CN102057846A - 一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于设施农业范围的一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法。所述日光温室外遮阳网为侧卷外遮阳网装置，该装置主要包括电机、减速器、安装在减速器输出轴上的牵引机构和遮阳网卷轴、导轨支撑架和行程控制盒构成，具体连接为电动机与第一减速器相连、第一减速器与第二减速器固定，电动机输出轴经过第一减速器与第二减速器的齿轮组减速后由第二减速器输出，第二减速器输出轴两端分别连接牵引机构和行程控制盒。本发明解决了日光温室遮阳网的机动卷放问题，其优点在于其结构简单轻便、功能完备运行稳定、操作容易管理方便且运行过程不会对日光温室造成任何破坏。全套装置预算总价不会太高，为用户能够承受，便于实现推广。

Description

一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法

技术领域

本发明属于设施农业范围，特别涉及一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法。

背景技术

日光温室是利用太阳光热能进行温室保温的节能产品，是我国北方地区独有的一种温室类型，是一种在室内不加热的温室，即使在最寒冷的冬季，也只依靠太阳光来维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。阳光既为作物进行光合作用合成有机物质提供光能，又为温室内温度提供可靠保证，因此日光温室强调充分采光、严密保温。然而在盛夏季节，温室内升温过快，当温度超过作物生长的适宜温度时，作物生长速度迅速下降，严重影响作物产量，当气温升高到至45～50℃以上时，大多数植物会受到伤害甚至死亡，且过高的温度会加快温室内的蒸发，同样会抑制作物的生长。在日光温室外部设置具有一定透光率的遮阳材料(即外遮阳网)来人为控制日光温室内部光照强度及温度，降低温室内微环境过热而对作物生长产生的影响。

总体而言，目前常用的温室遮阳网驱动系统大致有两种形式：钢索驱动机构和齿轮齿条驱动机构。但这两种驱动机构一般为平拉幕或折拉幕，多适用于Venlo型温室、圆拱形温室和大跨度温室，而在弧形布置外遮阳网的日光温室中使用受到很大限制，国内至今尚无日光温室专用的外遮阳网自动卷放机具与方法。尤其是当日光温室数量大时，单依靠人工来实现外遮阳材料的卷放是一项繁重耗时的工作，这在很大程度上制约了日光温室夏季作物的生长，严重影响了日光温室生产能力的发挥。因而实现日光温室外遮阳网的快速卷放，为日光温室种植作物创造了一个良好的生长环境已成为目前日光温室夏季生产急需解决的问题。本发明也正是瞄准这一目标设计、开发了一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具与方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述目前日光温室外遮阳网卷放方法的不足之处，同时为提高农业生产的自动化管理水平，提出了一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法。

所述日光温室外遮阳网为侧卷外遮阳网装置，该装置主要包括电机、减速器、安装在减速器输出轴上的牵引机构和遮阳网卷轴、导轨支撑架和行程控制盒构成，具体连接为电动机与第一减速器相连、第一减速器与第二减速器固定，电动机输出轴经过第一减速器与第二减速器的齿轮组减速后由第二减速器输出，第二减速器输出轴两端分别连接牵引机构和行程控制盒，遮阳网卷轴通过螺栓固定于牵引机构上且与第二减速器输出轴位于同一轴向；第二减速器与导轨支撑架由螺栓连接固定，运行中弧形导轨位于导轨支撑架四个滚轮之间，弧形导轨和弧形导轨立柱固定在日光温室侧面的地面基础上。

所述牵引机构安装于减速器输出轴与卷轴之间，牵引机构由驱动轴和钢索组成，钢索的一端固定于弧形导轨立柱顶部，另一端固定于驱动轴上。驱动轴为一变径轴，其直径通过精确计算，设计为与缠绕有遮阳网后的卷轴的直径相对应变化，在电机正转时，钢索不断缠绕于驱动轴上，在钢索的拉力作用下，装置沿着弧形导轨向上移动。随着卷轴直径的不断增大，钢索也缠绕于驱动轴相应较大直径上，即实现了两者的同步卷放。

所述侧卷外遮阳网装置各部件间均由螺栓螺母固定。

所述弧形导轨和弧形导轨立柱由钢管弯曲为一体。

所述日光温室为座北朝南布置，以南面为前、北面为后；东、西、北三面由围护墙体围成，北面为后围护墙；前屋面拱架和后屋面构成座北朝南前坡面，上面铺设透光覆盖材料；遮阳网位于前坡面透光覆盖材料上方，外遮阳网为南北方向卷放。

所述侧卷外遮阳网装置的动力传动过程为：电动机经过第一减速器与第二减速器两级减速，将较低的转速输出给遮阳网卷轴，将遮阳网的底端固定于卷轴上，这样在电机工作时，随着卷轴的自转和南北移动，即可实现遮阳网的卷放；电机正转时，遮阳网卷起，电机反转时，遮阳网放下；其中遮阳网卷轴、牵引机构和行程控制盒中的螺杆三者为同步转动。

本发明具有的功能和所重点解决的问题如下：

1.本发明采用了侧卷外遮阳网装置与温室屋面相脱离的设计方法，即在日光温室的东面墙一侧安设弧形导轨，遮阳网装置的导轨支撑架安装于弧形导轨上，通过支撑架的滚轮与弧形导轨相对滚动，实现侧卷外遮阳网装置在弧形导轨上的往复运动，同时侧卷外遮阳网装置自身的重量由弧形导轨承担，不会对温室造成损害。

2.实现牵引机构与遮阳网卷轴两者的同步卷放遮阳网装置的重量给遮阳网较大的拉力不会对单薄的遮阳网造成破坏。

3.本发明具有行程控制功能。行程控制盒安装于减速器输出轴的另一端，控制盒通过控制行程来控制电源的接通与断开，进而控制遮阳网装置的动作与停止。

4.结构简单轻便、功能完备运行稳定、操作容易管理方便且运行过程不会对日光温室造成任何破坏。

附图说明

图1为遮阳网卷放机结构示意图。

图2为图1的左侧面视图。

图3为室外遮阳网快速卷放的日光温结构示意图。

图4为图3的室外遮阳网快速卷放操作示意图。

图5为图4立体示意图。

图中编号表示：

1.遮阳网卷轴  2.驱动轴  3.第二减速器，4.导轨支撑架，5.行程控制盒，6.三相异步电动机，7.第一减速器，8.导轨滚轮，9.弧形导轨，9.1.弧形导轨立柱，10.围护墙体，11.后屋面，12.钢索，13.前屋面拱架，14.、卷放装置，15.地面基础，16.透光覆盖材料，17.遮阳网。

具体实施方式

本发明提出了一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具及方法。下面结合附图对本发明予以说明。

图1、图2所示为遮阳网卷放机结构示意图。所述日光温室外遮阳网为侧卷外遮阳网装置，该装置主要包括电动机、减速器、安装在减速器输出轴上的牵引机构和遮阳网卷轴、导轨支撑架和行程控制盒构成，具体连接为电动机6(三相异步电动机)与第一减速器7相连、第一减速器7与第二减速器3固定，电动机输出轴经过第一减速器7与第二减速器3的齿轮组减速后由第二减速器3输出，第二减速器3输出轴两端分别连接牵引机构的驱动轴2和行程控制盒5，遮阳网卷轴1通过螺栓固定于驱动轴2上，且与第二减速器3输出轴位于同一轴向；第二减速器3与导轨支撑架4由螺栓连接固定，运行中弧形导轨9位于导轨支撑架四个导轨滚轮8之间，弧形导轨9和弧形导轨立柱9.1固定在日光温室侧面的地面基础15上，弧形导轨和弧形导轨立柱由钢管弯曲为一体。(如图3、图4所示)。

牵引机构由驱动轴2和钢索12组成，第二减速器3输出轴两端分别连接牵引机构的驱动轴2和行程控制盒5，其钢索的一端固定于弧形导轨立柱9.1顶部，另一端固定于驱动轴2上，驱动轴2为一变径轴，其直径通过精确计算，设计为与缠绕有遮阳网17后的遮阳网卷轴1的直径相对应变化，在电机正转时，钢索12不断缠绕于驱动轴2上，在钢索12的拉力作用下，侧卷外遮阳网装置沿着弧形导轨9向上移动。随着遮阳网卷轴直径的不断增大，钢索12也缠绕于驱动轴2相应较大直径上，即实现了两者的同步卷放。

安装行程控制盒是为提高日光温室的自动化管理水平，减少人为启动停止卷放设备的误差对装置和温室的破坏以及保证人身安全，本发明具有行程控制功能。在控制盒内设有可与减速器输出轴同步转动的螺杆，螺杆上装有螺母，螺母周向固定，当螺杆随轴转动时，螺母便可以轴向移动。在装置运行前可以通过设定螺杆转动的转数来设定螺母的移动距离，运行过程中，当螺杆转过设定的转数后，螺母移动至设定位置，推动电源开关接触片断开，即切断的电机电源，装置停止运行，从而实现温室外遮阳网的自动卷放。

所述侧卷外遮阳网装置各部件间均由螺栓螺母固定。

图3、图4、图5所示日光温室为座北朝南布置，以南面为前、北面为后；东、西、北三面由围护墙体10围成，北面为后围护墙；前屋面拱架13和后屋面11构成座北朝南前坡面，上面铺设透光覆盖材料16；遮阳网17位于前坡面透光覆盖材料16上方，遮阳网为南北方向卷放。

所述日光温室外遮阳网的快速卷放的动力传动过程为：电动机6经过第一减速器7与第二减速器3两级减速，将较低的转速输出给遮阳网卷轴1，将遮阳网17的底端固定于遮阳网卷轴1上，这样在电动机工作时，随着遮阳网卷轴的自转和南北移动，即可实现遮阳网的卷放；电动机正转时，遮阳网17卷起，电动机反转时，遮阳网17放下；其中遮阳网卷轴、牵引机构和行程控制盒中的螺杆三者为同步转动。

运行实例

本实例为在中国农业大学上庄实验站日光温室中的实际应用，运行过程顺利完成了外遮阳网的卷放任务。日光温室全钢拱架结构，具体尺寸为：东西长度80m、南北跨度8m、后屋面水平宽度1.8m、屋顶高为3.2m、前屋面倾角为26°、后屋面倾角为40°。本机具的弧形导轨为单排弧形2寸钢管，弧形导轨位于距日光温室的东山墙东侧0.2m处，固定于温室地面基础中，侧卷外遮阳网装置通过导轨支撑架安装于导轨上。日光温室东山墙向视图如图5所示，运行可分为装置启动前、卷起、停止和放下四个过程，简述如下：

在外遮阳网放下时，装置在钢索的拉力下停留在弧形导轨的底端，钢索的另一头固定于导轨的顶端。遮阳网的下端固定在装置卷放轴上(如图3所示状态)。

侧卷外遮阳网装置运行前需先设置行程，即设定行程控制盒中螺杆的转数，亦即运行过程卷轴的转数。当外遮阳网需要卷起时，接通装置电源，电动机经过两个减速器的减速后，输出的较低转速带动驱动轴、卷轴和螺杆转动。在电机的带动下，外遮阳网缓慢缠绕在卷轴上，钢索也被不停的缠绕于驱动轴上。钢索长度缩短的同时，装置被动地沿着弧形导轨上移，刚开始上移的速度较慢，随着遮阳网的不断缠绕，卷轴直径不断增大，而钢索也缠绕于驱动轴较大的直径上，在转速不变的情况下，它们的线速度越来越大，侧卷外遮阳网装置上移速度也越快(如图4所示状态)。

侧卷外遮阳网装置上移过程中，行程控制盒中螺杆也在不停转动，并且速度不断加快。而与螺杆一起的螺母因其轴向固定，只能轴向移动，当移动到一定们置时与电源开关的其中一个接触片相遇并推着接触片向前移动。当螺杆转过先前设定的转数后，螺母推动接触片正好使其断开，即使装置电源切断，停止动作。装置停留在设定位置，通常停止位置在温室屋顶(即弧形导轨顶端)。

当遮阳网需要放下时，接通电动机反转电源开关。电机连同卷轴驱动轴等反向转动，装置沿弧形导轨下移，遮阳网放下。其过程与卷起过程相反，当遮阳网全部放下，装置运行至导轨底端时，即螺杆转过设定转数后，电源断开。此时装置停在初始位置(如图3所示状态)。

Claims (6)

1.一种日光温室外遮阳网的快速卷放机具，其特征在于，所述日光温室外遮阳网为侧卷外遮阳网装置，该装置主要包括电机、减速器、安装在减速器输出轴上的牵引机构和遮阳网卷轴、导轨支撑架和行程控制盒构成，具体连接为电动机与第一减速器相连、第一减速器与第二减速器固定，电动机输出轴经过第一减速器与第二减速器的齿轮组减速后由第二减速器输出，第二减速器输出轴两端分别连接牵引机构和行程控制盒，遮阳网卷轴通过螺栓固定于牵引机构上且与第二减速器输出轴位于同一轴向；第二减速器与导轨支撑架由螺栓连接固定，运行中弧形导轨位于导轨支撑架四个滚轮之间，弧形导轨和弧形导轨立柱固定在日光温室侧面的地面基础上。

2.根据权利要求1所述日光温室外遮阳网的快速卷放机具，其特征在于，所述牵引机构安装于减速器输出轴与卷轴之间，牵引机构由驱动轴和钢索组成，钢索的一端固定于弧形导轨立柱顶部，另一端固定于驱动轴上，驱动轴为一变径轴，其直径通过精确计算，设计为与缠绕有遮阳网后的卷轴的直径相对应变化，在电机正转时，钢索不断缠绕于驱动轴上，在钢索的拉力作用下，装置沿着弧形导轨向上移动。随着卷轴直径的不断增大，钢索也缠绕于驱动轴相应较大直径上，即实现了两者的同步卷放。

3.根据权利要求1所述日光温室外遮阳网的快速卷放机具，其特征在于，所述侧卷外遮阳网装置各部件间均由螺栓螺母固定。

4.根据权利要求1所述日光温室外遮阳网的快速卷放机具，其特征在于，所述弧形导轨和弧形导轨立柱由钢管弯曲为一体。

5.根据权利要求1所述日光温室外遮阳网的快速卷放机具，其特征在于，所述日光温室为座北朝南布置，以南面为前、北面为后；东、西、北三面由围护墙体围成，北面为后围护墙；前屋面拱架和后屋面构成座北朝南前坡面，上面铺设透光覆盖材料；遮阳网位于前坡面透光覆盖材料上方，遮阳网为南北方向卷放。

6.一种权利要求1所述日光温室外遮阳网的快速卷放方法，其特征在于，所述侧卷遮阳网装置的动力传动过程为：电动机经过第一减速器与第二减速器两级减速，将较低的转速输出给遮阳网卷轴，将遮阳网的底端固定于卷轴上，这样在电机工作时，随着卷轴的自转和南北移动，即可实现遮阳网的卷放；电机正转时，遮阳网卷起，电机反转时，遮阳网放下；其中遮阳网卷轴、牵引机构和行程控制盒中的螺杆三者为同步转动。

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