用于回灌井的水位动态平衡控制装置转让专利

申请号 : CN202311336134.6

文献号 : CN117234247B

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发明人 : 付银环李新旺马素英张爽刘婧张静马杰刘天旭杨晶晶相征乔艳霞

申请人 : 河北省水利科学研究院(河北省大坝安全技术中心、河北省堤防水闸技术中心)

摘要 :

本发明提供用于回灌井的水位动态平衡控制装置,包括浮体组件、控制板、两个平衡控制门和传动组件。浮体组件包括:筒架竖向固定架设在回灌井内,浮动球滑动设置在筒架筒内;控制板的两侧通过弹性连接件与浮动球连接;控制门开设有两个对称的滑槽;两扇滑动门分别滑动设置在滑槽内;控制环转动设置在控制门端面上;控制环具有两个对称且倾斜的弧形槽,两个滑槽具有两个直线槽;每个滑动杆依次穿过滑动门、直线槽和弧形槽。两个传动组件分别设置在两个平衡控制门与控制板之间;控制板上下移动时,带动两个控制环转动,控制两个平衡控制门中两扇滑动门的一开一闭。该装置通过控制进水端和排水端的开度大小,能够确保回灌井的水位动态平衡。

权利要求 :

1.一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,所述回灌井(1)的一侧沿水平方向开设有进水通道(8)和排水通道(9);所述进水通道(8)和排水通道(9)分别连通有进水管和排水管;

其特征在于,包括:

浮体组件,包括筒架(2)和浮动球(5);所述筒架(2)竖向固定架设在回灌井(1)内,所述浮动球(5)滑动设置在筒架(2)筒内;

两组弹性连接件,与所述浮动球(5)的两个相对端点连接,且与所述筒架(2)的外壁滑动抵接;

控制板(7),其两侧分别与两组弹性连接件连接,与所述筒架(2)的外壁弹性抵接;所述控制板(7)随浮动球(5)依据回灌井(1)的水位沿筒架(2)的高度方向滑动;

两个平衡控制门,分别设置在所述进水通道(8)和排水通道(9)内;所述平衡控制门包括控制门(4)、控制环、两个滑动门和滑动杆(16);所述控制门(4)中部具有一个通道;所述控制门(4)向回灌井外侧的一端面开设有两个对称的滑槽;两扇所述滑动门分别滑动设置在所述滑槽内;所述控制环转动设置在所述控制门(4)向回灌井内侧的一端面;所述控制环具有两个对称且倾斜的弧形槽,两个所述滑槽沿长度方向具有两个直线槽;每个所述滑动杆(16)依次穿过所述滑动门、直线槽和弧形槽;其中,控制环转动带动滑动杆(16)沿弧形槽移动,进而带动滑动门在滑槽内的滑动调节通道的开度;

两个传动组件,分别设置在两个所述平衡控制门与控制板(7)之间;所述控制板(7)上下移动时,带动两个控制环转动,控制两个平衡控制门中两个滑动门的一开一闭,并调节开度。

2.根据权利要求1所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述传动组件包括:齿条(10),固定设置在所述控制板(7)向控制门(4)的一侧;

传动轴(12),通过架板(15)转动架设在所述控制板(7)和控制门(4)之间;所述架板(15)固定设置在所述进水通道(8)或排水通道(9)内;

传动齿轮(11),固定设置在所述传动轴(12)的一端,并与所述齿条(10)啮合;

驱动齿轮(19);所述控制环为齿环(22),所述驱动齿轮(19)与所述齿环(22)啮合。

3.根据权利要求2所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述滑动门包括一端互相固定连接的调节门(17)和滑动块(18);所述滑动块(18)滑动设置在所述滑槽内;两个所述调节门(17)相对端面为平面,两个所述调节门(17)抵接后形成圆形挡板结构遮挡所述控制门(4)中部的通道;

所述滑动杆(16)的两端分别固定有挡片,两个所述挡片分别与所述滑动块(18)和齿环(22)的端面抵接。

4.根据权利要求3所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,两个配合的所述调节门(17)相对端面分别固定设置有密封胶条(20)。

5.根据权利要求1所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述筒架(2)为内部中空的柱形结构;所述筒架(2)的两侧开设有长条通槽;两个所述弹性连接件通过短轴与所述浮动球(5)固定连接;两个所述短轴分别滑动设置在两个所述长条通槽内。

6.根据权利要求5所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述弹性连接件包括:浮动板(6),分别通过所述短轴与所述浮动球(5)固定连接;所述浮动板(6)具有一个水平设置的调节槽;

移动块(14),与所述控制板(7)的一侧固定连接;所述移动块(14)滑动设置在所述调节槽内;

导向杆,穿过所述移动块(14),并分别与所述调节槽两端固定连接;所述导向杆与所述移动块(14)滑动配合;

两个弹簧(13),均套设在所述导向杆上;一个所述弹簧(13)的两端分别与所述调节槽的一端和移动块(14)的一端面连接,另一个所述弹簧(13)的两端分别与所述调节槽的另一端和移动块(14)的另一端面连接。

7.根据权利要求1所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述筒架(2)通过固定块(3)固定设置在所述回灌井(1)的井壁。

8.根据权利要求1所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,所述控制板(7)的侧面沿长度方向设置有刻度。

9.根据权利要求1所述的用于回灌井的水位动态平衡控制装置,其特征在于,还包括蓄水池;所述进水管通过加压泵与蓄水池连通,所述排水管与蓄水池连通。

说明书 :

用于回灌井的水位动态平衡控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑施工技术领域,具体涉及一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置。

背景技术

[0002] 回灌井是一种维持建筑地下水位的施工方式。在进行建筑施工过程中需要挖基坑,当基坑产生水时候,需要控制基坑的水位下降,直至符合水位的规范要求,同时需要保证相邻建筑的地下水位高度一致,防止建筑塌陷的情况。因此,在进行建筑施工时,通常会向回灌井内进行灌水来维持相邻建筑的地下水位,以保持深基坑内外水位动态平衡,防止周围建筑出现塌陷。
[0003] 为了维持地下水位,通常通过回灌进行调整。在回灌的过程中需要控制回灌水量。现有技术中的回灌井的水位调控大多为粗放型,控制精度较低。如中国专利
CN202221926495.7一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,当水位过低时,悬浮筒浮力下降,通过杠杆原理将堵住进水管道的阀柱打开,直至悬浮筒重新悬浮。上述水位控制精度较低,难以到达控水线,同时无法解决回灌井微小水位变化以及水位过高的水位平衡问题。

发明内容

[0004] 为解决回灌井井内的水位动态平衡的技术问题,本发明提供一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置。本发明提供了如下的技术方案。
[0005] 一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,所述回灌井的一侧沿水平方向开设有进水通道和排水通道;所述进水通道和排水通道分别连通有进水管和排水管;包括:
[0006] 浮体组件,包括筒架和浮动球;所述筒架竖向固定架设在回灌井内,所述浮动球滑动设置在筒架筒内;
[0007] 两组弹性连接件,与所述浮动球的两个相对端点连接,且与所述筒架的外壁滑动抵接;
[0008] 控制板,其两侧分别与两组弹性连接件连接,与所述筒架的外壁弹性抵接;所述控制板随浮动球依据回灌井的水位沿筒架的高度方向滑动;
[0009] 两个平衡控制门,分别设置在所述进水通道和排水通道内;所述平衡控制门包括控制门、控制环、两个滑动门和滑动杆;所述控制门中部具有一个通道;所述控制门向回灌井外侧的一端面开设有两个对称的滑槽;两扇所述滑动门分别滑动设置在所述滑槽内;所述控制环转动设置在所述控制门向回灌井内侧的一端面;所述控制环具有两个对称且倾斜的弧形槽,两个所述滑槽沿长度方向具有两个直线槽;每个所述滑动杆依次穿过所述滑动门、直线槽和弧形槽;其中,控制环转动带动滑动杆沿弧形槽移动,进而带动滑动门在滑槽内的滑动调节通道的开度;
[0010] 两个传动组件,分别设置在两个所述平衡控制门与控制板之间;所述控制板上下移动时,带动两个控制环转动,控制两个平衡控制门中两个滑动门的一开一闭,并调节开度。
[0011] 优选地,所述传动组件包括:
[0012] 齿条,固定设置在所述控制板向控制门的一侧;
[0013] 传动轴,通过架板转动架设在所述控制板和控制门之间;所述架板固定设置在所述进水通道或排水通道内;
[0014] 传动齿轮,固定设置在所述传动轴的一端,并与所述齿条啮合;
[0015] 驱动齿轮;所述控制环为齿环,所述驱动齿轮与所述齿环啮合。
[0016] 优选地,所述滑动门包括一端互相固定连接的调节门和滑动块;所述滑动块滑动设置在所述滑槽内;两个所述调节门相对端面为平面,两个所述调节门抵接后形成圆形挡板结构遮挡所述控制门中部的通道;
[0017] 所述滑动杆的两端分别固定有挡片,两个所述挡片分别与所述滑动块和齿环的端面抵接。
[0018] 优选地,两个配合的所述调节门相对端面分别固定设置有密封胶条。
[0019] 优选地,所述筒架为内部中空的柱形结构;所述筒架的两侧开设有长条通槽;两个所述弹性连接件通过短轴与所述浮动球固定连接;两个所述短轴分别滑动设置在两个所述长条通槽内。
[0020] 优选地,所述弹性连接件包括:
[0021] 浮动板,分别通过所述短轴与所述浮动球固定连接;所述浮动板具有一个水平设置的调节槽;
[0022] 移动块,与所述控制板的一侧固定连接;所述移动块滑动设置在所述调节槽内;
[0023] 导向杆,穿过所述移动块,并分别与所述调节槽两端固定连接;所述导向杆与所述移动块滑动配合;
[0024] 两个弹簧,均套设在所述导向杆上;一个所述弹簧的两端分别与所述调节槽的一端和移动块的一端面连接,另一个所述弹簧的两端分别与所述调节槽的另一端和移动块的另一端面连接。
[0025] 优选地,所述筒架通过固定块固定设置在所述回灌井的井壁。
[0026] 优选地,所述控制板的侧面沿长度方向设置有刻度。
[0027] 优选地,还包括蓄水池;所述进水管通过加压泵与蓄水池连通,所述排水管与蓄水池连通。
[0028] 本发明有益效果:
[0029] 本发明提出一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,该装置通过进水通道的平衡控制门和排水通道平衡控制门,控制回灌井的进水和排水的平衡,始终维持当前水位。当产生了水位变化,通过浮动球带动控制板上下移动,通过传动组件驱动两扇平衡控制门的开度,通过实时改变的各个平衡控制门开度的变化,改变回灌井的水位状态,最终再次回归稳态。该装置能够快速实现水位稳态,能够解决任何水位变化情况,控制精度较高,面对微小的水位变化也能够通过微小开度变化快速恢复稳态。

附图说明

[0030] 图1是本发明实施例的用于回灌井的水位动态平衡控制装置的内部结构立体图;
[0031] 图2是本发明实施例的用于回灌井的水位动态平衡控制装置的整体结构平面图;
[0032] 图3是本发明实施例的用于回灌井的水位动态平衡控制装置的内部结构局部立体图;
[0033] 图4是本发明实施例的用于回灌井的水位动态平衡控制装置的平衡控制门结构图;
[0034] 图5是本发明实施例的用于回灌井的水位动态平衡控制装置的另一角度平衡控制门的立体结构图。
[0035] 其中,1、回灌井;2、筒架;3、固定块;4、控制门;5、浮动球;6、浮动板;7、控制板;8、进水通道;9、排水通道;10、齿条;11、传动齿轮;12、传动轴;13、弹簧;14、移动块;15、架板;16、滑动杆;17、调节门;18、滑动块;19、驱动齿轮;20、密封胶条;21、弧形长条槽;22、齿环。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0037] 为了维持地下水位,通常通过回灌进行调整。在回灌的过程中需要控制回灌水量。现有技术中的回灌井的水位调控大多为粗放型,控制精度较低。如中国专利
CN202221926495.7一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,当水位过低时,悬浮筒浮力下降,通过杠杆原理将堵住进水管道的阀柱打开,直至悬浮筒重新悬浮。打破悬浮筒的悬浮状态需要达到一定的水位才能够实现,并且使其重新维持悬浮状态也需要水位没过悬浮筒一定范围才能够实现。并且,当地下水位上涨时,悬浮筒始终处于悬浮状态,该装置是无法进行水位控制的。因此上述水位控制精度较低,难以精准到达控水线,同时无法解决回灌井微小水位变化以及水位过高的水位平衡问题。为此,本实施例提出一种用于回灌井的水位动态平衡控制装置,如图1‑5所示,包括浮体组件、控制板7、两个平衡控制门和两个传动组件。
[0038] 其中,如图2所示,图2为内部结构的剖面图,回灌井1的一侧沿水平方向开设有进水通道8和排水通道9;进水通道8和排水通道9分别连通有进水管和排水管;为了完成水位稳态控制,实现进水排水的稳态循环,还包括蓄水池;所述进水管通过加压泵与蓄水池连通,所述排水管与蓄水池连通。
[0039] 如图1‑5所示,浮体组件包括筒架2和浮动球5;筒架2通过固定块3固定设置在回灌井1的井壁;筒架2竖向固定架设在回灌井1内,浮动球5滑动设置在筒架2筒内;控制板7的两侧通过弹性连接件与浮动球5的两个相对端点连接,随浮动球5依据回灌井1的水位沿筒架2的高度方向滑动;两个平衡控制门分别设置在进水通道8和排水通道9内;平衡控制门包括控制门4、控制环、两个滑动门和滑动杆16;控制门4中部具有一个通道;控制门4向回灌井外侧的一端面开设有两个对称的滑槽;两扇滑动门分别滑动设置在滑槽内;控制环转动设置在控制门4向回灌井内侧的一端面;控制环具有两个对称且倾斜的弧形槽,两个滑槽沿长度方向具有两个直线槽;每个滑动杆16依次穿过滑动门、直线槽和弧形槽;其中,控制环转动带动滑动杆16沿弧形槽移动,进而带动滑动门在滑槽内的滑动调节通道的开度;两个传动组件分别设置在两个平衡控制门与控制板7之间;控制板7上下移动时,带动两个控制环转动,控制两个平衡控制门中两个滑动门的一开一闭,并调节开度。
[0040] 本装置在进行动态调整时,浮动球5在筒架2内因水位上下移动。较佳地,控制板7板面与筒架2的筒体抵接,控制板7因弹性连接件与筒架2内的浮动球5同时因水位上下移动。该装置当前的状态为稳定状态,此时的浮动球5位于控水线处,且进水通道和排水通道处的两个平衡控制门的开度决定进水量和排水量,此时维持当前平衡状态。
[0041] 当水位下降时,浮动球5下降,通过两侧的连接件带动控制板7整体下降,此时通过两组传动组件驱动了两个平衡控制门进行动态调节。其中,在控制环的转动驱动下,滑动杆16的一端随控制环上的倾斜的弧形槽向环外或环内的方向移动,进而使另一端面的滑动门在滑槽内的上下滑动,实现两扇滑动门的张开闭合,实现开度的改变。此时,进水通道的平衡控制门的开度增加,排水通道的平衡控制门的开度减小,并逐渐向初始稳定状态下的开度动态靠近。当水位上升时,传动组件驱动两个平衡控制门的反向开闭,且动态向初始稳定状态下靠近。因此,本实施例的上述结构能够快速进行水位反馈调节,并且精准回归至控水线处,使回灌井1的水位实现动态平衡调控。
[0042] 为增加整体传动结构的稳定性,以及水位动态调整的效果,如图3、图4和图5所示,其中,图3为内部结构局部立体图,图4为平衡控制门结构图,图5为平衡控制门另一角度结构图。传动组件包括齿条10、传动轴12、传动齿轮11和驱动齿轮19。齿条10固定设置在控制板7向控制门4的一侧;传动轴12通过架板15转动架设在控制板7和控制门4之间;架板15固定设置在进水通道8或排水通道9内;传动齿轮11固定设置在传动轴12的一端,并与齿条10啮合;控制环为齿环22,驱动齿轮19与齿环22啮合。其中,浮动球5控制了控制板7的移动,当控制板7移动时,通过齿条10带动了传动齿轮11转动,并通过传动轴12带动了驱动齿轮19转动,驱动齿环22转动,进而驱动了滑动门张开关闭,即通过浮动球5调控了两个平衡控制门的开度。
[0043] 具体地,滑动门包括一端互相固定连接的调节门17和滑动块18;滑动块18滑动设置在滑槽内;两个调节门17相对端面为平面,两个调节门17抵接后形成圆形挡板结构遮挡控制门4中部的通道;滑动杆16的两端分别固定有挡片,两个挡片分别与滑动块18和齿环22的端面抵接,确保滑动杆16在直线槽和弧形槽内的稳定滑动。
[0044] 当需要平衡控制门完全闭合时,则两个配合的调节门17相对端面分别固定设置有密封胶条20。
[0045] 另一个较佳的实施例中,如图3所示,筒架2为内部中空的柱形结构;筒架2的两侧开设有长条通槽;两个弹性连接件通过短轴与浮动球5固定连接;两个短轴分别滑动设置在两个长条通槽内。弹性连接件包括浮动板6、移动块14、导向杆和两个弹簧13。浮动板6分别通过短轴与浮动球5固定连接;浮动板6具有一个水平设置的调节槽;移动块14与控制板7的一侧固定连接;移动块14滑动设置在调节槽内;导向杆穿过移动块14,并分别与调节槽两端固定连接;导向杆与移动块14滑动配合;两个弹簧13均套设在导向杆上;一个弹簧13的两端分别与调节槽的一端和移动块14的一端面连接,另一个弹簧13的两端分别与调节槽的另一端和移动块14的另一端面连接。上述结构是为了实现对控水线的调整。当向外拨动控制板7脱离传动齿轮11后,通过调节水位,即可重新调整控水线。当松开控制板7时,控制板7上的齿条与传动齿轮11重新啮合,重新维持水位调控稳态。
[0046] 此外,为了便于控水线的调整,控制板7的侧面沿长度方向设置有刻度。
[0047] 本实施例所提出的装置,通过进水通道的平衡控制门和排水通道平衡控制门,控制回灌井的进水和排水的平衡,始终维持当前水位。当产生了水位变化,通过浮动球5带动控制板7上下移动,通过传动组件驱动两扇平衡控制门的开度,通过实时改变的各个平衡控制门开度的变化,改变回灌井的水位状态,最终再次回归稳态。该装置能够快速实现水位稳态,能够解决任何水位变化情况,控制精度较高,面对微小的水位变化也能够通过微小开度变化快速恢复稳态。
[0048] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。