CN102405799A - 机械刮除和电加热组合式除雪大棚 - Google Patents

Abstract

本发明机械刮除和电加热组合式除雪大棚，在大棚中间的横梁上设置齿轮导轨和平台导轨，在平台导轨上设有移动平台，移动平台上设置电动机，在大棚两端的横梁上设有边缘导轨；电动机两边传动轴上的传动小齿轮与齿轮导轨啮合，使传动小齿轮能在齿轮导轨上上下移动；在电动机的一端设置除雪板，除雪板两边形成左、右除雪板，左右除雪板的外端设有嵌置在边缘导轨内边缘滚轮；在顶梁上设置若干根电热管支撑梁，在电热管支撑梁的面上设置通过电线与电源连接防水电热管；左右除雪板下端的设置高度应大于防水电热管的设置高度。本发明的积极效果是，可有效去除棚顶的积雪，减少高强度且有危险的夜晚除雪作业，使大棚种植在下雪天也能正常地进行。

Description

机械刮除和电加热组合式除雪大棚

技术领域

本发明涉及农业基础设施技术领域，具体地说，是一种通过机械刮除和电加热的方式来去除积雪的农用大棚。

背景技术

农业是我国的第一产业，在我国国民经济生产中占有重要的地位。我国人口基数庞大，但是农民占有很高的比例。我国地域广大，其中绝大多数为农村。农业生产关系到我国人民衣食的头等大事，关系到社会的稳定发展。在我国目前的农业生产中，技术含量已经越来越多，其中，大棚种植的发展，改变了纯粹依靠天气的农作方式，使许多季节很强的农作物已经四季都能种植，长年都有供应。大棚种植对增加农产品品种、提高农业产量、改善人民生活水平起着重要的作用。

但是，大棚种植常常是会受到天气影响的，其中，大雪、冰雹是主要的危害。而这种天气在我国的北方和西北地区是非常普遍的。大粒冰雹的砸下对农用大棚的危害不用详说。大雪对农用大棚的危害也很严重，首先是机械损坏，覆盖在农用大棚上过厚的积雪可将大棚压垮。其次是减少光照，下雪天本身阳光就很少，再加上覆盖的积雪，大棚内的光照会严重不足，影响农作物的生长。第三是冻害，寒冷会严重影响农作物的生长。2008年我国的雪灾和2010年年末南方的大雪曾使广大农户遭到了严重的经济损失。现在，农用大棚种植者为应对下雪天采取的措施主要有：（1）改进大棚结构，例如用钢筋混凝土制作大棚的骨架并采用拱形设计以增强其支持能力；（2）将棚顶做成有一定的坡度，使之不易积雪；（3）及时扫雪，不让棚顶有厚雪积压。前两种措施在遇到较为严重的冰雪灾害时效果有限，很难保证大棚不受损坏并且大棚积雪的情况也很难有根本的改变。第三种措施的劳动强度太大并且夜晚除雪作业会有相当的安全问题。

发明内容

本发明设计旨在解决上述的问题，提供一种机械刮除和电加热组合式除雪大棚，可方便地去除棚顶的积雪，使大棚种植在下雪天也能正常地进行。

为解决上述的问题，本发明采取的技术方案为：

一种机械刮除和电加热组合式除雪大棚，含有支撑柱、横梁、顶梁和大棚塑料薄膜，所述支撑柱与横梁、顶梁一起构成大棚的框架结构，在框架结构上蒙上大棚塑料薄膜，设置门和窗，构成大棚的基本形式，其特征是，在大棚中间横梁的左右两边设有齿轮导轨和平台导轨，平台导轨的宽度窄于齿轮导轨的宽度，在平台导轨的下端设有限位凸起；在大棚两端的横梁上设有边缘导轨；在平台导轨上设有移动平台，在移动平台上设置电动机，所述电动机两边的传动轴上设有传动小齿轮，传动小齿轮与齿轮导轨啮合，电动机启动后传动小齿轮在齿轮导轨上作跨越棚顶的上下移动（实现对顶梁两边的除雪）；在电动机的一端设置除雪板，除雪板向两边伸出形成右除雪板和左除雪板，所述右除雪板和左除雪板的外端设有边缘滚轮，边缘滚轮嵌置在边缘导轨内；在顶梁上设置1～7根电热管支撑梁，在电热管支撑梁的下面铺设耐热绝缘的塑料膜压紧条，在电热管支撑梁的面上设置防水电热管，防水电热管通过电线与电源连接；所述右除雪板和左除雪板下端的设置高度大于防水电热管的设置高度。

进一步的，可选的，在齿轮导轨上方安装有过顶护框，过顶护框与齿轮导轨形成限制滑槽，对过顶滑动的电动机起保护作用。

所述电动机采用步进电机，通过编写其控制程序，可设置针对不同下雪量的转速和除雪的间隔时间。

所述边缘导轨为槽形结构，在导轨上设有开口，边缘滚轮通过开口嵌置在槽形结构内不会滑出。

进一步的，可选的，在所述顶梁上设置3根电热管支撑梁，其中一根设置在顶梁中心线上，第二根设置在中心线与前边之间，第三根设置在中心线与后边之间，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

进一步的，可选的，在所述顶梁上设置5根电热管支撑梁：在顶梁中心线上设置一根，在中心线与前边之间和中心线与后边之间各设置两根，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

进一步的，可选的，在所述顶梁上设置7根电热管支撑梁：在顶梁中心线上设置一根，在中心线与前边之间和中心线与后边之间各设置3根，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

所述的防水电热管可分别通过电线与电源开关连接或与电源插座插接。

所述电热管支撑梁为板状金属结构，其底部宽于顶部。

所述耐热绝缘塑料膜压紧条的宽度大于电热管支撑梁底部的宽度。

本发明机械刮除和电加热组合式除雪大棚的工作过程为：

遇到下雪天，当农用大棚顶端有积雪产生时，可视情况采用相应的除雪方式：

（1）雪不大的，可将防水电热管通电进行发热，防水电热管自身并通过电热管支撑梁散发热量使周边的积雪溶解，溶解的雪水顺棚顶流下，顺道再将遇到的积雪溶解，使棚顶的积雪明显减少；

（2）雪较大的，可启动机械刮除和电加热组合方式进行除雪，首先，用机械刮除的方式间歇性地刮除棚顶较厚的积雪，然后，防水电热管的发热使大棚塑料薄膜上剩余的积雪溶解。

机械刮除和电加热组合式除雪的好处是，

（1）可有效地保护大棚顶上的塑料薄膜，除雪效果比较好；此外，防水电热管产生的热量对提高大棚内的温度，减少农作物受冻也会有一定的帮助；

（2）可有效代替人工除去棚顶的积雪，减少了高强度且有危险的除雪作业，使大棚种植在下雪天也能正常地进行；

（3）采用机械刮除和电加热相结合的除雪方法，可以大大提高农用大棚塑料薄膜的使用寿命，利用电加热的方式去除塑料薄膜表面积雪，可以避免在除去塑料薄膜表层积雪时机械除雪板与塑料薄膜产生过多的接触，造成塑料薄膜不必要的破损；

（4）结构简单，材料易得，容易制造，便于推广应用。

附图说明

附图1为本发明机械刮除和电加热组合式除雪大棚的结构示意图；

附图2为防水电热管的结构示意图；

图中的标号分别为：

1、支撑柱；            2、横梁；              3、顶梁；

4、边缘导轨；          5、右除雪板；          6、传动小齿轮；

7、齿轮导轨；          8、平台导轨；          9、限位凸起；

10、移动平台；         11、电动机；           12、左除雪板；

13、边缘滚轮；         14、过顶护框；         15、电热管支撑梁；

16、防水电热管；       17、绝缘导热保护层；   18、电热丝。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明机械刮除和电加热组合式除雪大棚的具体实施方式，但是，本发明的实施不限于以下的实施方式。

参见附图1，一种机械刮除和电加热组合式除雪大棚，采用的支撑柱1、横梁2、顶梁3和大棚塑料薄膜可用现有农用大棚的建造材料。用支撑柱1、横梁2与顶梁3一起构成大棚的框架结构，然后在框架结构上蒙上大棚塑料薄膜，设置门和窗（如果需要有窗的话），构成农用大棚的基本形式。由于大棚的框架结构是要承重的，所以，在支撑柱1、横梁2和顶梁3的用材和结构上应有充分的考虑。

本发明的特征结构是，在大棚中间横梁2的左右两边设置齿轮导轨7和平台导轨8，因平台导轨8的宽度窄于齿轮导轨7的宽度，所以，可将平台导轨8设置在齿轮导轨7内并在平台导轨8的下端设有一个限位凸起9，以对电动机11起限位和触电回转的作用。另外，在大棚左右两端的横梁2之上设置边缘导轨4，边缘导轨4可采用槽形的结构件，在近顶梁3处设置一个开口以方便边缘滚轮13嵌置在边缘导轨4的槽形结构内。

在平台导轨8上设置一个利用平台导轨8可上下滑动的移动平台10，在移动平台10上安装一台电动机11，所述电动机11可采用步进电机，通过编写其控制程序可设置针对不同下雪量时的转速和除雪的间隔时间，使除雪效率更高。电动机11两边传动轴的外端通过短的连接轴各设置一个传动小齿轮6，传动小齿轮6的齿与齿轮导轨7的齿是啮合的。在电动机11上下边的一端设置一块除雪板，除雪板应采用耐寒材料并较结实，除雪板向两边伸出形成右除雪板5和左除雪板12（即，整个除雪板可用3块板构成：一块是连接在电动机11上的除雪板、一块是连接在除雪板左边的左除雪板12、一块是连接在除雪板右边的右除雪板5），右除雪板5和左除雪板12的外端设置边缘滚轮13（边缘滚轮13嵌置在边缘导轨4内），这样，右除雪板5和左除雪板12就成为都有活动连接的、结实的除雪推杆（板）。

在顶梁3上设置三根电热管支撑梁15，电热管支撑梁15可采用底部宽于顶部的板状金属结构。考虑到农用塑料薄膜的熔点较低，所以在电热管支撑梁15的下面要先铺设耐热绝缘的塑料膜压紧条后再将电热管支撑梁15与大棚塑料薄膜接触。所用耐热绝缘塑料膜压紧条的宽度应大于电热管支撑梁15底部的宽度，防止电热管支撑梁15导热后影响大棚塑料薄膜。在每根电热管支撑梁15的面上安装一根防水电热管16，即，设置三根电热管支撑梁15可安装三根防水电热管16。因为，只装一根防水电热管16的话，用电虽少，但产生的热量小，不利于融雪；安装5根或7根防水电热管16的话，耗电较多且功率可能会有浪费，所以，安装3根防水电热管6（首先是中间要装1根，然后两边再各设1根）是一个比较好的方案。（安装5根防水电热管6的形式为：中间装1根，两边再各设2根；安装7根防水电热管6的形式为：中间装1根，两边再各设3根。）考虑到农用塑料薄膜的熔点较低，因此，防水电热管16不可采用高温电热管。防水电热管16的组成包括防水电热管16、绝缘导热保护层17和电热丝18（参见附图2）。可将三根防水电热管16分别通过电线与电源开关连接或与电源插座插接，这样，可视下雪情况开一根（防水电热管16）或两根（或中间管加前置管、或中间管加后置管）或三根全部打开。

需要注意的是：安装右除雪板5和左除雪板12时，应确保右除雪板5和左除雪板12刮雪的下端设置高度大于防水电热管16的设置高度。这样，机械除雪和电加热除雪结构就不会彼此影响。

当移动平台10上的电动机11启动后电动机11两边传动轴外端的传动小齿轮6就能在齿轮导轨7上上下移动，带动右除雪板5和左除雪板12进行除雪（同时移动平台10也在平台导轨8上上下移动，将平台导轨8上的积雪去除）。如需要，电动机11可跨越棚顶对顶梁3两边的积雪进行清除。这时，可在齿轮导轨7的上方安装一个过顶护框14，使过顶护框14与齿轮导轨7形成一个限制滑槽，对跨越顶梁3滑动的电动机11起某种保护作用。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械刮除和电加热组合式除雪大棚，含有支撑柱、横梁、顶梁和大棚塑料薄膜，所述支撑柱与横梁、顶梁一起构成大棚的框架结构，在框架结构上蒙上大棚塑料薄膜，设置门和窗，构成大棚的基本形式，其特征是，在大棚中间横梁的左右两边设有齿轮导轨和平台导轨，平台导轨的宽度窄于齿轮导轨的宽度，在平台导轨的下端设有限位凸起；在大棚两端的横梁上设有边缘导轨；在平台导轨上设有移动平台，在移动平台上设置电动机，所述电动机两边的传动轴上设有传动小齿轮，传动小齿轮与齿轮导轨啮合，电动机启动后传动小齿轮在齿轮导轨上作跨越棚顶的上下移动；在电动机的一端设置除雪板，除雪板向两边伸出形成右除雪板和左除雪板，所述右除雪板和左除雪板的外端设有边缘滚轮，边缘滚轮嵌置在边缘导轨内；在顶梁上设置1～7根电热管支撑梁，在电热管支撑梁的下面铺设耐热绝缘的塑料膜压紧条，在电热管支撑梁的面上设置防水电热管，防水电热管通过电线与电源连接；所述右除雪板和左除雪板下端的设置高度大于防水电热管的设置高度。

2.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，在齿轮导轨上方安装有过顶护框，过顶护框与齿轮导轨形成限制滑槽，对过顶滑动的电动机起保护作用。

3.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述电动机采用步进电机，通过编写其控制程序，可设置针对不同下雪量的转速和除雪的间隔时间。

4.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述边缘导轨为槽形结构，在导轨上设有开口，边缘滚轮通过开口嵌置在槽形结构内不会滑出。

5.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述顶梁上设置3根电热管支撑梁，其中一根设置在顶梁中心线上，第二根设置在中心线与前边之间，第三根设置在中心线与后边之间，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

6.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述顶梁上设置5根电热管支撑梁：在顶梁中心线上设置一根，在中心线与前边之间和中心线与后边之间各设置两根，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

7.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，在所述顶梁上设置7根电热管支撑梁：在顶梁中心线上设置一根，在中心线与前边之间和中心线与后边之间各设置3根，每根电热管支撑梁上设置一根防水电热管。

8.根据权利要求1或5-7所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述的防水电热管可分别通过电线与电源开关连接或与电源插座插接。

9.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述电热管支撑梁为板状金属结构，其底部宽于顶部。

10.根据权利要求1所述的一种机械刮除式防雪大棚，其特征在于，所述耐热绝缘塑料膜压紧条的宽度大于电热管支撑梁底部的宽度。

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