一种环保排污三通的制作方法

本发明属于污水环保排放领域，具体涉及一种环保排污三通。

背景技术

传统的大型工矿企业、工业园区等一般都建有污水处理系统，但是当出现下雨天气时，雨水随着地面进入污水系统会造成污水量剧增，超过污水处理系统的负荷，从而易导致现环保事故。有些企业虽建有雨污分流系统，通常是靠人工开关不同排水道的阀门或闸板，实现不同性质的流体流向不同的渠道。受制于暴雨恶劣天气、或阪域范围大、或劳动力不足、或当值人员不熟悉排水系统，往往不能及时切换甚至部分闸阀始终没有被操作，造成污染物失控，污水量大幅增加，甚至冲击污水处理场；事故应急水池也被迫越做越大，浪费投资；或者因地面异常流淌的液体未能收集而造成水体污染。

中国专利(授权公告号cn203230028u)公开了一种清污分流自动切换装置，阀门组件有压力水或风的接入口,并设置有：通过水位高低来切换阀门组件的压力水或风出口流向的切换机构；通过从阀门组件不同流向出来的压力水或风可分别使其中一个处于开启状态、另一个处于关闭状态的废水道阀门和雨水道阀门。

上述专利中虽然解决了清水与污水自动切换地分向流动(含雨污分流、污污分流)，它能将初期排水与后期排水进行自动分离，也可将地面异常流淌的液体进行收集，实现自动化控制、源头清污分流、污水量最小化和自动收集事故污水的目标。但上述方案还存在以下问题：前端污水和清水各自一根管线，增加了单独建设排污管的成本费用。但是若前端清水与污水共线，污水中的杂质易进入水泵内，将引起水泵卡壳。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供一种环保排污三通，解决前端清水与污水共线，污水中的杂质易进入水泵内，引起水泵卡壳的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种环保排污三通，包括箱体，所述箱体左上部设有进水口，右侧壁上设有出水口，出水口分别与污水阀、水泵进口阀相连；所述箱体内有电机、涡轮和活塞缸；所述电机为防水电机，电机能驱动涡轮转动，所述活塞缸与所述箱体可在竖直方向滑动连接；所述活塞缸内滑动连接有活塞杆，活塞缸内还有圆柱凸轮，活塞杆与圆柱凸轮通过花键连接，所述活塞杆左端与涡轮固定连接，活塞杆右端通过一扭力装置同轴连接有一个转盘，所述活塞缸右侧壁能与转盘贴合，转盘上与活塞缸接触的面上有一限位块；活塞缸上与转盘接触的面上有一个与限位块配合的180°的弧形凹槽；所述圆柱凸轮的直径与活塞缸内径相同，所述活塞缸内侧壁上固定有一能与圆柱凸轮凹槽相配合的推块，所述转盘上设有单向进口阀和单向出口阀，所述活塞缸右侧壁上设置有可与单向进口阀和单向出口阀相配合的第一通孔、第二通孔，所述第一通孔前设置有一滤网；所述活塞缸上侧箱体内壁上设有控制污水阀开关的污水阀阀芯，活塞缸下侧箱体内壁上有控制水泵进口阀门开关的水泵进口阀阀芯；所述电机仅在停止进水的情况下才开启。

本基础方案的技术原理为：

1.设置涡轮，水流从进水口进入箱体，冲击涡轮，涡轮转动带动活塞杆转动，从而带动圆柱凸轮和转盘转动。

2.设置转盘，初始状态下，转盘单向进口阀在上，单向出口阀在下；由于转盘和活塞杆之间设置有扭力装置，转盘上与活塞缸接触的面上有一限位块；活塞缸上与转盘接触的面上有一个与限位块配合的180°的弧形凹槽。活塞杆带动转盘转动180°后，限位块滑动到弧形凹槽的端部，将转盘卡住，转盘无法继续转动，此时扭力装置开始打滑，从而实现将转盘卡住的目的。此时,转盘单向出口阀在上，单向进口阀在下。

3.设置活塞缸，由于圆柱凸轮与活塞杆花键连接，且在推块的作用力下，圆柱凸轮转动的同时将左右往复运动；当圆柱凸轮向左运动的过程中，活塞缸内形成负压，单向进口阀打开，单向出口阀关闭，活塞缸内进水；当圆柱凸轮向右运动的过程中，活塞缸内形成正压，单向进口阀关闭，单向出口阀打开，活塞缸排水；当圆柱凸轮不断往复运动的过程中，活塞缸不断进水与排水；由于第一通孔前设置有滤网，水流中的杂质将不断在活塞缸内累积。

4.设置滑槽，进水之前，箱体内有一定量的水，让活塞缸装满一缸清水时可以浮在水面上，此时活塞缸在浮力作用下正好按压污水阀阀芯，污水阀关闭。若进的是污水，随着进水过程中活塞缸内杂质的不断累积，活塞缸自身重量不断增加，活塞缸带动滑块沿着滑槽向下移动，当活塞缸松开污水阀阀芯，往下运动按压水泵进口阀阀芯时，污水阀打开，水泵进口阀关闭，污水不再进入泵内，而是经污水阀排出。

若进的是清水，则活塞缸活塞缸重量不会增加，活塞缸不会下移，活塞缸持续按压污水阀阀芯，污水阀关闭，水泵进口阀开启，水流直接进入泵中。

5、设置电机，停止进水后，启动电机，电机带动涡轮反转，涡轮带动活塞杆反转，从而带动转盘反转，在扭力装置、限位块和弧形凹槽的作用下转盘复位。此时，转盘单向进口阀在上，单向出口阀在下，在凸轮往复运动过程中，活塞缸内的杂质排出。

本方案产生的有益效果是：

1.根据清水和污水的密度不同实现三通的自动选择切换；清水由进水口流向水泵进口阀时，污水阀关闭，水流流动正常，提供上水过程；排污时，选择机构自动切换，水泵进口阀自动关闭，防止杂质流入泵体，发生卡泵，同时污水阀门打开，污水排出。

2.将水的势能转换为涡轮的动能，从而为后续装置提供动力，节能又环保。

进一步，所述箱体内侧壁上设有一竖直方向的滑槽，所述活塞缸外侧壁上固定有一滑块，滑块卡在滑槽中，滑块能在滑槽内上下滑动。使用简单装置实现活塞缸与所述箱体可在竖直方向滑动连接，设计简单，无需外力控制。

进一步，所述进水口为中空的圆柱形结构，进水口下端固定连接一端盖，端盖上有多个直径为0.5cm的圆形孔，圆形孔呈同心圆分布。让水流在进水口内增压后再冲击涡轮，与水流直接流到涡轮上相比，可以进一步提高涡轮的转速。

进一步，所述箱体的顶部为可打开的翻盖。以方便对箱体内部进行检修清理。

进一步，所述滤网与活塞缸可拆卸连接。当需将活塞缸内部冲洗干净时可将滤网取出，另外也方便更换滤网。

进一步，所述滑槽为“t”型槽，所述滑块为与“t”型槽相配合的“t”型滑块，“t”型槽上端延伸到箱体口部。平时让活塞缸只能相对于箱体在竖直方向上滑动，不能左右或则前后滑动；当需要检修清理时打开箱体翻盖，可将活塞缸沿着滑槽向上从箱体内滑出。

进一步，所述箱体由透明材质制成。可通过外部观察箱体内工作情况，以及时判断箱体内是否发生故障。

进一步，所述推块与凸轮凹槽接触的端面为一球面。与推块与凹槽接触的端面为一平面相比，可减小摩擦力，从而更多地减少动能消耗。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为活塞杆与圆柱凸轮花键连接示意图。

图3为转盘与限位块结构示意图。

图4为活塞缸右侧壁与弧形凹槽结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体10、进水口11、出水口12、滑槽13、滑块14、污水阀阀芯15、水泵进口阀阀芯16、污水阀17、水泵进口阀18、电机20、涡轮30、活塞缸40、活塞杆41、圆柱凸轮42、推块43、第一通孔44、第二通孔45、滤网46、转盘50、单向进口阀51、单向出口阀52、限位块53、弧形凹槽54、扭力装置60。

如附图1所示，一种环保排污三通，包括箱体10，箱体10为密封装置，箱体10顶部为可以打开的翻盖，以方便对箱体10内部进行检修清理；箱体10内有电机20、涡轮30和活塞缸40电机20可驱动涡轮30转动。箱体10由透明材质制成，可通过外部观察箱体10内工作情况，以及时判断箱体10内是否发生故障。

箱体10左侧壁上有一进水口11，进水口11为中空的圆柱形结构，进水口11下端固定有一端盖，端盖上有多个直径为0.5cm的圆形孔，圆形孔呈同心圆分布。让水流在进水口11内增压后再冲击涡轮30，与水流直接流到涡轮30上相比，可以进一步提高涡轮30的转速。

箱体10右侧壁上有一出水口12分别与污水阀17和水泵进口阀18连接，形成三通。

箱体10内侧壁上设置有一滑槽13，活塞缸40外壁上固定有一滑块14，滑块14卡在滑槽13中，滑块13能在滑槽14内上下滑动，从而可让活塞缸40上下移动，所述滑槽13为“t”型槽，所述滑块14为与“t”型槽相配合的“t”型滑块，“t”型槽上端延伸到箱体10口部。平时让活塞缸40只能相对于箱体10在竖直方向上滑动，不能左右或则前后滑动；当需要检修清理时打开箱体10翻盖，可将活塞缸40沿着滑槽13向上从箱体10内滑出。

活塞缸40内有一活塞杆41和圆柱凸轮42，活塞杆41贯穿整个活塞缸40。如附图2所示，圆柱凸轮42与活塞杆41花键连接，活塞杆41与活塞缸40转动连接，活塞杆41左端与涡轮30固定连接，活塞杆41右端连接有一转盘50，如附图3所示转盘50上与活塞缸40接触的面上有一限位块53；如附图4所示，活塞缸40上与转盘50接触的面上有一个与限位块53配合的180°的弧形凹槽54。如附图1所示。活塞杆41与转盘50之间连接有一扭力装置60。水流在进水口11内增压后冲击涡轮30，将水流的势能转化为涡轮30的动能，从而带动涡轮30转动，涡轮30带动活塞杆41转动，活塞杆41带动转盘50转动。

圆柱凸轮42的直径与活塞缸40的内径相同，活塞缸40的内壁上固定有一推块43，推块43卡合在圆柱凸轮42的凹槽中，推块43端面为球面，与推块43与圆柱凸轮42凹槽接触面为一平面相比，可减小摩擦力，从而更多地减少动能消耗。活塞杆41转动的过程中带动圆柱凸轮42转动，在推块43的作用力下，圆柱凸轮42将在转动的同时做左右往复运动。

转盘50上设有单向进口阀51和单向出口阀52，且单向进口阀51与单向出口阀52关于转盘50中轴线中心对称。初始状态下，转盘50单向进口阀51在上，单向出口阀52在下；由于转盘50和活塞杆41之间设置有扭力装置60，转盘上有限位块53，限位块53卡入弧形凹槽54中，限位块53可在弧形凹槽54内滑动；活塞杆51带动转盘50转动180°后，限位块53滑动到弧形凹槽54的端部，将转盘50卡住，转盘50无法继续转动，此时扭力装置60开始打滑，从而实现将转盘50卡住，此时,转盘50单向出口阀52在上，单向进口阀51在下。

活塞缸40右侧壁上设置有分别与单向进口阀51和单向出口阀52相配合的第一通孔44，第二通孔45，第一通孔44前设置有一滤网46，滤网46仅能让水通过而不能让杂质通过，滤网46与活塞杆40可拆卸连接，当需将活塞缸40部冲洗干净时可将滤网46取出，另外也方便更换滤网46。

活塞缸40右侧壁与转盘50贴合，在圆柱凸轮42左右往复运动的过程中，当圆柱凸轮42向左运动的过程中，活塞缸40内形成负压，单向进口阀51打开，单向出口阀52关闭，活塞缸40进水；当圆柱凸轮42向右运动的过程中，活塞缸40内形成正压，单向进口阀51关闭，单向出口阀52打开，活塞缸40排水；当圆柱凸轮42不断往复运动的过程中，活塞缸40不断进水与排水。

活塞缸40上侧箱体10内壁上有控制污水阀17开关的污水阀阀芯15，活塞缸40下侧箱体10内壁上有控制水泵进口阀18开关的水泵进口阀阀芯16。进水之前，箱体10内有一定量的水，水的量为让活塞缸40装满一缸清水时，水的浮力可以让活塞缸40浮在水面上，此时活塞缸40正好按压污水阀阀芯15，使污水阀17关闭，水泵进口阀18打开。

若进的是污水，由于第一通孔44前设置有滤网46，随着进水过程中活塞缸40内杂质的不断累积，活塞缸40自身重量不断增加，活塞缸40带动滑块14沿着滑槽13向下移动，当活塞缸40松开污水阀阀芯15，往下运动按压水泵进口阀阀芯16时，污水阀17打开，水泵进口阀18关闭，污水不再进入泵内，而是经污水阀17排出。

如进的是清水，则活塞缸40重量不会增加，活塞缸40不会下移，活塞缸40继续按压污水阀阀芯15，污水阀17关闭，水泵进口阀18开启，水流经水泵进口阀18进入到泵中。

停止进水后，启动电机20，电机20带动涡轮30反转，涡轮30带动活塞杆41反转，从而带动转盘50反转，在扭力装置60、限位块53和弧形凹槽54的作用下转盘50复位。

当转盘转动180°后，限位块53滑动到弧形凹槽54的端部，将转盘50卡住，转盘50无法继续转动，此时扭力装置60开始打滑，从而实现将转盘50卡住。

扭力装置60、限位块53和弧形凹槽54的作用是让转盘50正转和反转都只能转动180°，交换单向进口阀51和单向出口阀52的位置，并使单向进口阀51和单向出口阀52分别与第一通孔44和第二通孔45对齐。

此时，转盘50单向进口阀51在上，单向出口阀52在下，在圆柱凸轮42往复运动过程中，活塞缸40内的杂质经单向出口阀52被排出。

具体实施过程如下：

初始状态时，箱体10内有一定量的水，让活塞缸40装满一缸清水时可以浮在水面上，此时在浮力的作用下，活塞缸40正好按压污水阀阀芯15，使污水阀17关闭，水泵进口阀18打开。转盘50单向进口阀51在上，单向出口阀52在下。

打开进水口11，水流经进水口11憋压后冲击涡轮30，带动涡轮30转动，涡轮30带动活塞杆41转动，活塞杆41带动转盘50转动，在扭力装置60、限位块53和弧形凹槽54的作用下转盘仅转动180°后，转盘50便被卡死，此时，单向出口阀52在上，单向进口阀51在下。

与此同时，活塞杆41带动圆柱凸轮42转动，圆柱凸轮42转动的过程中在推块43的作用力下圆柱凸轮42做左右往复运动。当圆柱凸轮42向左运动的过程中，活塞缸内形成负压，单向进口阀51打开，单向出口阀52关闭，活塞缸40内进水；当圆柱凸轮42向右运动的过程中，活塞缸40内形成正压，单向进口阀51关闭，单向出口阀52打开，活塞缸40排水；当圆柱凸轮42不断往复运动的过程中，活塞缸40不断进水与排水。

若进的是污水，由于第一通孔44前设置有滤网46，随着进水与排水过程中，活塞缸40内杂质的不断累积，活塞缸40自身重量不断增加，活塞缸40带动滑块14沿着滑槽13向下移动，当活塞缸40松开污水阀阀芯15，往下运动按压水泵进口阀阀芯16时，污水阀17打开，水泵进口阀18关闭，污水不再进入泵内，而是经污水阀17排出。

如进的是清水，则活塞缸40重量不会增加，活塞缸40不会下移，活塞缸40继续按压污水阀阀芯15，污水阀17关闭，水泵进口阀18开启，水流经水泵进口阀18进入到泵中。

停止进水后，启动电机20，电机20带动涡轮30反转，涡轮30带动活塞杆41反转，从而带动转盘50反转，在扭力装置60、限位块53和弧形凹槽54的作用下转盘50复位。此时，转盘50单向进口阀51在上，单向出口阀52在下，在圆柱凸轮42往复运动过程中，活塞缸40内的杂质经单向出口阀52被排出。

从而实现不同进水时污水阀17与水泵进口阀18的自动切换，避免前端污水中杂质进入水泵中造成水泵卡壳。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。