一种控制雨水密度的管道总成的制作方法

本发明涉及城市基础建设，具体涉及城市排水设备的改造。

背景技术：

雨大，城市街道上的水流经导水通道进入湖中，湖中水位上升，溢，反浸入城市街道，水患形成。

一般公知，温度在四摄氏度时，水的密度最大，在水总质量不变的情况下，此时水的体积最小。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：如何避免湖中水位上升而反浸入城市街道。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种控制雨水密度的管道总成，包括总管道、并列设置且与总管道连接的控温管道和普通管道，所述控温管道与控温装置连接，控制装置控制流经控温管道的水温度；所述控温管道和普通管道分别与驱动机构连接，驱动机构控制普通管道和控温管道两者中只有一者导通。

按上述技术方案，总管道与城市街道的水管网络连接，控温管道与空载的储水池连通，普通管道与城市周边的湖连通。城市街道的雨水经水管网络流至总管道，再流至控温管道后排入储水池，或者，总管道内的雨水经普通管道后排入湖中。湖的侧壁上设有水位感应器，当湖中水位在预警水位下方时，总管道与普通管道连通，控温管道被关闭，城市街道的雨水经普通管道排入湖中；当湖中水位上升到预警水位时，水位感应器被触发，将信息传输至驱动机构中的控制器，驱动机构动作，关闭普通管道，打开控温管道，流经控温管道的雨水温度被控制在特定温度，使排入储水池中的水温维护在四摄氏度，以提高雨水的密度，缩小雨水的体积，进而控制储水池水位上升的速度，间接地控制湖中水位。

通过上述技术方案，即使储水池中水温维护在四摄氏度的时间较短，也能对汛情的缓解起到积极的作用。例如，大雨倾盆，湖中水位急剧上升，即将回流淹没城市街道，此时，抽水设备将湖中水抽取至他处，避免回流至城市街道，但是，抽水速度慢于湖中水位上升速度。此时，将城市街道的雨水导入储水池中，并采用控温的方式控制储水池内水位的上升速度，如此，为抽水设备抽取湖中水赢得了宝贵的时间。一旦湖中水位得到控制，而储水池内的水位告急，抽水设备可将储水池内的水抽入湖中，达到湖与储水池相互帮助的效果，湖与储水池相互帮助的目的在于避免雨水回流城市街道。

所述控温管道上安装有阀门，阀门与驱动机构连接，驱动机构通过控制阀门的通断而控制控温管道的通断。

所述控温管道上包裹有绝缘层，控温管道上缠绕有加热线圈，加热线圈位于绝缘层内，绝缘层外包裹有保温棉。所述绝缘层为绝缘导热层，具有绝缘和导热的双重作用，优选为白石墨。

所述普通管道包括首尾衔接的固定管道和旋转管道，固定管道的端部设有半圆形的第一阀芯，设有半圆形第一阀芯的固定管道端部与旋转管道衔接，旋转管道的端部设有半圆形的第二阀芯，设有半圆形第二阀芯的旋转管道端部与固定管道衔接，所述驱动机构驱动旋转管道旋转。按上述说明，初始状态，第一阀芯与第二阀芯重叠，固定管道和旋转管道导通；旋转管道旋转一百八十度，旋转管道上的第二阀芯封堵固定管道端部的半圆形通道，整个普通管道被第一阀芯与第二阀芯截止。

所述驱动机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件；

所述旋转组件包括旋转座、固定套设在旋转座外围的制动盘和第二齿轮；

所述锁扣组件包括固定设置在壳体内的基盘、安装在基盘上的一对制动片、滑动设置在基盘上的解锁滑块；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；解锁滑块上设有一对滑行杆，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内；

所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段和解锁模块，解锁模块包括一解锁杆，所述解锁滑块开设S形的导向槽，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心平移时，第二齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且第二齿轮与齿段脱离接触；

所述旋转座的中心处开设穿孔，所述旋转管道固定插设在穿孔内，所述固定管道活动插设在穿孔内；

所述圆环的外侧壁上套设有蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆通过连接杆与阀门连接。

按上述对驱动机构的说明，所述驱动机构的工作原理如下：

第一，驱动机构中的驱动装置驱动圆环旋转，圆环带动其上的齿段和解锁模块旋转。

第二，当固定设置在圆环上的解锁杆滑入导向槽内并驱使解锁滑块向基盘的中心平移时，解锁滑块上的一对滑行杆以一对一的方式在一对滑行槽内平移，由于滑行槽呈弯折状，因此，向基盘中心直线平移的一对滑行杆可驱使一对制动片弹性连接的一端张开，如此，旋转座由初始的被一对制动片摩擦制动的状态转变为可自由旋转的状态。

第三，与一对制动片不再制动旋转座同步地，圆环内侧壁上的齿段，即圆环内侧壁上的一段齿，与第二齿轮开始啮合，并驱动第二齿轮及与其固定连接的旋转座旋转；当旋转座旋转固定角度，如一百八十度时，齿段与第二齿轮脱离接触，同时，解锁杆与解锁滑块的导向槽脱离接触，由于导向槽呈S形，因此，解锁杆与导向槽脱离接触时，解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，一对制动片弹性连接的一端亦随之复位，一对制动片重新摩擦制动制动盘，进而制动旋转座。

第四，当湖中水位在预警水位下方时，总管道与普通管道连通，控温管道被关闭，城市街道的雨水经普通管道排入湖中。

第五，当湖中水位上升到预警水位时，驱动机构中的驱动组件动作，圆环旋转，首先通过齿段与第二齿轮的啮合驱动旋转座旋转，旋转座驱动旋转管道旋转一百八十度，普通管道被关闭；之后，继续旋转的圆环通过蜗轮蜗杆驱动阀门的手柄旋转，阀门打开控温管道，如此，总管道与控温管道连通。

按上述对驱动机构的说明，普通管道中的旋转管道与总管道枢接，或者，普通管道中的固定管道与总管道固定连接。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述基盘上设有一支柱，支柱上设有铰接销；所述一对制动片包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘。按上述说明，第一伸缩弹簧具有使第一制动片和第二制动片合拢的趋势，而第一顶柱和第二顶柱的设置则具有阻挡该种趋势的作用。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述一对滑行槽包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间。按上述说明，当解锁滑块向基盘的中心直线平移时，在一对滑行槽中滑行的一对滑行杆具有使第一制动片的右端和第二制动片的右端分离的趋势。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述解锁滑块上设有一对定位销，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔，第二制动片的右端设有第二定位孔，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直。按上述说明，当解锁杆推动解锁滑块向基盘的中心平移时，第一滑行杆首先在第一直线型滑行槽内平移，当第一定位销和第二定位销脱离第一定位孔和第二定位孔时，第二滑行杆才进入第二直线型滑行槽，一对滑行杆将第一制动片的右端和第二制动片的右端张开；在解锁杆随着圆环的旋转而离去后，解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，第一定位销和第二定位销相应地插入第一定位孔和第二定位孔，以锁定一对制动片。

作为本发明对锁扣组件和驱动组件之间互动关系的一种说明，锁扣组件中，解锁滑块上的导向槽包括连通的第一弧形导向槽、第二弧形导向槽、第三弧形导向槽，其中，第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环的中心线上；驱动组件中，所述解锁模块包括固定在圆环内侧壁上的径向内凸块、固定在径向内凸块上且指向圆环圆心的径向杆；所述解锁杆安装在径向杆的端部；随着圆环的旋转，解锁杆首先滑入第一弧形导向槽，并驱使解锁滑块向基盘的中心平移，同时，第二齿轮与齿段开始啮合，之后，解锁杆进入第二弧形导向槽，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，之后，解锁杆进入第三弧形导向槽，并驱使解锁滑块向远离基盘中心的方向平移，当解锁杆脱离第三弧形导向槽时，第二齿轮与齿段脱离接触。

按上述说明，在圆环旋转的前提下，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向基盘的中心直线平移，解锁杆在第一弧形导向槽内移动的过程中，第一滑行杆首先在第一直线型滑行槽内平移，之后在第二直线型滑行槽内平移，第一制动片右端和第二制动片右端相互分离，同步地，第一定位销和第二定位销逐步从第一定位孔和第二定位孔中拔出；当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，由于径向杆端部指向圆环的圆心且第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环的中心线上，因此，当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，解锁滑块与圆环的中心距离保持不变，进而，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，一对制动片保持张开状态，使旋转座自由旋转；当解锁杆在第三弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向远离基盘中心的方向直线平移，解锁杆在第三弧形导向槽内移动的过程中，第一滑行杆由第二直线型滑行槽平移入第一直线型滑行槽，第一制动片右端和第二制动片右端相互靠拢以锁定制动盘，同步地，第一定位销和第二定位销逐步插入第一定位孔和第二定位孔以锁定第一制动片和第二制动片。上述说明中，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，第二齿轮与齿段啮合，当解锁杆脱离与第三弧形导向槽接触时，第二齿轮与齿段脱离接触，在解锁杆与导向槽开始接触至解锁杆脱离与导向槽接触，第二齿轮驱动旋转座旋转固定角度，如一百八十度。

作为本发明对驱动组件的一种说明，所述圆环枢接在壳体内，所述驱动装置包括固定套设在圆环内侧壁上的齿环、与齿环啮合的第三齿轮、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。按上述说明，第一电机驱动第三齿轮旋转，第三齿轮通过驱动齿环而驱动圆环旋转。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种控制雨水密度的管道总成的结构示意图；

图2为图1中驱动机构60与普通管道30的组合结构示意图；

图3为图2中普通管道30的结构示意图；

图4为图2中普通管道30的爆炸图；

图5为图2中普通管道30另一视角的爆炸图；

图6为图2中驱动机构60的结构示意图；

图7为图6中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构示意图；

图8为图7中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构被剖切后的示意图；

图9为图8中解锁滑块623的结构示意图；

图10为图8中制动片622的结构示意图；

图11为图6中驱动组件63的结构示意图。

图中符号说明：

10、总管道；

20、控温管道；21、阀门；

30、普通管道；31、固定管道；310、第一阀芯；32、旋转管道；320、第二阀芯；

60、驱动机构；

61、旋转组件；611、旋转座；612、制动盘；613、第二齿轮；614、穿孔；

62、锁扣组件；621、基盘；622、制动片；6221、第一伸缩弹簧；6222、定位孔；623、解锁滑块；6230、导向槽；6231、第一弧形导向槽；6232、第二弧形导向槽；6233、第三弧形导向槽；624、滑行杆；626、支柱；627、定位销；629、滑行槽；6291、第一直线型滑行槽；6292、第二直线型滑行槽；

63、驱动组件；631、圆环；632、齿段；633、解锁模块；6331、解锁杆；635、齿环；636、第三齿轮；638、径向杆；64、蜗轮；65、蜗杆。

具体实施方式

以下具体实施方式参考图1至图11。

一种控制雨水密度的管道总成，包括总管道10、并列设置且与总管道连接的控温管道20和普通管道30，所述控温管道与控温装置连接，控制装置控制流经控温管道的水温度；所述控温管道和普通管道分别与驱动机构60连接，驱动机构控制普通管道和控温管道两者中只有一者导通。

所述控温管道20上安装有阀门21，阀门与驱动机构60连接，驱动机构控制阀门的通断。所述控温管道20上包裹有绝缘层，控温管道上缠绕有加热线圈，加热线圈位于绝缘层内，绝缘层外包裹有保温棉。

所述普通管道30包括首尾衔接的固定管道31和旋转管道32，固定管道的端部设有半圆形的第一阀芯310，设有半圆形第一阀芯的固定管道端部与旋转管道衔接，旋转管道的端部设有半圆形的第二阀芯320，设有半圆形第二阀芯的旋转管道端部与固定管道衔接，所述驱动机构60驱动旋转管道旋转。

所述驱动机构60包括旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63。

所述旋转组件61包括旋转座611、固定套设在旋转座外围的制动盘612和第二齿轮613。

所述锁扣组件62包括固定设置在壳体内的基盘621、安装在基盘上的一对制动片622、滑动设置在基盘上的解锁滑块623；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；解锁滑块上设有一对滑行杆624，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽629，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内。

所述驱动组件63包括由驱动装置驱动而旋转的圆环631，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段632和解锁模块633，解锁模块包括一解锁杆6331，所述解锁滑块开设S形的导向槽6230，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心平移时，第二齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且第二齿轮与齿段脱离接触。

关于驱动机构60，锁扣组件62中，所述基盘621上设有一支柱626，支柱上设有铰接销；所述一对制动片622包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性6221连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘612。

关于驱动机构60，锁扣组件62中，所述一对滑行槽629包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽6291和第二直线型滑行槽6292，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间。

关于驱动机构60，锁扣组件62中，所述解锁滑块623上设有一对定位销627，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔6222，第二制动片的右端设有第二定位孔，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直。

关于驱动机构60，锁扣组件62中，解锁滑块623上的导向槽6230包括连通的第一弧形导向槽6231、第二弧形导向槽6232、第三弧形导向槽6233，其中，第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环631的中心线上；驱动组件63中，所述解锁模块633包括固定在圆环631内侧壁上的径向内凸块、固定在径向内凸块上且指向圆环圆心的径向杆638；所述解锁杆6331安装在径向杆的端部。随着圆环的旋转，解锁杆首先滑入第一弧形导向槽，并驱使解锁滑块向基盘621的中心平移，同时，第二齿轮613与齿段632开始啮合，之后，解锁杆进入第二弧形导向槽，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，之后，解锁杆进入第三弧形导向槽，并驱使解锁滑块向远离基盘中心的方向平移，当解锁杆脱离第三弧形导向槽时，第二齿轮与齿段脱离接触。

关于驱动机构60，驱动组件63中，所述圆环631枢接在壳体600内，所述驱动装置包括固定套设在圆环内侧壁上的齿环635、与齿环啮合的第三齿轮636、与第三齿轮联接且安装在壳体内的第一电机。

所述驱动机构60与普通管道30的联动关系如下：所述旋转座611的中心处开设穿孔614，所述旋转管道32固定插设在穿孔内，所述固定管道31活动插设在穿孔内。

所述驱动机构60与阀门21的联动关系如下：所述圆环631的外侧壁上套设有蜗轮64，蜗轮与蜗杆65啮合，蜗杆通过连接杆与阀门21连接。

实际操作中，本发明所述一种控制雨水密度的管道总成的工作流程如下：

第一，控温管道20与储水池连通，普通管道30与湖连通。

第二，正常情况下，即，湖中水位在预警水位下方时，城市街道的雨水经水管网络流至总管道10，再流至普通管道30后排入湖中，控温管道20被驱动机构60关闭。

第三，当湖中水位上升到预警水位时，湖侧壁上的水位感应器被触发，驱动机构60动作，驱动组件63驱动旋转组件61中的旋转座611旋转，旋转座带动旋转管道32旋转，旋转管道中的第二阀芯320与固定管道31中的第一阀芯310配合，封闭普通管道30；同时，驱动组件63通过蜗轮蜗杆机构打开阀门21以导通控温管道20；在控温管道20被导通的同时，控温装置加热或冷却流经控温管道20中的雨水，使排入储水池中的水温维护在四摄氏度，以提高雨水的密度，缩小雨水的体积，进而控制储水池水位上升的速度。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。