申请日2017.12.21
公开(公告)日2018.06.05
IPC分类号C02F3/32; C02F3/34; A01G25/00
摘要
本发明公开了一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，包括污水储存器和氧化塘体，氧化塘体包括进水口和出水口，污水储存器与氧化塘体的进水口导通，所述污水储存器与氧化塘体的进水口之间设有计量泵，所述氧化塘体的出水口处设有用于控制通断的调节阀，调节阀包括有阀体和阀杆，所述调节阀上设有用于驱动阀杆转动的驱动装置，驱动装置包括壳体、电路板、主动轴、联动杆、马达和传动组件，电路板和马达固定设置在壳体内，主动轴和联动杆转动设置在壳体上，主动轴与阀杆联动，马达通过传动组件实现对主动轴和联动杆的分别驱动。通过采用上述方案，本发明克服现有技术存在的不足，用于污水处理，并能自动控制进行灌溉。
1.一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，包括污水储存器和氧化塘体，氧化塘体包括进水口和出水口，污水储存器与氧化塘体的进水口导通，其特征在于：所述污水储存器与氧化塘体的进水口之间设有计量泵，所述氧化塘体的出水口处设有用于控制通断的调节阀，调节阀包括有阀体和阀杆，所述调节阀上设有用于驱动阀杆转动的驱动装置，驱动装置包括壳体、电路板、主动轴、联动杆、马达和传动组件，电路板和马达固定设置在壳体内，主动轴和联动杆转动设置在壳体上，主动轴与阀杆联动，马达通过传动组件实现对主动轴和联动杆的分别驱动，所述传动组件包括驱动齿轮和主动齿轮，主动齿轮与主动轴联动设置，驱动齿轮与马达的输出轴联动设置，所述驱动齿轮包括大齿轮和扇形齿轮，扇形齿轮设置在大齿轮一侧并与大齿轮固定或一体设置，扇形齿轮可与主动齿轮啮合带动主动齿轮转动，所述壳体上设置有限位槽，所述联动杆的一端上设置有抵触部，另一端上设置有摆臂，摆臂穿设在限位槽上，扇形齿轮转动到与联动杆的抵触部抵触配合时带动联动杆转动，此时摆臂在限位槽内转动, 还包括锁定组件，摆臂通过锁定组件实现对阀杆的锁定，所述驱动齿轮上联动设置有抵压件，所述电路板在位于抵压件的转动路径上固定设置有第一中断开关、第二中断开关和第三中断开关，抵压件在阀门打开后可与第一中断开关的触头相抵触，抵压件在阀门关闭后可与第二中断开关的触头相抵触，抵压件在阀门锁定后可与第三中断开关的触头相抵触。
2.根据权利要求1所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述传动机构还包括有蜗杆、蜗轮和减速齿轮，所述蜗杆固定或一体设置在马达的输出轴上，蜗轮和减速齿轮转动设置在壳体内，蜗轮与蜗杆相互啮合，所述蜗轮上设有与减速齿轮相啮合的第一齿轮，所述减速齿轮上设有与错位齿轮的大齿轮相啮合的第二齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述阀杆上固定或一体设置有第一传动齿轮，所述主动轴在远离主动齿轮的一端设有第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮之间还转动设置有传动轴，所述传动轴上联动设置有第三传动齿轮和第四传动齿轮，第三传动齿轮与第一传动齿轮相啮合，第四传动齿轮与第二传动齿轮相啮合。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述联动杆还包括铰接部和连杆部，所述铰接部转动设置在壳体上并垂直设置在连杆部的中部位置，所述抵触部与摆臂固定或一体设置在连杆部的两端，所述抵触部成钩状设置，抵触部上设有与扇形齿轮抵触配合的第一斜面和第二斜面，所述摆臂垂直于连杆部的端面，所述壳体上还设有可驱动联动杆复位的弹簧，弹簧一端连接在壳体上，另一端连接在连杆部靠近摆臂一侧的端部位置。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述摆臂与阀杆之间设有翘板，所述翘板的中部位置通过铰接轴铰接设置在壳体上，所述摆臂的截面成矩形设置，所述翘板在靠近摆臂的端部位置设有可供摆臂插接的第一矩形槽，摆臂与翘板相互垂直，铰接轴与摆臂相互平行，摆臂可驱动翘板转动，所述阀杆上固定或一体设置有凸台，所述凸台的侧面上在阀门打开时设有可供翘板的端部转入的第一凹槽，所述凸台的侧面上在阀门关闭时设有可供翘板的端部转入的第二凹槽，所述翘板远离摆臂的端部可分别与第一凹槽和第二凹槽的侧面相抵触。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述驱动齿轮中部的端面处开设有第一扇形槽，所述抵压件包括弧形凸台和扇形凸台，弧形凸台与驱动齿轮的扇形齿轮相互对应设置，所述弧形凸台可分别与第一中断开关、第二中断开关和第三中断开关的触头抵触配合，扇形凸台与第一扇形槽插接配合实现抵压件与驱动齿轮的联动。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述主动齿轮包括中心柱和扇形啮合部，所述中心柱转动设置在壳体上，所述主动轴的截面成矩形设置，所述中心柱的端面上开设有可供主动轴插接的第二矩形槽。
8.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述电路板上设有控制模块、无线信号接收模块和电池，第一中断开关、第二中断开关、第三中断开关、马达、无线信号接收模块、控制模块和电池分别与电路板电连接。
9.根据权利要求2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述马达的输出轴的截面成扇形设置，所述蜗杆上设有可供马达的输出轴插接的第二扇形槽。
10.根据权利要求1或2所述的一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其特征在于：所述壳体上设有第一扭簧和第二扭簧，第一扭簧和第二扭簧对称设置在主动齿轮的两侧，第一扭簧的一端与壳体的侧壁相抵触，另一端可与主动齿轮的扇形啮合部相抵触，第二扭簧的一端与壳体的侧壁相抵触，另一端可与主动齿轮的扇形啮合部相抵触。
说明书
一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统。
背景技术
氧化塘技术目前在我国迅速发展，已成为防治水污染, 实现污水资源化的重要技术方法之一。其构造简单、造价及运行费用低、便于管理，但同时具有占地面积大、污染物去除率偏低等缺点。近年来，研究人员采用各种强化措施，提高氧化塘的净化效果并缩减用地，取得了积极成效。如：根据水质净化需求，对生物生态氧化塘的各个功能分区进行专门功能构建设计，从而高效去除水中溶解性有机物、氮磷营养盐和悬浮固体，实现污水处理厂尾水的深度净化(中国专利201010587812.2)。中国专利201210510772.0公开了一种集去除SS、BOD、COD、N 于一身的组合式强化脱氧型氧化塘污水处理系统等。
目前氧化塘在应用过程中存在以下问题：(1)生物种类的选择。对植物种类没有特殊限制，通常凭经验采用技术人员熟知的植物，导致实验设计带有一定的随机性(如中国专利ZL201710470963.1)，或通过塑料桶或大烧杯等简易装置代替氧化塘来筛选生物种类,导致实验结果具有不准确性;(2)氧化塘需占用大量土地，导致该设施在土地资源紧张的城市、社区推广受限，而是常设于远离城镇和居民生活区的位置，不仅交通不便，而且会造成资源大量浪费，在污水处理后，需要将水再利用，最常见的就是用于灌溉，用水管将氧化塘中的水接出，可滴灌或是浇灌。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，其用于污水处理，占用更小的空间，并能自动控制进行灌溉。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于净化污水的氧化塘灌溉系统，包括污水储存器和氧化塘体，氧化塘体包括进水口和出水口，污水储存器与氧化塘体的进水口导通，所述污水储存器与氧化塘体的进水口之间设有计量泵，所述氧化塘体的出水口处设有用于控制通断的调节阀，调节阀包括有阀体和阀杆，所述调节阀上设有用于驱动阀杆转动的驱动装置，驱动装置包括壳体、电路板、主动轴、联动杆、马达和传动组件，电路板和马达固定设置在壳体内，主动轴和联动杆转动设置在壳体上，主动轴与阀杆联动，马达通过传动组件实现对主动轴和联动杆的分别驱动，所述传动组件包括驱动齿轮和主动齿轮，主动齿轮与主动轴联动设置，驱动齿轮与马达的输出轴联动设置，所述驱动齿轮包括大齿轮和扇形齿轮，扇形齿轮设置在大齿轮一侧并与大齿轮固定或一体设置，扇形齿轮可与主动齿轮啮合带动主动齿轮转动，所述壳体上设置有限位槽，所述联动杆的一端上设置有抵触部，另一端上设置有摆臂，摆臂穿设在限位槽上，扇形齿轮转动到与联动杆的抵触部抵触配合时带动联动杆转动，此时摆臂在限位槽内转动, 还包括锁定组件，摆臂通过锁定组件实现对阀杆的锁定，所述驱动齿轮上联动设置有抵压件，所述电路板在位于抵压件的转动路径上固定设置有第一中断开关、第二中断开关和第三中断开关，抵压件在阀门打开后可与第一中断开关的触头相抵触，抵压件在阀门关闭后可与第二中断开关的触头相抵触，抵压件在阀门锁定后可与第三中断开关的触头相抵触。
通过采用上述方案，氧化塘体由有机玻璃板制成，氧化塘体的底面具有石英砂填料层，并种植有漂浮叶植物，污水储存器可用耐腐蚀性的闭口聚乙烯存储桶，污水储存器与氧化塘体之间通过自带过滤网的计量泵连接，调节计量泵的输出钮设置所需污水流量，通过水管输送至氧化塘体，有效处理污水，占用更小的空间，氧化塘体的出水口可连接用于灌溉的管路，并通过调节阀控制通断，由于水压较小，采用较小驱动力的驱动装置即可控制调节阀的打开或关闭，阀杆只需要转动五分之一圈即可实现调节阀的开或关，马达与电路板电连接，马达可正反转带动驱动齿轮转动，驱动齿轮上的扇形齿轮固定或一体设置在大齿轮的一侧，驱动齿轮的大齿轮不会与主动齿轮相啮合，驱动齿轮转动至其上的扇形齿轮与联动杆的抵触部相抵触，联动杆的摆臂伸出限位槽并能带动锁定组件，摆臂只能在一定的角度范围内转动，在初始状态上，摆臂抵触在限位槽的下侧壁上，具体有四种控制情况：
1、当电路接收打开阀门指令时，马达正转，马达带动驱动齿轮转动，驱动齿轮有五分之四圈为空档，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮才开始转动，从而带动主动轴转动，主动轴的一端伸出壳体与阀杆联动，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合啮合完后，可正好实现阀杆打开阀门操作，驱动齿轮的扇形齿轮脱离传动齿轮，并继续转动，直到抵压件碰到并完全压到第一中断开关的触头，第一中断开关输出阀门打开完毕信号到电路板，此时电路板给出停止转动信号，驱动马达停止转动，可自动打开调节阀，氧化塘体内的水流出进行进行灌溉，此时可手动关闭调节阀，结束灌溉;
2、当电路接收关闭阀门指令时，马达反转，马达带动驱动齿轮转动，驱动齿轮有五分之四圈为空档，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮才开始转动，从而带动主动轴转动，主动轴的一端伸出壳体与阀杆联动，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合啮合完后，可正好实现阀杆关闭阀门操作，驱动齿轮的扇形齿轮脱离主动齿轮，并继续转动，直到抵压件碰到并完全压到第二中断开关的触头，第二中断开关输出阀门关闭完毕信号到电路板，此时电路板给出停止转动信号，驱动马达停止转动，可自动关闭调节阀，结束灌溉，此时也可再次手动打开调节阀，进行灌溉;
3、当电路接收打开阀门并且锁定指令时，马达正转，马达带动驱动齿轮转动，驱动齿轮有五分之四圈为空档，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮才开始转动，从而带动主动轴转动，主动轴的一端伸出壳体与阀杆联动，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合啮合完后，可正好实现阀杆打开阀门操作，驱动齿轮的扇形齿轮脱离传动齿轮，并继续转动，当碰到并完全压到第一中断开关的触头，马达继续转动，直到抵压件碰到并完全压到第三中断开关的触头，第三中断开关输出信号到电路板，此时电路板给出停止转动信号，驱动马达停止转动，可自动打开调节阀，氧化塘体内的水流出进行进行灌溉，错位齿轮的扇形齿轮带动脱扣联动杆转动，摆臂沿限位槽向上转动并可锁定阀杆，此时不能手动关闭调节阀;
4、当电路接收关闭阀门并且锁定指令时，马达反转，马达带动驱动齿轮转动，驱动齿轮有五分之四圈为空档，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮才开始转动，从而带动主动轴转动，主动轴的一端伸出壳体与阀杆联动，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮啮合啮合完后，可正好实现阀杆关闭阀门操作，驱动齿轮的扇形齿轮脱离传动齿轮，并继续转动，当碰到并完全压到第二中断开关的触头，马达继续转动，直到抵压件碰到并完全压到第三中断开关的触头，第三中断开关输出信号到电路板，此时电路板给出停止转动信号，驱动马达停止转动，可自动关闭调节阀，结束灌溉，错位齿轮的扇形齿轮带动脱扣联动杆转动，由于在限位槽的作用下，摆臂只能沿限位槽向上转动并可锁定阀杆，此时不能手动打开调节阀。
本发明的进一步设置是：所述传动机构还包括有蜗杆、蜗轮和减速齿轮，所述蜗杆固定或一体设置在马达的输出轴上，蜗轮和减速齿轮转动设置在壳体内，蜗轮与蜗杆相互啮合，所述蜗轮上设有与减速齿轮相啮合的第一齿轮，所述减速齿轮上设有与错位齿轮的大齿轮相啮合的第二齿轮。
通过采用上述方案，蜗杆与马达的输出轴联动设置，第一齿轮与蜗轮固定或一体设置，且蜗轮与第一齿轮成大小齿轮设置，第二齿轮与减速齿轮固定或一体设置，且减速齿轮与第二齿轮成大小齿轮设置，蜗杆驱动蜗轮实现第一级减速，第一齿轮驱动减速齿轮实现第二级减速，第二齿轮驱动错位齿轮实现第三级减速。
本发明的进一步设置是：所述阀杆上固定或一体设置有第一传动齿轮，所述主动轴在远离主动齿轮的一端设有第二传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮之间还转动设置有传动轴，所述传动轴上联动设置有第三传动齿轮和第四传动齿轮，第三传动齿轮与第一传动齿轮相啮合，第四传动齿轮与第二传动齿轮相啮合。
通过采用上述方案，主动齿轮驱动主动轴传动，主动轴带动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮带动第四传动齿轮转动，第四传动齿轮与第三传动齿轮联动，第三传动齿轮驱动第一传动齿轮转动，从而带动阀杆转动以实现阀门的打开或关闭。
本发明的进一步设置是：所述联动杆还包括铰接部和连杆部，所述铰接部转动设置在壳体上并垂直设置在连杆部的中部位置，所述抵触部与摆臂固定或一体设置在连杆部的两端，所述抵触部成钩状设置，抵触部上设有与扇形齿轮抵触配合的第一斜面和第二斜面，所述摆臂垂直于连杆部的端面，所述壳体上还设有可驱动联动杆复位的弹簧，弹簧一端连接在壳体上，另一端连接在连杆部靠近摆臂一侧的端部位置。
通过采用上述方案，联动杆的铰接部通过轴转动设置在壳体上，铰接部设置在连杆部的中部位置，抵触部与摆臂设置在连杆部的两端，有效更大力矩，所需驱动联动杆的力更小，传动更加稳定，第一斜面位于第二斜面上方，当驱动齿轮的扇形齿轮转动至与抵触部的第一斜面抵触时，摆臂沿限位槽向上移动;当驱动齿轮的扇形齿轮转动至与抵触部的第二斜面抵触时，在初始状态下，摆臂与限位槽的下侧壁相抵触，因此摆臂只能沿限位槽向上移动，摆臂伸出限位槽并能带动锁定组件，实现锁定操作，不能手动操作阀门，第一斜面和第二斜面分别向扇形齿轮转动的方向倾斜，这样不会卡住扇形齿轮，斜面与扇形齿轮抵触的同时又不会影响扇形齿轮正常的转动，弹簧设置在联动杆的下方，可始终驱动摆臂沿限位槽向下移动，进行复位操作。
本发明的进一步设置是：所述摆臂与阀杆之间设有翘板，所述翘板的中部位置通过铰接轴铰接设置在壳体上，所述摆臂的截面成矩形设置，所述翘板在靠近摆臂的端部位置设有可供摆臂插接的第一矩形槽，摆臂与翘板相互垂直，铰接轴与摆臂相互平行，摆臂可驱动翘板转动，所述阀杆上固定或一体设置有凸台，所述凸台的侧面上在阀门打开时设有可供翘板的端部转入的第一凹槽，所述凸台的侧面上在阀门关闭时设有可供翘板的端部转入的第二凹槽，所述翘板远离摆臂的端部可分别与第一凹槽和第二凹槽的侧面相抵触。
通过采用上述方案，摆臂插接在翘板的第一矩形槽内，摆臂沿限位槽向上转动时，可带动翘板沿铰接轴转动，翘板远离摆臂的端部可转入第一凹槽或第二凹槽内，当阀门打开时，凸台上的第一凹槽正好转至对应翘板处，翘板的端部可正好转入第一凹槽内，翘板的端部可与第一凹槽的侧面相抵触，阻碍凸台转动，此时不能手动操作阀门关闭;当阀门关闭时，凸台上的第二凹槽正好转至对应翘板处，翘板的端部可正好转入第二凹槽内，翘板的端部可与第二凹槽的侧面相抵触，阻碍凸台转动，此时不能手动操作阀门打开。
本发明的进一步设置是：所述驱动齿轮中部的端面处开设有第一扇形槽，所述抵压件包括弧形凸台和扇形凸台，弧形凸台与驱动齿轮的扇形齿轮相互对应设置，所述弧形凸台可分别与第一中断开关、第二中断开关和第三中断开关的触头抵触配合，扇形凸台与第一扇形槽插接配合实现抵压件与驱动齿轮的联动。
通过采用上述方案，抵压件通过扇形凸台插设在驱动齿轮的第一扇形槽内，实现两者的联动，第一中断开关、第二中断开关和第三中断开关设置在弧形凸台的转动路径上，驱动齿轮驱动主动齿轮完成自动打开阀门操作后，抵压件的弧形凸台转动至与第一中断开关的触头相抵触的位置，第一中断开关中断马达的运行;驱动齿轮驱动主动齿轮完成自动关闭阀门操作后，抵压件的弧形凸台转动至与第二中断开关的触头相抵触的位置，第二中断开关中断马达的运行;在阀门打开或是关闭状态下进行锁定时，第一中断开关和第二中断开关均不能中断马达的运行，抵压件的弧形凸台继续转动至与第三中断开关的触头相抵触的位置，第三中断开关中断马达的运行，结构设置合理，操作方便。
本发明的进一步设置是：所述主动齿轮包括中心柱和扇形啮合部，所述中心柱转动设置在壳体上，所述主动轴的截面成矩形设置，所述中心柱的端面上开设有可供主动轴插接的第二矩形槽。
通过采用上述方案，主动齿轮的中心柱转动设置在壳体上，其上固定或一体设置有扇形啮合部，中心柱的端面上开设有四方的第二矩形槽，主动轴可插入矩形槽内，实现主动齿轮与主动轴的联动，连接结构简单，传动稳定。
本发明的进一步设置是：所述电路板上设有控制模块、无线信号接收模块和电池，第一中断开关、第二中断开关、第三中断开关、马达、无线信号接收模块、控制模块和电池分别与电路板电连接。
通过采用上述方案，无线信号接收模块接收外部的指令，由控制模块控制马达的正反转，当电路接收打开阀门的指令时，马达正转驱动阀门打开，抵压件与第一中断开关的触头相抵触时，马达停止转动;当电路接收打开阀门并锁定的指令时，马达正转驱动阀门打开，抵压件与第一中断开关的触头相抵触时，马达继续转动，抵压件与第三中断开关的触头相抵触时，马达停止转动;当电路接收关闭阀门的指令时，马达反转驱动阀门关闭，抵压件与第二中断开关的触头相抵触时，马达停止转动;当电路接收关闭阀门并锁定的指令时，马达反转驱动阀门打开，抵压件与第而中断开关的触头相抵触时，马达继续转动，抵压件与第三中断开关的触头相抵触时，马达停止转动，电池为电路板提供电源。
本发明的进一步设置是：所述马达的输出轴的截面成扇形设置，所述蜗杆上设有可供马达的输出轴插接的第二扇形槽。
通过采用上述方案，马达固定在壳体中，蜗杆上的第二扇形槽与马达的扇形输出轴插接配合，使蜗杆固定在马达的输出轴上并与马达的输出轴同心，马达的输出轴转动时蜗杆一起同心转动，连接结构简单，传动稳定。
本发明的更进一步设置是：所述壳体上设有第一扭簧和第二扭簧，第一扭簧和第二扭簧对称设置在主动齿轮的两侧，第一扭簧的一端与壳体的侧壁相抵触，另一端可与主动齿轮的扇形啮合部相抵触，第二扭簧的一端与壳体的侧壁相抵触，另一端可与主动齿轮的扇形啮合部相抵触。
通过采用上述方案，第一扭簧的一端与壳体的侧壁抵触，另一端抵触在扇形啮合部的上侧面，第二扭簧的一端与壳体的侧壁抵触，另一端抵触在扇形啮合部的下侧面，马达正转，带动驱动齿轮顺时针转动时，驱动齿轮的扇形齿轮与主动齿轮的扇形啮合部，主动齿轮逆时针转动，啮合完后，主动齿轮的扇形啮合部会偏离与驱动齿轮的扇形齿轮啮合的轨迹，当马达反转时，两者啮合不了，此时主动齿轮的扇形啮合部与第一扭簧抵触，第一扭簧可驱动主动齿轮的扇形啮合部反转一定角度，保证主动齿轮的扇形啮合部可以与驱动齿轮的扇形齿轮再次啮合，第二扭簧的设置也是为了保证主动齿轮的扇形啮合部可以与驱动齿轮的扇形齿轮再次啮合。