CN216973694U

CN216973694U - 一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井结构

Info

Publication number: CN216973694U
Application number: CN202220439146.6U
Authority: CN
Inventors: 许文斌; 张玉浩; 唐明; 吴宇泽; 张移; 李燕磊
Original assignee: NANCHANG URBAN PLANNING & DESIGN INSTITUTE
Current assignee: Nanchang Urban Planning And Design Research Institute Group Co ltd
Priority date: 2022-03-01
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2032-03-01

Abstract

本实用新型涉及一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井结构。其中，所述水力自动控制拍门启闭装置包括浮子、活动对重器以及滑轮组件，滑轮组件包括至少一个滑轮以及滑轮上绕设的滑动拉绳，浮子与所述活动对重器分别连接于滑动拉绳的两端；浮子通过滑轮组件控制所述活动对重器的位置：使所述活动对重器位于截流井排放孔的拍门外侧，压紧拍门以关闭排放孔的拍门；或者，使所述活动对重器离开拍门。

Description

一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井结构

技术领域

本实用新型涉及排水管网技术领域，尤其是一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井。

背景技术

市政排水管网系统中的截流井能够拦截旱流污水与初期雨水，并且将超出截留能力的雨水弃流。截流井按动力源的类型通常分为电能型与水力型。电能型截流井需依赖可靠的电源，无疑会增加工程的成本以及施工难度。水力型截流井无需额外能源，且成本低，因此选用水力型截流井。如何实现现有水力型截流井的截流量可控、及时排涝、防倒灌功能，目前鲜有提出有效的解决方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井，解决现有旨在解决现有水力型截流井的截留量控制、及时排涝以及防倒灌问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置，包括浮子；所述拍门启闭装置还包括活动对重器以及滑轮组件，滑轮组件包括至少一个滑轮以及滑轮上绕设的滑动拉绳，浮子与所述活动对重器分别连接于滑动拉绳的两端形成联动机构；浮子通过截流井内的运行水位以及滑轮组件控制所述活动对重器的位置：使所述活动对重器位于截流井排放孔的拍门外侧以关闭排放孔的拍门；或者，使所述活动对重器离开拍门。

进一步地，所述拍门启闭装置进一步包括限位导轨，用于导向浮子的位置移动；所述限位导轨上设置有最低限位板和最高限位板，用于限制浮子的最低位置以及最高位置，与截流井内运行水位的警戒水位和最高水位对应；所述拍门启闭装置进一步包括导向活动对重器移动的导轨；浮子通过截流井内的运行水位以及滑轮组件控制所述活动对重器沿导轨移动至拍门外侧或者离开拍门；使所述活动对重器移动至拍门外侧卡紧拍门，从而关闭排放孔的拍门；所述拍门活动地安装于排放孔外侧。

进一步地，浮子及活动对重器受力关系为：Fi = G + fi；其中，Fi为第i时刻的浮子浮力，G为活动对重器的重力，fi为第i时刻的系统摩擦力；浮子位于截流井内运行水中，截流井内运行水位以及限位导轨控制浮子的位置，从而控制所述活动对重器的位置；浮子处于截流井内较高位置时，活动对重器也处于较高位置；截流井排放孔及拍门位于设置于堰的较低位置。

进一步地，所述滑轮组件包括两个或两个以上滑轮，滑动拉绳连接浮子的一端绕过一个滑轮后位于截流井内限位导轨一侧，截流井的堰的顶部设置至少一个滑轮，滑动拉绳绕过堰的顶部滑轮向下连接所述活动对重器，使浮子与活动对重分别位于堰的两侧同步联动。

本实用新型还提供一种截流井，设置有与截流井内部贯通的进水管、截流管以及与河道连通的排放孔，所述排放孔上设置有启闭排放孔的拍门，截流井内设置有堰；所述截流井内设置有如上所述的水力自动控制拍门启闭装置。

进一步地，所述排放孔设置于堰的底部，所述浮子设置于堰内侧截流井内运行水中，所述活动对重器设置于堰外侧，堰顶部安装有滑轮；所述拍门活动地安装于排放孔外侧；所述活动对重器可沿堰外侧上下移动至盖设于拍门外或离开拍门；导向浮子位置移动且限制浮子最低位置和最高位置的限位导轨设置于堰内侧，导向活动对重器上下移动的导轨设置于堰外侧。

进一步地，截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位<井内运行水位时；浮子处于较低位置，活动对重器同样处于较低位置并卡住拍门，拍门处于关闭状态，以便于受污染的雨水从截流管内流出。

进一步地，截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位>井内运行水位时，活动对重器位置处于较低位置并卡住拍门，拍门处于关闭状态，以便于受污染的雨水从截流管流出，避免河道水倒灌进入管网系统。

进一步地，截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当运行水位>警戒水位、且，河道水位<井内运行水位时，浮子与活动对重器均处于较高位置而离开拍门，拍门能在水流冲击的作用下被打开，超出截流能力的雨水及时排入河道，避免上游引发内涝。

进一步地，截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当运行水位>警戒水位、且，河道水位>井内运行水位时，活动对重器位于较高位置而离开拍门，拍门在自身重力以及水流反向压力的作用下处于关闭状态，从而起到阻止河道水流倒灌的作用。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的拍门启闭装置结构简单、安装方便，即可用于新截流井的安装也适用于旧截流井的改装，同时无需额外供电。

进一步地，本实用新型通过在截流井内设置拍门启闭装置，动力源为浮子的浮力。拍门启闭装置由浮子、绳、滑轮、活动对重器、浮子限位导轨以及对重器滑轨组成，在四种组合工况下，均能较好的达到控制截流量、排涝以及防倒灌的目的。本实用新型具有零能耗、无仪表、安装方便、成本低廉等优势，具有很高的实用价值和广阔的应用前景。

本实用新型的截流井内的水力自动控制拍门启闭装置，通过运行水位的变化，带动浮子及拍门拍门锁紧装置（即活动对重器）的相对位置联动：晴天或降雨初期，截流井内运行水位较低（低于警戒水位），在拍门启闭装置的作用下，此时拍门处于关闭状态，此状态下，无论河道的水位比截流井内运行水位或高或低，活动对重器处于较低状态，卡住拍门，受污染的雨水全部从截流管流出；降雨后期，截流井内运行水位较高（高于警戒水位），或者在枯水期时，活动对重器位置较高，对拍门没有束约束作用，此时拍门处于开启状态，雨水从排放孔溢出排入河道，截流井的行泄功能开启；在丰水期（河道水位高于井内水位）时，拍门在自身重力以及水流反向压力的作用下处于关闭状态，从而起到阻止河道水流倒灌的作用。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1-图4是本实用新型实施例截流井内部结构不同视角的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

请参照图1-4所示，本实用新型的实施例涉及一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置以及截流井结构。通过水力自动控制拍门启闭装置，以达到控制截流量及防倒灌功能。截流井结构包括井壁10，井壁10连接有与截流井内部贯通的进水管11以及截流管12，井壁10或堰上设置有排放孔8，截流井通过排放孔8与河道13连通。排放孔8设置有可启闭排放孔8的拍门7。截流井内设置有预定高度的堰9，排放孔8设置于堰9，堰9将截流井分隔为左右两部分，堰9的一侧即内侧，对应限定截流井储存井内运行水，连接进水管11和截流管12；堰9的另一侧即外侧，相对于河道12，且与河道12贯通，堰9内外两侧由底部的排放孔8连通，由拍门7启闭。本实用新型可通过设置排放孔8、拍门启闭装置以及调整堰高，可实现原有截流井的改造。

截流井的水力自动控制拍门启闭装置主要包括浮子1以及活动对重器6，二者之间由滑轮组件连接，且通过井内运行水的作用，形成联动控制结构。本实施例中，滑轮组件包括拉绳4以及滑轮3；滑轮3根据需要可设置一个或多个，本实施例中设置三个滑轮。拉绳4一端绕过一滑轮后连接浮子1位于井内运行水中，拉绳4的另一端连接活动对重器6，拉绳4中间绕过位于堰9顶部的一对滑轮，拉伸4沿滑轮3滑动。活动对重器6和浮子1分别位于堰9的内外两侧，活动对重器6由浮子1控制上下移动，可下移到拍门7外部锁紧拍门7或者上移离开拍门7。

浮子1沿截流井内设置的限位导轨2上下移动，由截流井内运行水位控制浮子1的位置；活动对重器6沿导轨5上下移动。本实施例中，限位导轨2设置于堰9的内侧，即位于截流井存储运行水的一侧，导轨5设置于堰9的外侧，即堰9靠近河道12的一侧。拍门7可转动地安装于排放孔8的外侧，即靠近河道12的一侧。

活动对重器6的形状和结构可以为任意，用于抵挡在拍门7外部或者进一步卡紧拍门7。图4所示的活动对重器6为三形重物，顶部连接滑动拉绳的一端。活动对重器6与拍门7的外壁之间可设置卡持结构。例如，拍门7外壁设置有卡槽，活动对重器6移动至拍门7外壁后底边卡入卡槽；卡槽也可设置于排放孔8外边沿，例如堰9上，活动对重器6移动至卡槽卡紧，从而卡紧拍门7。还可在活动对重器6上设置有突边，与卡槽卡紧配合。

较佳地，浮子限位导轨2设置最高与最低限位板，以限制浮子1的最低位置和最高位置，相应调节拉绳4另一端的活动对重器6最高和最低位置，从而实现由浮子1的浮力控制活动对重器6的位置，无需额外能源，无需设置液位计，运行成本低，维护简单。浮子限位导轨2的最高与最低限位板对应截流井内运行水位的警戒水位和最高水位。浮子1及活动对重器6受力分析如下：

F _i= G + f _i

其中：F_i为第i时刻的浮子浮力，G为活动对重器的重力，f_i为第i时刻的系统摩擦力。

本实用新型一种截流井内的水力自动控制拍门，通过设置排放孔8、拍门启闭装置以及调整堰高，可实现原有截流井的改造。

本实用新型截流井内的水力自动控制拍门启闭装置，晴天或降雨初期，截流井内运行水位较低（低于警戒水位），在拍门启闭装置的作用下，此时拍门7处于关闭状态。此状态下，无论河道的水位比截流井内运行水位或高或低，活动对重器6处于较低状态，卡住拍门7，受污染的雨水全部从截流管12流出。

降雨后期，截流井内运行水位较高（高于警戒水位），或者在枯水期时，活动对重器6位置较高，对拍门7没有束约束作用，此时拍门7处于开启状态，雨水从排放孔8溢出排入河道，截流井的行泄功能开启；在丰水期（河道水位高于井内水位）时，拍门7在自身重力以及水流反向压力的作用下处于关闭状态，从而起到阻止河道水流倒灌的作用。

本实用新型截流井内的水力自动控制拍门启闭装置包括4个工况运行。

工况1：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位<井内运行水位时；此时浮子1处于较低位置，活动对重器6同样处于较低位置并卡住拍门7，拍门7处于关闭状态，受污染的雨水全部从截流管12内流出；

工况2：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位>运行水位时，活动对重器6位置仍处于较低位置，拍门7仍处于关闭状态，此时受污染的雨水仍全部从截流管流出，河道水也无法倒灌进入管网系统。

工况3：当运行水位>警戒水位、且河道水位<运行水位时，浮子1与活动对重器6均处于较高位置，拍门7在水流冲击的作用下被打开，超出截流能力的雨水及时排入河道，避免上游引发内涝；

工况4：当运行水位>警戒水位、且河道水位>运行水位时，拍门7在自身重力以及水流反向压力的作用下处于关闭状态，从而起到阻止河道水流倒灌的作用。

本实用新型上述实施例的截流井内的水力自动控制拍门启闭装置，通过运行水位的变化，带动浮子及拍门锁紧装置（即活动对重器6）的相对位置联动。晴天或降雨初期，截流井内运行水位较低（低于警戒水位），在拍门启闭装置的作用下，此时拍门7处于关闭状态。此状态下，无论河道的水位比截流井内运行水位或高或低，活动对重器6处于较低状态，卡住拍门7，受污染的雨水全部从截流管12流出。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可传输数据的连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，均应属于本申请的范围；本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims

1.一种截流井内的水力自动控制拍门启闭装置，包括浮子；其特征在于：所述拍门启闭装置还包括活动对重器以及滑轮组件，滑轮组件包括至少一个滑轮以及滑轮上绕设的滑动拉绳，浮子与所述活动对重器分别连接于滑动拉绳的两端形成联动机构；浮子通过截流井内的运行水位以及滑轮组件控制所述活动对重器的位置：使所述活动对重器位于截流井排放孔的拍门外侧以关闭排放孔的拍门；或者，使所述活动对重器离开拍门。

2.如权利要求1所述的水力自动控制拍门启闭装置，其特征在于：

所述拍门启闭装置进一步包括限位导轨，用于导向浮子的位置移动；所述限位导轨上设置有最低限位板和最高限位板，用于限制浮子的最低位置以及最高位置，与截流井内运行水位的警戒水位和最高水位对应；

所述拍门启闭装置进一步包括导向活动对重器移动的导轨；浮子通过截流井内的运行水位以及滑轮组件控制所述活动对重器沿导轨移动至拍门外侧或者离开拍门；使所述活动对重器移动至拍门外侧卡紧拍门，从而关闭排放孔的拍门；所述拍门活动地安装于排放孔外侧。

3.如权利要求2所述的水力自动控制拍门启闭装置，其特征在于：

浮子及活动对重器受力关系为：F _i= G + f _i；其中，F_i为第i时刻的浮子浮力，G为活动对重器的重力，f_i为第i时刻的系统摩擦力；

浮子位于截流井内运行水中，截流井内运行水位以及限位导轨控制浮子的位置，从而控制所述活动对重器的位置；

浮子处于截流井内较高位置时，活动对重器也处于较高位置；

截流井排放孔及拍门位于设置于堰的较低位置。

4.如权利要求3所述的水力自动控制拍门启闭装置，其特征在于：所述滑轮组件包括两个或两个以上滑轮，滑动拉绳连接浮子的一端绕过一个滑轮后位于截流井内限位导轨一侧，截流井的堰的顶部设置至少一个滑轮，滑动拉绳绕过堰的顶部滑轮向下连接所述活动对重器，使浮子与活动对重分别位于堰的两侧同步联动。

5.一种截流井，设置有与截流井内部贯通的进水管、截流管以及与河道连通的排放孔，所述排放孔上设置有启闭排放孔的拍门，截流井内设置有堰；其特征在于：所述截流井内设置有如权利要求1~4任一项所述的水力自动控制拍门启闭装置。

6.如权利要求5所述的截流井，其特征在于：所述排放孔设置于堰的底部，所述浮子设置于堰内侧截流井内运行水中，所述活动对重器设置于堰外侧，堰顶部安装有滑轮；所述拍门活动地安装于排放孔外侧；所述活动对重器可沿堰外侧上下移动至盖设于拍门外或离开拍门；导向浮子位置移动且限制浮子最低位置和最高位置的限位导轨设置于堰内侧，导向活动对重器上下移动的导轨设置于堰外侧。

7.如权利要求5-6任一项所述的截流井，其特征在于：截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位<井内运行水位时；浮子处于较低位置，活动对重器同样处于较低位置并卡住拍门，拍门处于关闭状态，以便于受污染的雨水从截流管内流出。

8.如权利要求5-6任一项所述的截流井，其特征在于：截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当截流井内运行水位<警戒水位、且，河道水位>井内运行水位时，活动对重器位置处于较低位置并卡住拍门，拍门处于关闭状态，以便于受污染的雨水从截流管流出，避免河道水倒灌进入管网系统。

9.如权利要求5-6任一项所述的截流井，其特征在于：截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当运行水位>警戒水位、且，河道水位<井内运行水位时，浮子与活动对重器均处于较高位置而离开拍门，拍门能在水流冲击的作用下被打开，超出截流能力的雨水及时排入河道，避免上游引发内涝。

10.如权利要求5-6任一项所述的截流井，其特征在于：截流井的水力自动控制拍门启闭装置配置为：当运行水位>警戒水位、且，河道水位>井内运行水位时，活动对重器位于较高位置而离开拍门，拍门在自身重力以及水流反向压力的作用下处于关闭状态，从而起到阻止河道水流倒灌的作用。