CN118292531B - 一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统，包括固定安装在雨水调蓄池底部的立杆和限位套筒，立杆上、下安装滑套和限位杆，滑套一侧滑动连接有箱体，箱体的顶部安装浮块，中空箱体包括主叶轮室、调节室、叶轮室和齿轮室，在主叶轮室侧板外安装电机，电机输出端的主动轴伸入主叶轮室内，主动轴上安装主叶轮；主叶轮室的两侧板上开设第一导流口和第二导流口，副叶轮室的侧板上开设箱体进水口；主动轴通过齿轮连接螺旋轴，螺旋轴上安装螺旋叶片，螺旋叶片外部套设螺旋输送管，箱体进水口位于螺旋输送管内部，螺旋输送管上开设输送管进口；调节室一侧板的上、下开设洁水口和污水口，调节室内部安装有拨动组件调节洁水口和污水口的密封切换。

Description

一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统

技术领域

本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统。

背景技术

随着海绵城市的发展，新建小区雨水花园、生物滞留池、植草沟和雨水调蓄池普及程度大大提高。雨水调蓄池作为海绵城市建设的重要构件，集蓄水、排水、生态等为一体，是海绵城市建设的重要一环。

在海绵城市建设过程中，为了使小区或片区满足径流峰值削减指标、面源污染削减指标、雨水资源化利用指标要求，雨水调蓄池是必不可少的构筑物。为了充分发挥该构筑物的经济效益，常常需对该构筑物所调蓄的雨水在雨后进行综合利用。

在降雨过程中，进入雨水调蓄池进行调蓄的雨水一般仅通过格栅去除其中大块的漂浮物。在雨后，雨水调蓄池调蓄的雨水中有些杂质密度小于水，会漂浮于雨水调蓄池内水面上，有些密度大于水的颗粒物会沉积于雨水调蓄池底。若直接从雨水调蓄池抽升雨水进行利用，不可避免地会取到水面的浮渣或池底的沉渣，从而影响雨后雨水调蓄池内雨水综合利用系统的长效运营。

中国专利文献CN109778996A公开了雨水调蓄池雨水处理系统，该发明涉及雨水技术领域，公开了一种雨水调蓄池雨水处理系统，包括调蓄雨水的雨水调蓄池，雨水调蓄池旁设置有吸水井，雨水调蓄池中设置有中层水取水组件；雨水调蓄池的池壁上设置有与吸水井连通的取水口；中层水取水组件包括撇水口、与撇水口连通的撇水口出水管、连接直管及中层水出水管，连接直管连通撇水口出水管与中层水出水管，中层水出水管安装至取水口；撇水口悬浮在雨水调蓄池中的雨水中部且撇水口的撇水口开口朝下设置。本发明的雨水调蓄池雨水处理系统中，中层水取水组件的撇水口开口向下且悬浮设置，能够取出雨水调蓄池中水质较优的中层水，既能避免取水口取到雨水调蓄池水面的浮渣，又能避免取水口取到沉积于雨水调蓄池的沉渣。

现有技术中，在雨水调蓄池的中层水区域设置悬浮管路取水口，通过电机驱动实施取水，当雨水调蓄池水位下降，取水口比取水下限位置更低时，电机还在持续驱动，没有对取水操作实施干预，取得不符合预期的雨水；在取水过程中，对取水装置运行没有自检复位功能；对雨水调蓄池内部的漂浮物或杂质清理时，需要人工捕捞或待自然沉底，效率低下。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统，装置的取水口在低于下限位置时，通过拨动组件关闭洁水出口，保证取水质量；设置洁水口关闭和复位功能，进一步保证取水质量；设置管路清洁组件清理池中杂质或漂浮物，进化水质净化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统，包括固定安装在雨水调蓄池底部的立杆和限位套筒，立杆上、下安装滑套和限位杆，滑套一侧滑动连接有箱体，箱体的顶部安装浮块，箱体为中空结构，箱体内部安装横隔板将箱体分为两个箱室，一侧箱室内通过安装第一纵隔板形成主叶轮室和调节室，另一侧箱室内通过安装第二纵隔板形成副叶轮室和齿轮室，第一纵隔板和第二纵隔板均垂直于横隔板设置；在主叶轮室远离横隔板的侧板外安装电机，电机输出端的主动轴伸入主叶轮室内，主动轴上安装主叶轮，调节室和副叶轮室位于主叶轮中心线的两侧；第一纵隔板上开设第二导流口，主叶轮室和副叶轮室之间的横隔板上开设第一导流口，副叶轮室上远离横隔板的侧板上开设箱体进水口；所述主动轴延伸贯穿横隔板伸入齿轮室内部，位于齿轮室内的主动轴上安装有主动齿轮，主动齿轮通过齿轮组件啮合后的输出端安装螺旋轴，螺旋轴延伸至箱体外部，螺旋轴上安装螺旋叶片，螺旋叶片外部套设螺旋输送管，箱体进水口位于螺旋输送管内部，螺旋输送管上靠近箱体的侧部开设输送管进口；调节室一侧板的上、下开设洁水口和污水口，洁水口和污水口位于调节室内的开口竖直相对设置，所述竖直开口之间设有堵头导引杆，堵头导引杆的两端分别安装有第一堵头和第二堵头，堵头导引杆滑动套设于第一限位块和第二限位块中，第一限位块和第二限位块的端部固设在侧板上；堵头导引杆的一侧安装有拨动组件；

作为本发明优选的技术方案，所述拨动组件包括导向柄底座，导向柄底座位于堵头导引杆和横隔板之间，导向柄底座固设在第一纵隔板上，导向柄底座上通过导向柄转轴安装导向柄，导向柄远离导向柄转轴的一端通过第二弹簧销连接弹簧端部，弹簧另一端通过第一弹簧销连接至堵头导引杆中部；导向柄底座远离堵头导引杆的一侧安装有导向套筒，导向套筒内滑动设有拨动导引杆，拨动导引杆的底部滑动设置于限位套筒中，拨动导引杆上靠近限位杆处安装有第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆分别位于限位杆的上下位置，拨动导引杆上靠近导向柄处安装有第一牵引板和第二牵引板，第一牵引板和第二牵引板分别位于导向柄的上下位置；

作为本发明优选的技术方案，所述齿轮组件包括主动齿轮、从动齿轮、第一传动齿轮和第二传动齿轮，主动齿轮啮合从动齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴通过轴承安装在齿轮室的相对两侧板上，从动轴的另一端安装有第一传动齿轮，第一传动齿轮啮合第二传动齿轮，第二传动齿轮安装有螺旋轴；

作为本发明优选的技术方案，所述副叶轮室内部设有副叶轮，副叶轮与主叶轮的轴线垂直设置，且副叶轮上的叶轮轴垂直延伸出箱体的底板，叶轮轴的端部安装动力齿轮，动力齿轮啮合设置中间齿轮，中间齿轮啮合减速齿轮，中间齿轮和减速齿轮均通过转轴安装在底板外侧；

作为本发明优选的技术方案，所述减速齿轮的底盘上固设有悬杆，悬杆上远离减速齿轮圆心的一侧通过螺栓连接楔体；拨动导引杆朝向减速齿轮圆心的一侧安装第三横杆，第三横杆位于楔体底部平面以上；

作为本发明优选的技术方案，所述滑套与箱体之间通过滑块连接，所述滑套的一侧沿竖直方向开设有贯通滑槽，滑槽中安装有滑块，滑块远离滑槽的一端焊接箱体；

作为本发明优选的技术方案，所述螺旋输送管远离箱体的端部连接有波纹管，波纹管的另一端连接有下水管，下水管位于雨水调蓄池的外部，下水管远离雨水调蓄池的一端低于螺旋输送管的高度，下水管的低位端部连接调压管，调压管上安装罐体，调压管连通罐体进水口，罐体进水口处安装有单向阀，罐体上的罐体出水口连通有回水管，回水管的管径小于下水管的管径，回水管远离罐体的一端延伸至雨水调蓄池内的滤网上方；调压管的末端安装有泄水阀；

作为本发明优选的技术方案，所述调压管上安装可拆卸的过滤网，可拆卸的过滤网位于泄水阀的前端；

作为本发明优选的技术方案，所述泄水阀是配重泄水阀；

作为本发明优选的技术方案，所述第三横杆的自由端部安装滑动套。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本系统在中层水域进行取水的箱体进水口接近下限水位时，触发拨动组件，导向柄反推第二牵引板的顶部，使导向柄自由端绕导向柄转轴转动至导向柄底座上方，弹簧带动堵头导引杆上的第一堵头将洁水弯头封闭，将输送口切换连通污水弯头，避免不符合标准的雨水被输送至利用区域；此时，装置连通污水口，污水口的出水排至雨水调蓄池内部，螺旋输送管持续运行，对蓄水池中的水进行输送、回流过滤，再汇入雨水调蓄池中。当水位上升时，再次触发拨动组件，导向柄反推第一牵引板的底部，导向柄自由端绕导向柄转轴转动至柄底座下方，弹簧带动堵头导引杆上的第二堵头将污水弯头封闭，将输送口切换连通洁水弯头，向外输送符合标准的雨水。

取水的过程中，装置通过自动调节拨动组件，实现洁水口与污水口的及时切换，保证取水质量，全程无需人工监测，无需关闭电机调整输送管道的走向，节省人力，提高效率，避免人工操作产生误差；装置在水位下降，水质不符合标准时，自动切换出水口为污水口，此时，装置停止向洁水口输送雨水，但螺旋输送管持续运行，对蓄水池中的水进行过滤，净化水质。

2、本系统的箱体进水口位于下限水位的下方，且箱体的洁水口处于开启状态时，楔体随减速齿轮圆周运动，第三横杆随楔体的斜面由下至上位移，第三横杆带动拨动导引杆上的第二牵引板向上挤压导向柄，导向柄自由端绕导向柄转轴转动，导向柄通过弹簧带动堵头导引杆上的第一堵头将洁水弯头密封。当箱体进水口位于下限水位的上方，且箱体的洁水口处于开启状态时，第二横杆随箱体向上偏移，第二横杆顶部靠近限位杆底部；楔体随减速齿轮圆周运动，第三横杆随斜面由下至上位移，楔体驱动第三横杆，带动拨动导引杆下部的第二横杆向上位移，第二横杆顶部抵接限位杆底部，箱体向下位移，导向柄的自由端抵接施压于第二牵引板，导向柄的自由端受反向作用绕导向柄转轴向上转动，将堵头导引杆上的第一堵头密封洁水弯头。此时，由于楔体的圆周运动，第三横杆逐渐远离楔体的顶部或斜面，箱体向上位移，位于导向柄底座上方的导向柄的自由端抵接施压于第一牵引板，在反作用力下，导向柄的自由端绕导向柄转轴向下转动，带动堵头导引杆上的第二堵头向下位移密封污水弯头，使洁水弯头恢复开启。

取水的过程中，装置上做圆周运动的楔体周期性的将导向柄自由端推向导向柄底座的上方，通过弹簧带动堵头导引杆上的第一堵头将洁水弯头密封关闭，防止在装置部件失控时而将污水输送至利用区域；同时，拨动组件对符合中层水域取水条件，而被强制关闭的洁水弯头，实现重新开启。通过设置自检复位装置，在不符合取水区域的情况下，及时关闭取水口，防止污水进入洁水口，进一步保证取水质量。

3、雨水调蓄池外在低处设置调压管、泄水阀和罐体，从螺旋输送管聚集的杂质混合水通过调压管后进入低位的罐体，在罐体压力的作用下，由罐体出水口经过回水管将水流输送至雨水调蓄池内的滤网中。

附图说明

图1为本发明装置安装结构立体示意图；

图2为本发明箱体和立杆配合结构示意图；

图3为本发明螺旋输送管剖面结构立体示意图；

图4为本发明箱体剖面结构立体示意图一；

图5为本发明箱体剖面结构立体示意图二；

图6为本发明主叶轮室剖面结构立体示意图；

图7为本发明齿轮室剖面结构立体示意图；

图8为本发明调节室剖面结构立体示意图；

图9为本发明调节室的放大图A示意图；

图10为本发明箱体底部结构示意图；

图11为本发明楔体和第三横杆配合结构示意图；

图12为本发明罐体和调压管配合结构示意图；

图中：11、雨水调蓄池；12、箱体；13、电机；14、浮块；15、立杆；16、滑套；17、螺旋输送管；18、波纹管；19、滤网；20、洁水口；21、污水口；22、下水管；23、回水管；24、调压管；25、罐体；26、罐体进水口；27、罐体出水口；28、泄水阀；29、滑块；30、滑槽；31、输送管进口；32、限位杆；33、限位套筒；34、拨动导引杆；35、第一横杆；36、第二横杆；37、第三横杆；38、楔体；39、箱体进水口；40、螺旋轴；41、螺旋叶片；42、支架；43、主叶轮室；44、副叶轮室；45、齿轮室；46、调节室；47、第一横板；48、第二横板；49、横隔板；50、第一纵板；51、第二纵板；52、第一纵隔板；53、第二纵隔板；54、叶轮轴；55、主叶轮；56、副叶轮；57、底板；58、顶板；59、第一导流口；60、第二导流口；61、主动轴；62、从动轴；63、主动齿轮；64、从动齿轮；65、第一传动齿轮；66、第二传动齿轮；67、第一限位块；68、第二限位块；69、堵头导引杆；70、第一堵头；71、第二堵头；72、洁水弯头；73、污水弯头；74、导向套筒；75、第一牵引板；76、第二牵引板；77、导向柄转轴；78、弹簧；79、导向柄；80、导向柄底座；81、第一弹簧销；82、第二弹簧销；83、动力齿轮；84、中间齿轮；85、减速齿轮；86、悬杆；87、溢水口；88、单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供了一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统，图1中所示，在雨水调蓄池11的底部固定安装立杆15，立杆15与雨水调蓄池11接触处设置加宽加大的底板，增强稳定性；立杆15上部安装有滑套16，立杆15的下部安装有限位杆32；滑套16套设在立杆15上且通过螺栓固定，根据箱体12上下滑动的高度范围调节滑套16的安装位置，限位杆32在立杆15上的位置是根据箱体12预设的下限高度进行调节。

图1、图2、图3中所示，箱体12的顶板58上安装有浮块14，通过增减浮块14的数量对箱体12在水中停留的高度进行调节，本实施例中，箱体进水口39位于水平面以下，且距离水平面不小于400mm，箱体进水口39距离雨水调蓄池11的底部不小于400mm。在滑套16的一侧沿竖直方向开设有T型贯通滑槽30，箱体12上焊接有T型滑块29，滑块29与滑槽30相适配滑动设置，实现箱体12由于浮力的变化而沿立杆15上下滑动。

图4中所示，箱体12为中空结构，箱体12包括主叶轮室43、副叶轮室44、齿轮室45和调节室46；箱体12内部安装横隔板49，第一纵板50和第二纵板51均与横隔板49垂直连接，横隔板49将箱体分为两个箱室；一侧箱室内通过安装第一纵隔板52，第一纵隔板52垂直于第一横板47和横隔板49，形成主叶轮室43和调节室46；另一侧箱室内通过安装第二纵隔板53，第二纵隔板53垂直于第二横板48和横隔板49，形成副叶轮室44和齿轮室45；第一纵隔板52和第二纵隔板53均垂直于横隔板49设置，调节室46和副叶轮室44分别位于主叶轮55中心线的两侧。

在主叶轮室43远离横隔板49的侧板外安装电机13，电机13是水下电机，密封防水，可商业购得，是现有技术。

图5中所示，电机13的输出端安装主动轴61，主动轴61贯穿侧板伸入主叶轮室43内，主动轴61与侧板处采用密封轴承连接，位于主叶轮室43内的主动轴61上安装主叶轮55。

图5、图6中所示，第一纵隔板52上开设第二导流口60，主叶轮室43和副叶轮室44之间的横隔板49上开设第一导流口59，副叶轮室44上远离横隔板49的侧板上开设箱体进水口39，箱体进水口39安装有过滤网，电机13带动主叶轮55转动时，水流通过箱体进水口39进入副叶轮室44，副叶轮室44中的水通过第一导流口59进入主叶轮室43中，主叶轮室43中的水通过第二导流口60导流至调节室46中。

主动轴61延伸贯穿横隔板49伸入齿轮室45内部，位于齿轮室45内的主动轴61上安装有主动齿轮63，主动齿轮63通过齿轮组件啮合后的输出端安装螺旋轴40。

图4、图5中所示，齿轮组件包括主动齿轮63、从动齿轮64、第一传动齿轮65和第二传动齿轮66，主动齿轮63啮合从动齿轮64，从动齿轮64安装在从动轴62上，从动轴62通过轴承安装在齿轮室45的相对两侧板上，从动轴62的另一端安装有第一传动齿轮65，第一传动齿轮65啮合第二传动齿轮66，第二传动齿轮66上安装有螺旋轴40。其中，从动齿轮64的齿数大于主动齿轮63，实现初步减速，第二传动齿轮66的齿数大于第一传动齿轮65，实现再次减速，电机的输出速度经齿轮组件连续减速后传递给螺旋轴40。

图2、图3中所示，螺旋轴40延伸至箱体外部，螺旋轴40上安装螺旋叶片41，螺旋叶片41外部套设螺旋输送管17，螺旋输送管17远离箱体12的端部内口安装有支架42，螺旋轴40通过轴承安装在支架42的中心。

箱体进水口39位于螺旋输送管17内部，螺旋输送管17上靠近箱体12的侧部开设输送管进口31；箱体进水口39安装有过滤网，在水流进入箱体进水口39时，水中的杂质被聚集在螺旋输送管17内。

图7、图8、图9中所示，调节室46一侧板的上下开设洁水口20和污水口21，洁水口20连接洁水弯头72，污水口21连接污水弯头73，位于调节室46内的洁水弯头72和污水弯头73开口竖直相对设置，竖直开口之间设有堵头导引杆69，堵头导引杆69的两端分别对称安装有第一堵头70和第二堵头71，堵头导引杆69滑动套设于第一限位块67和第二限位块68中，第一限位块67和第二限位块68的端部固设在侧板上；

图7、图9中所示，堵头导引杆69的一侧安装有拨动组件，控制堵头与洁水弯头72或污水弯头73切换密封。当第一堵头70与洁水口20分离时，第二堵头71与污水口21密封，即连通洁水口20，洁水口20的出水输送至雨水调蓄池11外部连接综合利用区域。当第二堵头71与污水口21分离，第一堵头70与洁水口20密封时，即连通污水口21，污水口21的出水排至雨水调蓄池11内部，此时，螺旋输送管17持续运行，对蓄水池中的水进行输送、回流过滤，净化水质。

图9中所示，拨动组件包括导向柄底座80，导向柄底座80位于堵头导引杆69和横隔板49之间，导向柄底座80通过螺丝固定在第一纵隔板52上，导向柄底座80上通过导向柄转轴77安装导向柄79，导向柄79远离导向柄转轴77的一端通过第二弹簧销82连接弹簧78端部，弹簧78另一端通过第一弹簧销81连接至堵头导引杆69中部；当连接有弹簧的导向柄79端部受到向上或向下的外力时，导向柄79沿力的方向运动，当导向柄79绕导向柄转轴77转动至与堵头导引杆69垂直时，无需再施加外力，在惯性、弹簧的作用力下，导向柄79会沿原运动方向快速继续旋转。

导向柄底座80远离堵头导引杆69的一侧固定安装有导向套筒74，导向套筒74内滑动设有拨动导引杆34，拨动导引杆34的底部滑动插入限位套筒33中，限位套筒33固定安装在雨水调蓄池11的底部或固定连接在立杆15上。

拨动导引杆34上靠近限位杆32处安装有第一横杆35和第二横杆36，第一横杆35和第二横杆36分别位于限位杆32的上下位置，第一横杆35、第二横杆36和限位杆32在竖直方向投影均具有重合部分；拨动导引杆34上靠近导向柄79处安装有第一牵引板75和第二牵引板76，第一牵引板75和第二牵引板76分别位于导向柄79的上下位置，第一牵引板75、第二牵引板76和导向柄79在竖直方向投影均具有重合部分。

当第一堵头70密封洁水弯头72时，导向柄79的自由端(即导向柄79连接弹簧的一端)处于导向柄底座80上方；当第二堵头71密封污水弯头73时，导向柄79的自由端(即导向柄79连接弹簧的一端)处于导向柄底座80下方时；导向柄79处于已上两种状态时，导向柄79的自由端上、下静止位置时的距离设定为A，第一牵引板75和第二牵引板76之间的距离设定为B，满足A＝2B(忽略部件的厚度)，并且导向柄79位于第一牵引板75和第二牵引板76之间，第一牵引板75、第二牵引板76和导向柄79在竖直方向投影均具有重合部分。

使用时，通过调节浮块14的体积改变箱体12的浮力，从而调节箱体12在雨水调蓄池11内的深度位置，本实施例中，使箱体12的进水口在水面下的深度大于400mm，且箱体12通过滑块29和滑槽30的配合，使箱体12由于水位浮力变化而沿立杆15上下滑动；

确定限位杆32在立杆15上的位置，首先将第一横杆35固定在拨动导引杆34上。根据取水的下限深度，调节限位杆32在立杆15上的高度位置，上下调节滑动箱体12，本实施例中，将箱体进水口39和雨水调蓄池11底部距离调节至400mm，其次，将第二堵头71密封污水弯头73，导向柄79的自由端处于导向柄底座80下方，再将第二牵引板76抵接导向柄79的自由端，然后，移动限位杆32，使限位杆32的顶部抵接第一横杆35的底部，此时，限位杆32在立杆15上的高度位置即为下限位置，将限位杆32固定在立杆15上；以第一横杆35的位置向下延伸固定第二横杆36，延伸距离为C，满足A＝2C(忽略部件的厚度)。

图7、图8、图9中所示，电机13正常工作，箱体12在中层水区域取水工作时，导向柄79的自由端处于导向柄底座80下方，第二堵头71与污水弯头73关闭，第一堵头70与洁水弯头72分离，水流通过洁水弯头72流出，导流至雨水综合利用区域；当水位下降，箱体12随着水位下落至预先设定的下限水位时(箱体进水口39和雨水调蓄池11底部距离是400mm)。此时，触发拨动组件，第二牵引板76的顶部抵接导向柄79的底端，并且，限位杆32的顶部抵接第一横杆35的底部，在水位继续下降时，箱体12随着下落，致使导向柄79被反向推动，导向柄79的自由端向上位移，位移至与堵头导引杆69垂直位置时，由于弹簧78收缩的作用力，使导向柄79的自由端被弹簧78快速的牵引至导向柄底座80上方，在弹簧78的反作用力下，实现堵头导引杆69带动第一堵头70将洁水弯头72封闭，第二堵头71和污水弯头73分离，开启污水弯头73，使水流通过污水口21后流出至雨水调蓄池11中；此时，装置连通污水口21，污水口21的出水排至雨水调蓄池11内部，螺旋输送管17持续运行，对蓄水池中的水进行输送、回流过滤，再汇入雨水调蓄池中。

当水位上升时，箱体12随着上升，此时，第一牵引板75的底部抵接导向柄79自由端的顶端，第二横杆36的顶部抵接限位杆32的底部，当箱体12继续向上位移时，导向柄79的自由端向下位移，导向柄79被弹簧78快速的牵引至导向柄底座80下方，在弹簧78的反作用力下牵引堵头导引杆69向下位移，堵头导引杆69带动第二堵头71将污水弯头73封闭，第一堵头70和洁水弯头72分离，实现开启洁水弯头72，使符合标准的雨水通过洁水弯头72输送至利用区域。

图10、图11中所示，副叶轮室44内部设有副叶轮56，副叶轮56与主叶轮55的轴线垂直设置，且副叶轮56上的叶轮轴54垂直延伸出箱体的底板57，叶轮轴54的端部安装动力齿轮83，动力齿轮83啮合设置中间齿轮84，中间齿轮84啮合减速齿轮85，中间齿轮84和减速齿轮85均通过转轴安装在底板57上。通过两组齿轮的减速，将副叶轮室44产生的高转速降低，且通过减速齿轮85缓慢转动输出。

减速齿轮85的底盘上固设有悬杆86，悬杆86上远离减速齿轮85圆心的一侧通过螺栓连接楔体38；拨动导引杆34朝向减速齿轮85圆心的一侧安装第三横杆37，第三横杆37位于楔体38底部平面以上，第三横杆37的自由端部安装滑动套，通过滑动接触利于第三横杆37上升至楔体38的斜面高处。

其中，楔体38通过悬杆86连接在减速齿轮85的底盘上，楔体38固定连接在悬杆86的下部，楔体38是对称设置的双斜面结构，第三横杆37始终位于楔体38底部平面以上。

当第三横杆37位于楔体38的上平面和下平面之间时，并且楔体38随着减速齿轮85做圆周运动时，第三横杆37随斜面由下至上位移，直至到达楔体38的上平面高度。

本实施例中，导向柄79的自由端的上下最终落点的直线距离是第一牵引板75和第二牵引板76之间的距离的2倍；导向柄79的自由端的上下最终落点的直线距离是第一横杆35和第二横杆36之间的距离的2倍。

楔体38和第三横杆37配合实现洁水口20的关闭复位功能。当箱体12处于开启洁水口20状态时，箱体12位于下限水位以上时，第二横杆36随着箱体12向上偏移，第二横杆36顶部靠近限位杆32底部；

楔体38随着减速齿轮85做圆周运动，第三横杆37随斜面由下至上位移，楔体38对第三横杆37产生向上的作用力，第三横杆37带动拨动导引杆34向上位移，拨动导引杆34下部的第二横杆36向上位移，第三横杆37被楔体38斜面支撑继续向上移动，当第二横杆36顶部抵接限位杆32底部被限位时，由于第三横杆37的反向作用力，箱体12向下位移，位于导向柄底座80下方的导向柄79的自由端抵接施压于第二牵引板76，导向柄79的自由端受反向作用而向上位移，在弹簧78的作用力下，堵头导引杆69上的第一堵头70将洁水弯头72密封。此时，由于楔体38的圆周运动，第三横杆37远离楔体38的顶部或斜面，箱体12向上位移，位于导向柄底座80上方的导向柄79的自由端抵接施压于第一牵引板75，在反作用力下，导向柄79的自由端朝向导向柄底座80下方运动，带动堵头导引杆69上的第二堵头71向下位移密封污水弯头73，使洁水弯头72保持畅通。

楔体38和第三横杆37配合实现洁水口20的关闭复位功能。当箱体12处于开启洁水口20状态，且箱体12位于下限水位的下面时，楔体38随着减速齿轮85做圆周运动，第三横杆37随斜面由下至上位移，楔体38对第三横杆37产生向上的作用力，第三横杆37带动拨动导引杆34向上位移，拨动导引杆34上的第二牵引板76向上挤压导向柄79的自由端，使其向上位移，且通过弹簧78带动堵头导引杆69上的第一堵头70将洁水弯头72密封。

图1中所示，当电机13工作时，水流通过输送管进口31进入螺旋输送管17中，再经过箱体进水口39进入箱体12，箱体进水口39安装有过滤网，被滤杂质汇集在螺旋输送管17内部。

图1和图12中所示，螺旋输送管17远离箱体12的端部连接有波纹管18，波纹管18的另一端连接有下水管22，下水管22位于雨水调蓄池11的外部，下水管22远离雨水调蓄池11的一端低于螺旋输送管17的高度(落差高度大于1米)，下水管22的低位端部连接调压管24，调压管24上安装罐体25，调压管24连通罐体进水口26，罐体进水口26处安装有单向阀88，罐体25上的罐体出水口27连通有回水管23，回水管23远离罐体25的一端延伸至雨水调蓄池11内的滤网19上方；调压管24的末端安装有泄水阀28。

回水管23的管径小于下水管22的管径。在调压管24上安装可拆卸的过滤网(图中未示)，可拆卸的过滤网位于泄水阀28的前端，实现及时清洁更换。

雨水调蓄池11外部的管路及部件对流出的含有杂质的水实现回流至滤网19中，进行过滤。

本系统的工作原理：

第一，安装箱体12，通过调节浮块14的体积改变箱体12的浮力，从而调节箱体12在雨水调蓄池11内距水平面的深度位置，箱体12通过滑块29和滑槽30的配合，使箱体12由于水位高度变化而沿立杆15上下滑动；

确定限位杆32在立杆15上的位置，先将第一横杆35固定在拨动导引杆34上，上下滑动调节箱体12，使箱体12的进水口处于取水的下限深度；后将第二堵头71密封污水弯头73，导向柄79的自由端处于导向柄底座80下方，再将第二牵引板76顶部抵接导向柄79的自由端底部，然后，移动限位杆32，使限位杆32的顶部抵接第一横杆35的底部，此时，限位杆32在立杆15上的高度位置即为下限位置，在立杆15上将限位杆32固定；

第二，开启电机13带动主叶轮55转动，水流进入输送管进口31后，经过箱体进水口39，再经过第二导流口60进入调节室46内部，主叶轮55上的主动轴61延伸至齿轮室45内，主动轴61通过齿轮组件减速后的输出齿轮传动于螺旋轴40，螺旋轴40带动螺旋叶片41旋转；螺旋叶片41旋转将聚集的杂质输送至雨水调蓄池11外部的调压管24组件中，再回流过滤净化；

第三，泄水阀28处于开启状态，通过溢水口87向外排水，当下水管22中的水流冲击泄水阀28时，泄水阀28受到压力被迫关闭阀瓣，自上而下的冲击水流形成压力将罐体进水口26处的单向阀88冲开，水流顺势进入罐体25中；当调压管24内的压力通过单向阀88释放后，泄水阀28由于配重作用下落，实现开启，泄水阀28对外排水，当下水管22中的水流再次冲击泄水阀28时，重复以上步骤，使罐体25聚水，当罐体25的水位高于罐体出水口27，且经数次冲击完成压力储备后，罐体25将内部的水通过罐体出水口27导出，且向上延伸至雨水调蓄池11内的滤网19上方，实现过滤净化水质；需要停止过滤时，关闭溢水口87即可。

第四，在导向柄79和弹簧78的作用下，常态下，堵头导引杆69偏向上端或下端，堵头导引杆69上端的第一堵头70与洁水弯头72密封或下端的第二堵头71与污水弯头73密封；

开启洁水弯头72，导向柄79的自由端处于导向柄底座80下方，第二堵头71与污水弯头73关闭，第一堵头70与洁水弯头72分离，水流通过洁水弯头72流出，当水位下降时，箱体12随着水位下落至预先设定的下限水位时，此时，触发拨动组件，第二牵引板76的顶部抵接导向柄79的底端，并且，限位杆32的顶部抵接第一横杆35的底部，在水位继续下降时，箱体12随着下落，致使导向柄79被反向推动，导向柄79的自由端绕导向柄转轴77向上转动，位移至与堵头导引杆69垂直位置时，由于惯性，和弹簧78收缩的作用力，使导向柄79的自由端被弹簧78快速的牵引至导向柄底座80上方，在弹簧78的反作用力下，使堵头导引杆69带动第一堵头70将洁水弯头72封闭，第二堵头71和污水弯头73分离，开启污水弯头73，使水流通过污水口21后流出。

当水位上升时，箱体12随着上升，此时，第一牵引板75的底部抵接导向柄79自由端的顶端，第二横杆36的顶部抵接限位杆32的底部，当箱体12继续向上位移时，导向柄79的自由端绕导向柄转轴77向下转动，导向柄79被弹簧78快速的牵引至导向柄底座80下方，在弹簧78的反作用力下，牵引堵头导引杆69向下位移，堵头导引杆69带动第二堵头71将污水弯头73封闭，第一堵头70和洁水弯头72分离，实现开启洁水弯头72，使符合标准的雨水通过洁水弯头72输送至利用区域。

第五，当箱体12进水口位于下限水位的下方，且箱体12的洁水口20处于开启状态时，楔体38和第三横杆37配合实现洁水口20的关闭复位。楔体38随着减速齿轮85做圆周运动，第三横杆37随楔体38的斜面由下至上位移，楔体38对第三横杆37产生向上的作用力，第三横杆37带动拨动导引杆34向上位移，拨动导引杆34上的第二牵引板76向上挤压导向柄79的自由端，使其向上位移，且通过弹簧78带动堵头导引杆69上的第一堵头70将洁水弯头72密封。

当箱体12进水口位于下限水位的上方，且箱体12的洁水口20处于开启状态时，第二横杆36随着箱体12向上偏移，第二横杆36顶部靠近限位杆32底部；楔体38和第三横杆37配合实现洁水口20的关闭复位。

楔体38随着减速齿轮85做圆周运动，第三横杆37随楔体38的斜面由下至上位移，楔体38对第三横杆37产生向上的作用力，第三横杆37带动拨动导引杆34向上位移，拨动导引杆34下部的第二横杆36向上位移，第三横杆37被楔体38斜面支撑继续向上移动，当第二横杆36顶部抵接限位杆32底部被限位时，由于第三横杆37的反向作用力，箱体12向下位移，位于导向柄底座80下方的导向柄79的自由端抵接施压于第二牵引板76，导向柄79的自由端受反向作用而向上位移，在弹簧78的作用力下，堵头导引杆69上的第一堵头70将洁水弯头72密封。此时，由于楔体38的圆周运动，第三横杆37远离楔体38的顶部或斜面，箱体12向上位移，位于导向柄底座80上方的导向柄79的自由端抵接施压于第一牵引板75底部，在反作用力下，导向柄79的自由端朝向导向柄底座80下方运动，带动堵头导引杆69上的第二堵头71向下位移密封污水弯头73，使洁水弯头72开启，将流水输送至利用区域。

本发明通过上述实施例来说明本发明的技术构思，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的相关改进均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (9)

1.一种基于中层取水的雨水智能调蓄系统，包括固定安装在雨水调蓄池（11）底部的立杆（15）和限位套筒（33），立杆（15）上、下安装滑套（16）和限位杆（32），滑套（16）一侧滑动连接有箱体（12），箱体（12）的顶部安装浮块（14），箱体（12）为中空结构，其特征在于，箱体（12）内部安装横隔板（49）将箱体分为两个箱室，一侧箱室内通过安装第一纵隔板（52）形成主叶轮室（43）和调节室（46），另一侧箱室内通过安装第二纵隔板（53）形成副叶轮室（44）和齿轮室（45），第一纵隔板（52）和第二纵隔板（53）均垂直于横隔板（49）设置；在主叶轮室（43）远离横隔板（49）的侧板外安装电机（13），电机（13）输出端的主动轴（61）伸入主叶轮室（43）内，主动轴（61）上安装主叶轮（55），调节室（46）和副叶轮室（44）位于主叶轮（55）中心线的两侧；第一纵隔板（52）上开设第二导流口（60），主叶轮室（43）和副叶轮室（44）之间的横隔板（49）上开设第一导流口（59），副叶轮室（44）上远离横隔板（49）的侧板上开设箱体进水口（39）；所述主动轴（61）延伸贯穿横隔板（49）伸入齿轮室（45）内部，位于齿轮室（45）内的主动轴（61）上安装有主动齿轮（63），主动齿轮（63）通过齿轮组件啮合后的输出端安装螺旋轴（40），螺旋轴（40）延伸至箱体外部，螺旋轴（40）上安装螺旋叶片（41），螺旋叶片（41）外部套设螺旋输送管（17），箱体进水口（39）位于螺旋输送管（17）内部，螺旋输送管（17）上靠近箱体（12）的侧部开设输送管进口（31）；调节室（46）一侧板的上、下开设洁水口（20）和污水口（21），洁水口（20）和污水口（21）位于调节室（46）内的开口竖直相对设置，所述竖直开口之间设有堵头导引杆（69），堵头导引杆（69）的两端分别安装有第一堵头（70）和第二堵头（71），堵头导引杆（69）滑动套设于第一限位块（67）和第二限位块（68）中，第一限位块（67）和第二限位块（68）的端部固设在侧板上；堵头导引杆（69）的一侧安装有拨动组件，所述拨动组件包括导向柄底座（80），导向柄底座（80）位于堵头导引杆（69）和横隔板（49）之间，导向柄底座（80）固设在第一纵隔板（52）上，导向柄底座（80）上通过导向柄转轴（77）安装导向柄（79），导向柄（79）远离导向柄转轴（77）的一端通过第二弹簧销（82）连接弹簧（78）端部，弹簧（78）另一端通过第一弹簧销（81）连接至堵头导引杆（69）中部；导向柄底座（80）远离堵头导引杆（69）的一侧安装有导向套筒（74），导向套筒（74）内滑动设有拨动导引杆（34），拨动导引杆（34）的底部滑动设置于限位套筒（33）中，拨动导引杆（34）上靠近限位杆（32）处安装有第一横杆（35）和第二横杆（36），第一横杆（35）和第二横杆（36）分别位于限位杆（32）的上下位置，拨动导引杆（34）上靠近导向柄（79）处安装有第三横杆（75）和第四横杆（76），第三横杆（75）和第四横杆（76）分别位于导向柄（79）的上下位置。

2.根据权利要求1所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述齿轮组件包括主动齿轮（63）、从动齿轮（64）、第一传动轮（65）和第二传动轮（66），主动齿轮（63）啮合从动齿轮（64），从动齿轮（64）安装在从动轴（62）上，从动轴（62）通过轴承安装在齿轮室（45）的相对两侧板上，从动轴（62）的另一端安装有第一传动齿轮（65），第一传动齿轮（65）啮合第二传动齿轮（66），第二传动齿轮（66）安装有螺旋轴（40）。

3.根据权利要求1所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述副叶轮室（44）内部设有副叶轮（56），副叶轮（56）与主叶轮（55）的轴线垂直设置，且副叶轮（56）上的叶轮轴（54）垂直延伸出箱体的底板（57），叶轮轴（54）的端部安装动力齿轮（83），动力齿轮（83）啮合设置中间齿轮（84），中间齿轮（84）啮合减速齿轮（85），中间齿轮（84）和减速齿轮（85）均通过转轴安装在底板（57）外侧。

4.根据权利要求3所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述减速齿轮（85）的底盘上固设有悬杆（86），悬杆（86）上远离减速齿轮（85）圆心的一侧通过螺栓连接楔体（38）；拨动导引杆（34）朝向减速齿轮（85）圆心的一侧安装第三横杆（37），第三横杆（37）位于楔体（38）底部平面以上。

5.根据权利要求1所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述滑套（16）与箱体（12）之间通过滑块（29）连接，所述滑套（16）的一侧沿竖直方向开设有贯通滑槽（30），滑槽（30）中安装有滑块（29），滑块（29）远离滑槽（30）的一端焊接箱体（12）。

6.根据权利要求1所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述螺旋输送管（17）远离箱体（12）的端部连接有波纹管（18），波纹管（18）的另一端连接有下水管（22），下水管（22）位于雨水调蓄池（11）的外部，下水管（22）远离调蓄池（11）的一端低于螺旋输送管（17）的高度，下水管（22）的低位端部连接调压管（24），调压管（24）上安装罐体（25），调压管（24）连通罐体进水口（26），罐体进水口（26）处安装有单向阀（88），罐体（25）上的罐体出水口（27）连通有回水管（23），回水管（23）的管径小于下水管（22）的管径，回水管（23）远离罐体（25）的一端延伸至雨水调蓄池（11）内的滤网（19）上方；调压管（24）的末端安装有泄水阀（28）。

7.根据权利要求6所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述调压管（24）上安装可拆卸的过滤网，可拆卸的过滤网位于泄水阀（28）的前端。

8.根据权利要求6所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述泄水阀（28）是配重泄水阀。

9.根据权利要求4所述的基于中层取水的雨水智能调蓄系统，其特征在于，所述第三横杆（37）的自由端部安装滑动套。