CN208267073U - 一种单向流动管道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单向流动管道，包括控制箱、第一步进电机、左水阀门齿条、第一步进电机齿轮、第二步进电机齿轮、右水阀门齿条、第二步进电机、水流传感器、右水阀门、左水阀门，控制箱、第一步进电机安装在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门设置在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门齿条与左水阀门连接，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上。本实用新型的有益效果是：实现下水管道的单向流动，防止污水的倒灌。可广泛用于市政排水管的下水管道与路面连接处安装水阀门，当下水管道内部压力大于污水进口的压力时，水阀门自动关闭，以防止下水道污水倒灌。

Description

一种单向流动管道

技术领域

本实用新型属于下水道排水管道领域，尤其涉及一种单向流动管道。

背景技术

下水道是建筑物排除污水和雨水的管道，也指城市、厂区或村庄排除污水和雨水的地下通道。下水道是一种城市最为普遍的污水排放设施，在城市的建设中，排水道常安装在地表下，使得生活污水和雨水可以及时排走，在我们的日常生活中起到了很重要的作用。

有些下水道与河流、湖泊等连接，但是若进入汛期后，当河流、湖泊中水位上涨，当河流和湖泊的水位线高于城市的设置的下水道的位置，就会造成海水或者江水通过下水道倒灌到城市生活区，对周围居民的生活环境造成一定的安全隐患，此外，对于一些地势较低的地方，还可能造成洪灾，给人们的生命财产带来了巨大的损失。当某个时段干管短时间内流进去过多的水而出口遇阻导致干管的压力过大，过大的压力就会向支管释放，使得污水顺着其他的管道回流，仍然会导致污水倒流。下水道污水倒灌的现象在很多大城市都有发生，目前尚没有很好的解决该问题的办法。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种单向流动管道，用于市政排水管，在下水管道与路面连接处安装水阀门，当下水管道内部压力大于污水进口的压力时，水阀门自动关闭，以防止污水倒灌。

为实现上述目的，本实用新型提供的一种单向流动管道是这样实现的：

一种单向流动管道，特征是：包括控制箱、第一步进电机、左水阀门齿条、第一步进电机齿轮、第二步进电机齿轮、右水阀门齿条、第二步进电机、水流传感器、右水阀门、左水阀门，控制箱、第一步进电机安装在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门设置在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门齿条与左水阀门连接，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，由控制箱控制第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，第一步进电机齿轮对左水阀门齿条传动，进而带动左水阀门左右移动，右水阀门设置在下水管道与路面连接处的右面，右水阀门齿条与右水阀门连接，第二步进电机齿轮固定在第二步进电机的旋转轴上，由控制箱控制第二步进电机带动第二步进电机齿轮转动，第二步进电机齿轮对右水阀门齿条传动，进而带动右水阀门左右移动，水流传感器安装在下水道内，且与右水阀门相邻，用于监测下水管中水流的方向，并将该信息传递给控制箱。

本实用新型的右水阀门、左水阀门采用两个相同的半圆不锈钢钢板，当水流传感器检测到下水道中水流倒灌时，控制箱即刻控制第一步进电机、第二步进电机分别驱动左水阀门右移、右水阀门左移，使得左水阀门和右水阀门合璧，防止下水道倒灌。

本实用新型的第一步进电机齿轮与左水阀门齿条、第二步进电机齿轮与右水阀门齿条之间均采用齿轮齿条传动方式，承载力大，传动精度较高。

本实用新型的控制箱由塑料盒、控制电路板、可编程逻辑控制器组成，控制电路板、可编程逻辑控制器安装在塑料盒内，控制电路板用于接收水流传感器检测到的水流信息，并分析处理该信息是否为下水道倒灌的信息，同时控制可编程逻辑控制器去控制第一步进电机、第二步进电机的状态，达到弱电控强电的效果。

本实用新型的水流传感器由不锈钢盒、不锈钢绳、不锈钢片、拉力传感器、弹簧组成，不锈钢绳与不锈钢片连接，不锈钢绳用于感应不锈钢片被水流冲动时产生的拉力，拉力传感器、弹簧安装在不锈钢盒内，弹簧连接在不锈钢绳与拉力传感器之间，当不锈钢绳被不锈钢片拉动时，将力传递给弹簧，拉力传感器检测到弹簧上产生的拉力时，将该信息传递给控制电路板。

本实用新型判断下水道倒灌的方法为：当下水道正常输送污水时，不锈钢片受水往下水道里流的冲击力和自身的重力，使得不锈钢片方向向下，此时拉力传感器传递给控制电路板的是一个信息，当下水道倒灌时，不锈钢片会被倒灌的水往上冲击，使得不锈钢绳感应到一个突然向上的力，该力传递给弹簧，弹簧对拉力传感器传递该力，此时拉力传感器对控制电路板发送另外一个信号，且该信号一直停留到下水道不再倒灌时发生跳变为止，控制电路板便判断拉力传感器检测到下水道倒灌的信息。

由于本实用新型采用左水阀门、右水阀门共同预防下水道倒灌的结构，从而可以得到以下有益效果：

本实用新型通过水流传感器检测下水道倒灌信息，当下水管道内部压力大于污水进口的压力时，左水阀门、右水阀门自动关闭，以防止污水倒灌。

附图说明

图1为本实用新型一种单向流动管道的安装结构示意图；

图2为本实用新型一种单向流动管道的第一步进电机齿轮与左水阀门齿条、第二步进电机齿轮与右水阀门齿条之间的传动图；

图3为本实用新型一种单向流动管道的控制箱的结构示意图；

图4为本实用新型一种单向流动管道的工作原理图；

图5为本实用新型一种单向流动管道的水流传感器的结构示意图。

主要元件符号说明。

控制箱	1	第一步进电机	2
				左水阀门齿条	3	第一步进电机齿轮	4
第二步进电机齿轮	5	右水阀门齿条	6
				第二步进电机	7	水流传感器	8
右水阀门	9	左水阀门	10
				塑料盒	11	控制电路板	12
可编程逻辑控制器	13	不锈钢盒	14
				不锈钢绳	15	不锈钢片	16
拉力传感器	17	弹簧	18

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”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”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1至5，所示为本实用新型第一实施例中的一种单向流动管道，包括控制箱1、第一步进电机2、左水阀门齿条3、第一步进电机齿轮4、第二步进电机齿轮5、右水阀门齿条6、第二步进电机7、水流传感器8、右水阀门9、左水阀门10。

如图1所示，所述的控制箱1、第一步进电机2安装在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门10设置在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门齿条3与左水阀门10连接，第一步进电机齿轮4固定在第一步进电机2的旋转轴上，第一步进电机齿轮4用于拉动左水阀门齿条3移动，由控制箱1控制第一步进电机2带动第一步进电机齿轮4转动，第一步进电机齿轮4对左水阀门齿条3传动，进而带动左水阀门10左右移动，右水阀门9设置在下水管道与路面连接处的右面，右水阀门齿条6与右水阀门9连接，第二步进电机齿轮5固定在第二步进电机7的旋转轴上，第二步进电机齿轮5用于拉动右水阀门齿条6移动，由控制箱1控制第二步进电机7带动第二步进电机齿轮5转动，第二步进电机齿轮5对右水阀门齿条6传动，进而带动右水阀门9左右移动，水流传感器8安装在下水道内，且与右水阀门9相邻，用于监测下水管中水流的方向，并将该信息传递给控制箱1，根据下水道中水流正常情况和倒灌情况的不同来判断下水道是否倒灌。

所述的右水阀门9、左水阀门10采用两个相同的半圆不锈钢钢板，且两个相同的半圆不锈钢钢板合并后即可封住下水道入口，当水流传感器8检测到下水道中水流倒灌时，控制箱1即刻控制第一步进电机2、第二步进电机7分别驱动左水阀门10右移、右水阀门9左移，使得左水阀门10和右水阀门9合璧，防止下水道倒灌。

如图2所示，所述的第一步进电机齿轮4与左水阀门齿条3、第二步进电机齿轮5与右水阀门齿条6之间均采用齿轮齿条传动方式，承载力大，传动精度较高，便于控制。

如图3所示，所述的控制箱1由塑料盒11、控制电路板12、可编程逻辑控制器13组成，控制电路板12、可编程逻辑控制器13安装在塑料盒11内，控制电路板12用于接收水流传感器8检测到的水流信息，并分析处理该信息是否为下水道倒灌的信息，同时控制可编程逻辑控制器13的动作，进而分别控制第一步进电机2、第二步进电机7的状态，达到弱电控强电的效果，当下水道倒灌时，控制电路板12控制可编程逻辑控制器13动作，可编程逻辑控制器13控制第一步进电机2、第二步进电机7分别带动左水阀门10、右水阀门移动，将下水道入口封闭。

如图5所示，所述的水流传感器8由不锈钢盒14、不锈钢绳15、不锈钢片16、拉力传感器17、弹簧18组成，不锈钢绳15与不锈钢片16连接，不锈钢绳15用于感应不锈钢片16被水流冲动时产生的拉力，拉力传感器17、弹簧18安装在不锈钢盒14内，弹簧18连接在不锈钢绳15与拉力传感器17之间，当不锈钢绳15被不锈钢片16拉动时，将力传递给弹簧18，拉力传感器17检测到弹簧18上产生的拉力时，将该信息传递给控制电路板12。

当下水道正常输送污水时，不锈钢片16受水往下水道里流的冲击力和自身的重力，使得不锈钢片16方向向下，此时拉力传感器17传递给控制电路板12的是一个信息，当下水道倒灌时，不锈钢片16会被倒灌的水往上冲击，使得不锈钢绳15感应到一个突然向上的力，该力传递给弹簧18，弹簧18对拉力传感器17传递该力，此时拉力传感器17对控制电路板12发送另外一个信号，且该信号一直停留到下水道不再倒灌时发生跳变为止，控制电路板12便判断拉力传感器17检测到下水道倒灌的信息。

本实用新型的工作原理与工作过程如下：

如图4所示，当水流传感器8检测到下水道倒灌时，将该信息传递给控制电路板12，控制电路板12控制可编程逻辑控制器13动作，可编程逻辑控制器13控制第一步进电机2、第二步进电机7分别带动左水阀门10、右水阀门9移动，将下水道入口封闭，防止下水道中的水倒灌。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种单向流动管道，特征在于，包括控制箱、第一步进电机、左水阀门齿条、第一步进电机齿轮、第二步进电机齿轮、右水阀门齿条、第二步进电机、水流传感器、右水阀门、左水阀门，控制箱、第一步进电机安装在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门设置在下水管道与路面连接处的左面，左水阀门齿条与左水阀门连接，第一步进电机齿轮固定在第一步进电机的旋转轴上，由控制箱控制第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，第一步进电机齿轮对左水阀门齿条传动，进而带动左水阀门左右移动，右水阀门设置在下水管道与路面连接处的右面，右水阀门齿条与右水阀门连接，第二步进电机齿轮固定在第二步进电机的旋转轴上，由控制箱控制第二步进电机带动第二步进电机齿轮转动，第二步进电机齿轮对右水阀门齿条传动，进而带动右水阀门左右移动，水流传感器安装在下水道内，且与右水阀门相邻，用于监测下水管中水流的方向，并将该信息传递给控制箱。

2.根据权利要求1所述的一种单向流动管道，其特征在于：所述右水阀门、左水阀门采用两个相同的半圆不锈钢钢板，当水流传感器检测到下水道中水流倒灌时，控制箱即刻控制第一步进电机、第二步进电机分别驱动左水阀门右移、右水阀门左移，使得左水阀门和右水阀门合璧，防止下水道倒灌。

3.根据权利要求1所述的一种单向流动管道，其特征在于：所述水流传感器由不锈钢盒、不锈钢绳、不锈钢片、拉力传感器、弹簧组成，不锈钢绳与不锈钢片连接，不锈钢绳用于感应不锈钢片被水流冲动时产生的拉力，拉力传感器、弹簧安装在不锈钢盒内，弹簧连接在不锈钢绳与拉力传感器之间，当不锈钢绳被不锈钢片拉动时，将力传递给弹簧，拉力传感器检测到弹簧上产生的拉力时，将该信息传递给控制电路板。