技术领域

本发明涉及城市基础建设，具体涉及城市储水设备的设计。

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。

发明内容

本发明所解决的技术问题：如何在避免城市水患的同时，储存水源。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种堆垛式水源储存设备，包括设置在物理储水容腔下方的空腔体；所述空腔体与冷却装置连接，空腔体的旁侧设有冰块上下叠加容体，冰块上下叠加容体的底部进口正对空腔体的出口，空腔体的出口处设一升降门，所述升降门与驱动组件连接，空腔体的顶部设有与物理储水容腔连通的通水口，通水口内插设堵头，堵头由旋转组件驱动升降；空腔体内设有将冰块推入冰块上下叠加容体底部进口的推动装置，冰块上下叠加容体内设有将冰块上下叠加的叠加装置。

按上述技术方案，雨水流入物理储水容腔，物理储水容腔中的水注入空腔体，冷却装置对空腔体进行降温，空腔体内的水变成冰块，冰块形状与空腔体形状相同，上述形状优选为方形；之后，旋转组件驱动堵头下降，堵头封堵连通空腔体与物理储水容腔之间的通水口，同时，驱动组件驱动升降门上升，升降门打开空腔体的出口；之后，推动装置将冰块推入冰块上下叠加容体，叠加装置将冰块上下叠加在冰块上下叠加容体内。

上述技术方案中，所述物理储水容腔可以为城市周边的湖，或者，可以为储水池。

上述技术方案中，冰块上下叠加容体与温控设备连接，使冰块上下叠加容体内的温度维护在一定幅度内，避免冰块融化。

上述技术方案中，所述推动装置可以为气缸、油缸、电缸。

所述空腔体包括左右侧壁、顶壁和底板、后侧壁，后侧壁与升降门相向设置；所述后侧壁滑动配合在左右侧壁、顶壁和底板构成的空间中，推动装置推动后侧壁在左右侧壁、顶壁和底板构成的空间中平移。冰块在空腔体内成型，后侧壁移动，在升降门打开的状态下，将冰块平推入冰块上下叠加容体。

所述旋转组件与驱动组件联动，驱动组件驱动升降门打开空腔体出口时，旋转组件驱动堵头封堵通水口；冰块被推出空腔体后，驱动组件驱动升降门下降，封堵空腔体出口，同时，旋转组件驱动堵头上行，打开通水口，物理储水容腔中的水经通水口注入空腔体。

所述叠加装置包括冰块升降机构和冰块固定机构，冰块固定机构位于冰块升降机构的上方；所述冰块升降机构包括用于承载冰块的冰块升降载具，推动装置将空腔体内的冰块经空腔体的出口推至冰块升降载具上，冰块升降机构提升冰块升降载具及其上的冰块，到一定高度时，冰块固定机构固定冰块，之后，冰块升降机构驱动冰块升降载具下行复位；当第二块冰块被提升至预定高度且与上述被固定的冰块接触时，冰块固定机构释放已固定的上述冰块，冰块升降机构继续驱动第二块冰块上升，直至第二块冰块替代上述冰块的位置；之后，冰块固定机构固定第二块冰块；如此反复，冰块不断上下叠加。

所述冰块固定机构包括活动插设在冰块上下叠加容体一对侧壁上的销钉，销钉与驱动单元连接，驱动单元驱动冰块上下叠加容体一对侧壁上的销钉相向移动。当冰块被提升至预定高度后，活动插设在冰块上下叠加容体一对侧壁上的销钉相向移动，插入冰块，以固定冰块。

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；

旋转组件与锁扣组件配合设计；

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旋转座螺纹孔，所述堵头设置在升降杆上，升降杆与旋转座螺纹孔螺接且向下穿过旋转座；

所述圆环的外侧壁上套设有齿圈，齿圈与小齿轮啮合，小齿轮安装在传动杆上，传动杆上螺接有升降件，升降件与升降门的顶部固定连接。

所述旋转组件、锁扣组件、驱动组件构成驱动机构。

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，空腔体内冰块制成，旋转的圆环带动其上的齿段旋转，齿段与第二齿轮啮合，第二齿轮带动旋转座旋转，旋转座驱动升降杆下行，升降杆带动其上的堵头向下封堵通水口；同时，圆环上的齿圈旋转，齿圈驱动小齿轮，小齿轮带动传动杆旋转，传动杆驱动与其螺接的升降件上升，升降件带动升降门上升，升降门打开空腔体出口。

第五，上述，堵头向下封堵通水口后，锁扣组件锁定旋转座，进而锁定堵头。

第六，上述，反向旋转圆环，即可使堵头上升而打开通水口，使升降门下降而关闭空腔体出口。

第七，上述，升降门的打开和堵头封堵通水口，是在圆环旋转一周内完成的；同样的，升降门的关闭和堵头打开通水口，也是在圆环反向旋转一周内完成的。

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。

所述驱动机构安装在空腔体的顶部；所述传动杆枢接在空腔体的顶部，空腔体的顶部开设升降门豁口，升降门在升降门豁口中作升降运动；所述通水口的顶部设有导向座，堵头向下经导向座后插入通水口，堵头与导向座之间设有导向结构，导向座的侧壁上开设导水孔。所述堵头在导向座中向下运动，插入通水口，堵头密封导水孔；堵头在导向座中向上运动，导水孔与通水口导通，物理储水容腔与空腔体导通。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种堆垛式水源储存设备的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中冰块上下叠加容体30与空腔体20的组合结构示意图；

图4为图1中驱动机构60与传动杆66、升降件67、升降杆71的组合结构示意图；

图5为图4中驱动机构60的结构示意图；

图6为图5中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构示意图；

图7为图6中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构被剖切后的示意图；

图8为图7中解锁滑块623的结构示意图；

图9为图7中制动片622的结构示意图；

图10为图5中驱动组件63的结构示意图。

图中符号说明：

10、物理储水容腔；

20、空腔体；21、升降门；22、后侧壁；23、通水口；24、导向座；240、导水孔；

30、冰块上下叠加容体；

40、销钉；

50、冰块升降载具；

60、冰块升降机构；

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

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、齿圈；

65、小齿轮；

66、传动杆；

67、升降件；

70、堵头；71、升降杆。

具体实施方式

以下具体实施方式参考图1至图10。

一种堆垛式水源储存设备，包括设置在物理储水容腔10下方的空腔体20，空腔体与物理储水容腔连通；所述空腔体与冷却装置连接，空腔体的旁侧设有冰块上下叠加容体30，冰块上下叠加容体的底部进口正对空腔体的出口，空腔体的出口处设一升降门21，所述升降门与驱动组件63连接，空腔体的顶部设有与物理储水容腔10连通的通水口23，通水口内插设堵头70，堵头由旋转组件61驱动升降；空腔体内设有将冰块推入冰块上下叠加容体底部进口的推动装置，冰块上下叠加容体内设有将冰块上下叠加的叠加装置。

所述空腔体20包括左右侧壁、顶壁和底板、后侧壁22，后侧壁与升降门21相向设置；所述后侧壁滑动配合在左右侧壁、顶壁和底板构成的空间中，推动装置推动后侧壁在左右侧壁、顶壁和底板构成的空间中平移。

所述叠加装置包括冰块升降机构60和冰块固定机构，冰块固定机构位于冰块升降机构的上方；所述冰块升降机构包括用于承载冰块的冰块升降载具50，推动装置将空腔体内的冰块经空腔体的出口推至冰块升降载具上。

所述冰块升降机构，可以为与冰块升降载具50连接的气缸、电缸、油缸，或者丝杆机构，以实现冰块升降载具的升降。

所述冰块固定机构包括活动插设在冰块上下叠加容体30一对侧壁上的销钉40，销钉与驱动单元连接，驱动单元驱动冰块上下叠加容体一对侧壁上的销钉相向移动。

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；

旋转组件61与锁扣组件62配合设计；

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；

所述旋转座611的中心处开设旋转座螺纹孔614，所述堵头70设置在升降杆71上，升降杆与旋转座螺纹孔螺接且向下穿过旋转座；

所述圆环631的外侧壁上套设有齿圈64，齿圈与小齿轮65啮合，小齿轮安装在传动杆66上，传动杆上螺接有升降件67，升降件与升降门21的顶部固定连接。

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。

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。

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。

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。

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。

所述旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63构成驱动机构60，驱动机构安装在空腔体20的顶部；所述传动杆66枢接在空腔体的顶部，空腔体的顶部开设升降门豁口，升降门21在升降门豁口中作升降运动；所述通水口23的顶部设有导向座24，堵头70向下经导向座后插入通水口，堵头与导向座之间设有导向结构，导向座的侧壁上开设导水孔240。

本发明上述堆垛式水源储存设备的工作流程如下：

第一，空腔体20内冰块制成，驱动机构中的驱动组件63驱动升降门21上升而打开空腔体20出口，与此同时，驱动机构中的旋转组件61驱动堵头70下降而封堵通水口23。

第二，在推动装置的驱动下，冰块沿冰块升降载具50进入冰块上下叠加容体30；冰块升降机构驱动冰块升降载具50及其上的冰块提升；在冰块固定机构的辅助下，冰块被逐块上下叠加在冰块上下叠加容体30内。

第三，在冰块升降载具50上行的过程中，驱动组件63驱动升降门21下降而关闭空腔体20出口，同时，与驱动组件联动的旋转组件61驱动堵头70上升而打开通水口23。

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。