传动结构包括沿所述旋转套板(2)的长度方向设置的丝杆(8)、设置在所述丝杆(8)上并与之螺纹连接的螺纹套筒(9)；

所述螺纹套筒(9)与所述伸缩套板(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，其特征在于，所述触发组件包括固定安装在所述旋转套板(2)上的固定套板(14)、滑动设置在所述固定套板(14)上的延伸套板(19)、设置在所述固定套板(14)与所述延伸套板(19)之间的弹性结构、固定安装在所述固定套板(14)上的触点开关(25)；

所述触点开关(25)与所述排水结构电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，其特征在于，所述弹性结构包括沿所述固定套板(14)长度方向设置的立杆(17)、套设在所述立杆(17)上的弹簧(18)；

所述固定套板(14)上设置有通槽(15)，并在所述延伸套板(19)上设置有贯穿所述通槽(15)的突出部(16)，所述突出部(16)与所述立杆(17)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，其特征在于，所述排水结构包括固定安装在所述底座(1)上的二号驱动装置(20)、与所述二号驱动装置(20)的输出轴连接且固定安装在所述底座(1)上的水泵(21)；

所述二号驱动装置(20)与所述触点开关(25)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于浮力启动式基坑自动排水系统，其特征在于，所述底座(1)为空腔结构，并在其远离所述浮力球(13)的一端活动设置有配重块(22)。