具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)及淤泥匯集系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置于上部的安全浮力部分和設(shè)置于下部的水量調(diào)節(jié)部分；所述安全浮力部分用于確保浮筒機(jī)構(gòu)在水量調(diào)節(jié)部分充滿(mǎn)水的狀態(tài)下能自由浮出水面；所述水量調(diào)節(jié)部分通過(guò)排氣結(jié)構(gòu)、浮球結(jié)構(gòu)和閥門(mén)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)內(nèi)部的水量，實(shí)現(xiàn)對(duì)浮筒機(jī)構(gòu)所提供的牽引力大小的調(diào)節(jié)。一種包括前述浮筒機(jī)構(gòu)的淤泥匯集系統(tǒng)，包括排水泵、變速箱、浮渣隔離機(jī)構(gòu)、蓄水池、傳動(dòng)裝置、牽引裝置、淤泥匯集裝置；浮筒機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)裝置與變速箱的輸入軸相連接；變速箱的輸出軸通過(guò)牽引裝置與淤泥匯集裝置相連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：環(huán)保低碳、節(jié)約能源；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低；本發(fā)明的運(yùn)用對(duì)于保護(hù)地球自然生態(tài)具有正面、積極的效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)及淤泥匯集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其針對(duì)水能利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種借助水體的浮力和重力，在水體上浮和下降時(shí)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，具有勢(shì)能與動(dòng)能自動(dòng)相互轉(zhuǎn)化利用功能。
技術(shù)背景
[0002]在雨水收集與治理領(lǐng)域，雨水調(diào)蓄技術(shù)得到了一定程度的推廣與應(yīng)用。另一方面，目前國(guó)內(nèi)外雨水調(diào)蓄池的運(yùn)行均受控于電力的普及程度和人工操控問(wèn)題，使得雨水收集利用技術(shù)受到限制?？陀^上需要研發(fā)新的技術(shù)方案，解決無(wú)電力供應(yīng)地區(qū)的動(dòng)力來(lái)源問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操控，借助自然水體具有的浮力和重力實(shí)現(xiàn)執(zhí)行系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種借助水體的浮降，利用水體的浮力和重力，實(shí)現(xiàn)雨水調(diào)蓄池淤泥清理的自動(dòng)運(yùn)行功能。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)利用系統(tǒng)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置于上部的安全浮力部分和設(shè)置于下部的水量調(diào)節(jié)部分。
[0007]所述安全浮力部分是一封閉浮箱，用于浮筒機(jī)構(gòu)在自身充滿(mǎn)水的情況下能自由浮出水面；
[0008]所述水量調(diào)節(jié)部分包括排氣管、水箱體、支架、排水浮球、排水閥門(mén)、進(jìn)水浮球、進(jìn)水閥門(mén)、棘輪、進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球；
[0009]所述排水閥門(mén)鉸接在水箱體的下部，排水閥門(mén)鉸接軸安裝在排水口的上方。所述排水浮球通過(guò)浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體鉸接在排水口的下方，排水閥門(mén)鎖鉤固定連接在排水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體上。當(dāng)排水浮球上升時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖緊排水閥門(mén)。當(dāng)排水浮球下降時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖構(gòu)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)排水閥門(mén)。
[0010]所述進(jìn)水閥門(mén)與進(jìn)水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接，并通過(guò)鉸接軸聯(lián)接在水箱體的上部，鉸接座安裝在進(jìn)水口的下方。當(dāng)進(jìn)水浮球上升時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，封閉進(jìn)水口。當(dāng)進(jìn)水浮球下降時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)。[0011 ]所述排氣管聯(lián)通水箱體與大氣，排氣口在浮筒機(jī)構(gòu)上方，在水箱體進(jìn)水時(shí)排放水箱體內(nèi)的空氣。
[0012]所述支架安裝于水箱體的下部，支架高度滿(mǎn)足排水浮球下落時(shí)足夠打開(kāi)排水閥門(mén)。
[0013]所述進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體通過(guò)回轉(zhuǎn)軸鉸接在浮筒體上方，所述棘輪通過(guò)輪架安裝于連接體上，棘輪具有單向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)。進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球上升時(shí)，棘輪隨輪架轉(zhuǎn)動(dòng)到進(jìn)水閥右邊。進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球下降時(shí)，棘輪隨輪架反向轉(zhuǎn)動(dòng)，撥開(kāi)關(guān)閉狀態(tài)的進(jìn)水閥，使水進(jìn)入水箱體，增大浮筒的重力。
[0014]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0015]I)機(jī)構(gòu)運(yùn)行不需要外界動(dòng)力，環(huán)保低碳；
[0016]2)機(jī)構(gòu)運(yùn)行所產(chǎn)生的動(dòng)力與外界阻力自動(dòng)平衡；
[0017]3)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，服務(wù)壽命長(zhǎng)，制造成本低；
[0018]4)參數(shù)易于調(diào)整，有利于產(chǎn)品的通用化。
[0019]本發(fā)明的運(yùn)用對(duì)于保護(hù)地球自然生態(tài)具有正面、積極的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明浮筒機(jī)構(gòu)的一種應(yīng)用實(shí)施例的原理示意圖。
[0022]圖1和圖2中標(biāo)號(hào):排氣管1、密封室2、水箱體3、支架4、排水浮球5、排水閥門(mén)6、進(jìn)水浮球7、進(jìn)水閥門(mén)8、棘輪9、進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10、排水栗81、變速箱82、浮渣隔離機(jī)構(gòu)83、蓄水池84、鏈條85、浮筒86、牽引繩87、淤泥匯集裝置88。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)示意圖，其中包括排氣管1、密封室2、水箱體3、支架4、排水浮球5、排水閥門(mén)6、進(jìn)水浮球7、進(jìn)水閥門(mén)8、棘輪9、進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10;圖中，排水浮球5、進(jìn)水浮球7及進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10下方的短劃線(xiàn)均代表水面。
[0025]所述具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)由上下兩部分組成，上部分為安全浮力部分，由密封室2形成；下部分為水量調(diào)節(jié)部分，由排氣管1、水箱體3、支架4、排水浮球
5、排水閥門(mén)6、進(jìn)水浮球7、進(jìn)水閥門(mén)8、棘輪9、進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球1構(gòu)成；
[0026]密封室2安裝在浮筒機(jī)構(gòu)的上部，保證浮筒機(jī)構(gòu)在水箱體充滿(mǎn)水的狀態(tài)下能自由浮出水面；
[0027]排氣管I聯(lián)通水箱體3至進(jìn)水閥門(mén)8上方，用于進(jìn)水閥門(mén)8進(jìn)水時(shí)排放水箱體3內(nèi)的空氣；
[0028]支架4安裝于浮筒機(jī)構(gòu)的下端，支架高度滿(mǎn)足排水浮球5下落時(shí)足夠打開(kāi)排水閥門(mén)6；
[0029]在水箱體的下部開(kāi)設(shè)有排水口，排水閥門(mén)6鉸接軸安裝在排水口的上方。所述排水浮球5通過(guò)浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體鉸接在排水口的下方，排水閥門(mén)鎖鉤固定連接在排水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體上。當(dāng)排水浮球上升時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖緊排水閥門(mén)。當(dāng)排水浮球下降時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖構(gòu)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)排水閥門(mén)。
[0030]在水箱體的上部開(kāi)設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水閥門(mén)8與進(jìn)水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體固定連接，并通過(guò)鉸接軸聯(lián)接在進(jìn)水口的下方。當(dāng)進(jìn)水浮球上升時(shí)，進(jìn)水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，封閉進(jìn)水口。當(dāng)進(jìn)水浮球下降時(shí)，浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)。
[0031]進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10通過(guò)連結(jié)體鉸接在浮筒體上方，所述棘輪9通過(guò)輪架體固定連接在浮球連接體的另一端。棘輪具有單向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)。進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球上升時(shí)，棘輪隨連結(jié)體轉(zhuǎn)動(dòng)到進(jìn)水閥右邊。進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球下降時(shí)，棘輪隨連結(jié)體反向轉(zhuǎn)動(dòng)，撥開(kāi)關(guān)閉狀態(tài)的進(jìn)水閥，使水進(jìn)入水箱體，增大浮筒的重力。
[0032]所述具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)置于空容器底部，在需要拉動(dòng)設(shè)備向上提升時(shí)，浮筒機(jī)構(gòu)處于中空狀態(tài)，以增大浮筒的浮力；當(dāng)需要拉動(dòng)設(shè)備向下?tīng)恳龝r(shí)，浮筒機(jī)構(gòu)水箱體內(nèi)充入適當(dāng)水量，增大浮筒的拉力。
[0033]圖2是本發(fā)明浮筒機(jī)構(gòu)的一種應(yīng)用實(shí)施例的原理示意圖，一種包含本發(fā)明浮筒機(jī)構(gòu)的淤泥匯集系統(tǒng)，其中包括排水栗81、變速箱82、浮渣隔離機(jī)構(gòu)83、蓄水池84、鏈條85、浮筒86、牽引繩87、淤泥匯集裝置88。
[0034]本發(fā)明自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒86通過(guò)鏈條85與變速箱82的輸入軸相連接;變速箱82的輸出軸通過(guò)牽引繩87與淤泥匯集裝置88相連接。
[0035]在蓄水利用系統(tǒng)中，為清理蓄水池中沉積的淤泥，采用該具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)可以為淤泥清理系統(tǒng)提供動(dòng)能；具體運(yùn)行過(guò)程為:雨水經(jīng)浮渣隔離機(jī)構(gòu)83過(guò)濾后進(jìn)入蓄水池84，蓄水池3內(nèi)的水位不斷上升，當(dāng)水位上升高度接近排水閥門(mén)6時(shí)，排水浮球5上升，排水閥門(mén)6關(guān)閉；當(dāng)水位上升高度在進(jìn)水閥門(mén)8下方接近進(jìn)水閥門(mén)8時(shí)，進(jìn)水浮球7上升，進(jìn)水閥門(mén)8關(guān)閉；當(dāng)水位上升到進(jìn)水閥門(mén)8上方時(shí)，進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球1上升，棘輪9繞過(guò)進(jìn)水閥門(mén)8轉(zhuǎn)到進(jìn)水閥門(mén)8的右上方;此時(shí)浮筒機(jī)構(gòu)具有足夠的浮力通過(guò)鏈條85、牽引繩87、變速箱82牽引淤泥匯集裝置88拉到蓄水池的右端；
[0036]混入雨水中的細(xì)小固體垃圾和泥砂在蓄水池內(nèi)沉降淤積;所儲(chǔ)存的雨水用排水栗81抽出；隨著水位的下降浮筒機(jī)構(gòu)具有隨水位下降的趨勢(shì)，由于浮筒機(jī)構(gòu)通過(guò)鏈條85、變速箱82、牽引繩87牽引淤泥匯集裝置88，因此浮筒機(jī)構(gòu)將相對(duì)水位上升；當(dāng)水位下降到進(jìn)水閥門(mén)8上方接近進(jìn)水閥門(mén)8時(shí)，進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10下沉，棘輪9隨進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球10轉(zhuǎn)動(dòng)，撥開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)8，水箱體進(jìn)水，浮筒機(jī)構(gòu)重量增加，牽引力增大，并與被牽引設(shè)備的阻力相平衡。
[0037]當(dāng)水位下降到排水閥門(mén)6的下方時(shí)，浮筒機(jī)構(gòu)通過(guò)鏈條85、變速箱82、牽引繩87將淤泥匯集裝置88牽引到集泥區(qū)處。此時(shí)排水浮球5下沉，排水閥門(mén)6打開(kāi)，水箱體內(nèi)的水放出。
[0038]本發(fā)明能夠在無(wú)外動(dòng)力的參與下，依靠水體的浮力和重力轉(zhuǎn)換為蓄水池淤泥清理設(shè)備的動(dòng)力。是一項(xiàng)完全意義上的低碳環(huán)保型能源利用方式。
[0039]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在水環(huán)境條件下，利用水的浮力和重力，對(duì)蓄水池淤泥清理設(shè)備雙方向的動(dòng)力提供，并將釋放水對(duì)蓄水池進(jìn)行有效沖洗。
[0040]上述的實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括設(shè)置于上部的安全浮力部分和設(shè)置于下部的水量調(diào)節(jié)部分； 所述安全浮力部分用于確保浮筒機(jī)構(gòu)在水量調(diào)節(jié)部分充滿(mǎn)水的狀態(tài)下能自由浮出水面； 所述水量調(diào)節(jié)部分通過(guò)排氣結(jié)構(gòu)、浮球結(jié)構(gòu)和閥門(mén)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)內(nèi)部的水量，實(shí)現(xiàn)對(duì)浮筒機(jī)構(gòu)所提供的牽引力大小的調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括排氣管(1)、密封室(2)、水箱體(3)、支架(4)、排水浮球(5)、排水閥門(mén)(6)、進(jìn)水浮球(7)、進(jìn)水閥門(mén)(8)、棘輪(9)、進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球(10); 所述排氣管(I)聯(lián)通水箱體(3)至進(jìn)水閥門(mén)(8)上方，用于進(jìn)水閥門(mén)(8)進(jìn)水時(shí)排放水箱體(3)內(nèi)的氣體； 所述支架(4)安裝于浮筒機(jī)構(gòu)的下端，支架高度滿(mǎn)足排水浮球(5)下落時(shí)足夠打開(kāi)排水閥門(mén)(6); 所述排水浮球(5)安裝于水箱體下部，排水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體鉸接在排水口的下方，排水閥門(mén)鎖鉤固定連接在排水浮球轉(zhuǎn)動(dòng)體上，排水閥門(mén)(6)鉸接軸安裝在排水口的上方。排水浮球(5)向上轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖鉤扣緊排水閥門(mén)鎖軸。排水浮球(5)向下轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)排水閥門(mén)鎖鉤打開(kāi)排水閥門(mén)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述進(jìn)水浮球(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)體與進(jìn)水閥門(mén)(8)固定連接，進(jìn)水浮球(7)的回轉(zhuǎn)軸座安裝于水箱體進(jìn)水口處下方，進(jìn)水浮球(7)帶動(dòng)進(jìn)水閥門(mén)(8)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球(10)的回轉(zhuǎn)軸座安裝在進(jìn)水口上方浮筒體上，進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球(10)轉(zhuǎn)動(dòng)體與棘輪(9)相連接，棘輪(9)隨進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球(I O)的沉浮繞進(jìn)水閥開(kāi)啟浮球(I O)的轉(zhuǎn)軸整體轉(zhuǎn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述棘輪(9)為對(duì)進(jìn)水閥門(mén)(8)單向施力的結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引力大小功能的浮筒機(jī)構(gòu)，其特征在于: 所述密封室(2)安裝在浮筒機(jī)構(gòu)的上部。7.—種淤泥匯集系統(tǒng)，其特征在于:包括排水栗(81)、變速箱(82)、浮渣隔離機(jī)構(gòu)(83)、蓄水池(84)、傳動(dòng)裝置(85)、權(quán)利要求1至6中任一所述的浮筒機(jī)構(gòu)(86)、牽引裝置(87)、淤泥匯集裝置(88); 浮筒機(jī)構(gòu)(86)通過(guò)傳動(dòng)裝置(85)與變速箱(82)的輸入軸相連接;變速箱(82)的輸出軸通過(guò)牽引裝置(87)與淤泥匯集裝置(88)相連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的淤泥匯集系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動(dòng)裝置(85)為鏈條;所述牽引裝置(87)為牽引繩。
【文檔編號(hào)】E02F5/28GK105951911SQ201610327076
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】程江琳, 劉釗
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)