CN105766474A - 一种卷扬式自封顶结构的微型温室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业设施技术领域，公开了一种卷扬式自封顶结构的微型温室，包括顶盖装置、围挡、升降装置、驱动装置和底座，顶盖装置通过围挡与所述底座连接，升降装置和驱动装置均设置在底座内，驱动装置用于驱动升降装置的升起和下落，升降装置用于带动顶盖装置和围挡沿竖直方向移动；在顶盖装置与底座之间呈预设距离时，顶盖装置、围挡和底座之间形成用于容纳植物的空腔，顶盖装置用于实现空腔的自封顶。本发明通过升降装置实现顶盖和围挡沿竖直方向移动，顶盖装置、围挡和底座能够形成用于容纳植物的空腔，顶盖装置还能够实现空腔的自封顶，且温室结构简单，封顶步骤简便，能够降低温室达到预设高度的限制，节省材料存储空间，降低成本。

Description

一种卷扬式自封顶结构的微型温室

技术领域

本发明涉及农业设施技术领域，尤其涉及一种卷扬式自封顶结构的微型温室。

背景技术

温室是指具有防寒、加温和透光等功能的设施，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物的栽培或育苗。温室培育是现代农业种植技术中的一种重要技术手段，在不适宜植物生长的季节，温室能够根据室外气象条件和作物生长发育期，利用控制设备对温室内的环境条件进行有效控制，在连续生产方式和管理方式下，温室内的植物能够高效、均衡的生长，增加产量。温室是一个半封闭的环境系统，受外界环境因素的影响很大，通过现在智能控制技术，能够创造稳定可控的人工环境，并进行农业生产。目前，温室的种类有很多，按结构分，可分为日光温室、拱形温室、连栋温室和其他展览性异构温室。

温室控制技术经过多年发展，温室的结构日趋成熟，并在农业生产中得到了广泛推广，但是随着温室材料的不断改进和植物的不断进化，植物对温室结构种类的需求不断增加，目前，单株大型盆栽观赏植物的开放环境防护措施主要是临时搬运进大型温室或者用保温材料包裹，在搬运过程中，这些防护措施容易对植物本身造成折断等伤害，影响其观赏价值和效果，而且大型温室结构复杂，封顶步骤繁琐，所需时间长，温室的预设高度受到较大限制，材料存储空间需求大，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种卷扬式自封顶结构的微型温室，结构简单，封顶步骤简便，所需时间短，能够降低温室达到预设高度的限制，材料存储空间需求小，成本低。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种卷扬式自封顶结构的微型温室，包括顶盖装置、围挡、升降装置、驱动装置和底座，所述顶盖装置通过所述围挡与所述底座连接，所述升降装置和所述驱动装置均设置在所述底座内，所述驱动装置用于驱动升降装置的升起和下落，所述升降装置用于带动顶盖装置和围挡沿竖直方向移动；

在所述顶盖装置与底座之间呈预设距离时，所述顶盖装置、围挡和底座之间形成用于容纳植物的空腔，所述顶盖装置用于实现所述空腔的自封顶。

进一步的，所述顶盖装置包括保温带、绞轮、绞轮轴、驱动电机、滚筒轴、滚筒和顶框，所述绞轮轴和滚筒轴相对设置在所述顶框的边缘，所述绞轮和滚筒分别套设在绞轮轴和滚筒轴上，所述保温带的一端固定绕设在滚筒上，另一端通过拉绳固定绕设在绞轮上，所述驱动电机用于带动绞轮轴和滚筒轴同向转动。

进一步的，所述顶盖装置还包括密封杆、锁紧连杆和支撑杆，所述锁紧连杆包括固定连接的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段与第二杆段呈V型，所述第二杆段通过密封杆与支撑杆铰接，所述第二杆段、密封杆、支撑杆和顶框构成平行四连杆结构。

进一步的，所述升降装置为连杆机构，所述连杆机构沿所述底座的边缘设置。

进一步的，所述连杆机构包括交错设置的第一组连杆和第二组连杆，所述第一组连杆的一端与底座可滑动连接，所述第一组连杆的另一端通过铰链与顶盖装置连接；所述第二组连杆的一端通过铰链与底座连接，所述第二组连杆的另一端与顶盖装置可滑动连接。

进一步的，所述驱动装置包括步进电机和传动构件，所述步进电机通过所述传动构件以实现连杆机构与底座的滑动连接。

进一步的，所述传动构件为锥齿轮-齿条或链轮-链条。

进一步的，所述顶框通过预装夹具与所述围挡可拆卸连接；和/或，所述围挡通过预装夹具与所述底座可拆卸连接。

进一步的，所述底座上设置有凹槽，所述升降装置和围挡均通过所述凹槽与所述顶框连接，所述顶框与所述凹槽相匹配。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的卷扬式自封顶结构的微型温室，通过驱动装置驱动升降装置的展开和收起，以实现顶盖装置和围挡沿竖直方向移动，顶盖装置、围挡和底座能够形成用于容纳植物的空腔，顶盖装置还能够实现所述空腔的自封顶，且该温室结构简单，封顶步骤简便，时间短，能够降低温室达到预设高度的限制；将升降装置和驱动装置均设置底座内，以便于节省材料存储空间，降低成本。

附图说明

图1为本发明提供的卷扬式自封顶结构的微型温室的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本发明中顶盖装置的结构示意图；

图4为图3的俯视剖面示意图。

图中：1：顶盖装置；2：围挡；3：升降装置；4：驱动装置；5：底座；6：保温带；7：密封杆；8：绞轮；9：绞轮轴；10：锁紧连杆；11：驱动电机；12：支撑杆；13：滚筒轴；14：滚筒；15：跳板；16：顶框。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“中央”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供的一种卷扬式自封顶结构的微型温室，包括顶盖装置1、围挡2、升降装置3、驱动装置4和底座5，顶盖装置1通过围挡2与底座5连接，升降装置3和驱动装置4均设置在底座5内，驱动装置4用于驱动升降装置3的升起和下落，升降装置3用于带动顶盖装置1和围挡2沿竖直方向移动；在顶盖装置1与底座5之间呈预设距离时，所述顶盖装置1、围挡2和底座5之间形成用于容纳植物的空腔，所述顶盖装置1用于实现所述空腔的自封顶，该温室通过使用驱动装置4和升降装置3带动顶盖装置1和围挡2自动上下移动，温室通过顶盖装置1能够实现自封顶，且结构简单，操作便捷，同时，将升降装置3和驱动装置4设置在底座5内，减小温室的占用空间，并节省材料存储空间。

如图3和图4所示，为了保证顶盖装置1能够实现温室的自封顶功能，优选顶盖装置1包括保温带6、绞轮8、绞轮轴9、驱动电机11、滚筒轴13、滚筒14和顶框16，绞轮轴9和滚筒轴13相对设置在顶框16的边缘，绞轮8和滚筒14分别套设在绞轮轴9和滚筒轴13上，保温带6的一端固定绕设在滚筒14上，另一端通过拉绳固定绕设在绞轮8上，驱动电机11用于带动绞轮轴9和滚筒轴13同向转动，其中，驱动电机11优选为步进电机，保温带6优选为柔性材料制成，以保证保温带6和顶框16之间的密封效果；保温带6与拉绳连接的一端优选设有横杆，保温带均匀固定绕设在横杆上，横杆通过拉绳与铰轮8连接，以使保温带6能够均匀展开或收放；铰轮8与铰轮轴9、滚筒14与滚筒轴13上分别设有一个单向棘轮，单向棘轮可用于单向驱动，也可用于防止逆转，保温带6的两端分别通过铰轮8和滚筒14的配合同步转动实现保温带6的收放，具体的，当保温带6展开时，绞轮8和滚筒14均逆时针转动，此时，单向棘轮使铰轮轴9和滚筒轴13分别作为主动轴和从动轴；当保温带6收起时，绞轮8和滚筒14均顺时针转动，此时单向棘轮使铰轮轴9和滚筒轴13分别作为从动轴和主动轴，以便于自动调节由于保温带6的缠绕改变绞轮8和滚筒14最大半径，进而引起的保温带6收放不同步的问题。

当保温带6展开或收起时，为了便于控制保温带6与顶框16之间的相对位置，并保证保温带6与顶框16之间的密封性，优选顶盖装置1还包括密封杆7、锁紧连杆10和支撑杆12，锁紧连杆10包括固定连接的第一杆段和第二杆段，第一杆段与第二杆段呈V型，第二杆段通过密封杆7与支撑杆12铰接，第二杆段、密封杆7、支撑杆12和顶框16构成平行四连杆结构，其中，上述平行四连杆结构所构成的平面与铰轮轴9和滚筒轴13均垂直，以便于实现保温带6收放的可操作性。

详细的，密封杆7的两端安装有跳板15，以便于将保温带6在收放时能够实现过渡并准确进入密封杆7与顶框16之间；当顶盖装置1运动到温室预设高度后，保温带6展开时，驱动电机11通过带齿皮带驱动绞轮轴9和滚筒轴13均逆时针转动，绞轮轴9与绞轮8通过单向棘轮结构锁定，不能相对转动，铰轮轴9充当主动轴通过保温带6上的拉绳绞紧保温带6，同时与密封杆7边缘的跳板15配合，将保温带6引入到密封杆7与顶框16的间隙中，此时，滚筒14通过单向棘轮与滚筒轴13连接，该棘轮使滚筒14与滚筒轴13之间可以发生相对转动，以便于保温带6能够自由释放；保温带6展开到位时，保温带6端部的横杆挤压锁紧连杆10的第一杆段，第一杆段带动第二杆段旋转一定角度，第二杆段带动支撑杆12同时挤压密封杆7，密封杆7将保温带6压实在顶框16上，以实现密封；优选的，密封杆7与保温带6呈带有一定曲率的平面，曲面最高点为密封杆7的中央位置，当锁紧连杆10和支撑杆12挤压密封杆7和保温带6时，产生预应力，以抵消压实保温带6变形产生的间隙；密封杆7可以为单个，也可以为多个，多个密封杆7可以组成密封框，以增强顶框16的强度和密封性；锁紧连杆10还可以通过滑轨或其他微调装置调节与顶框16的相对位置以适应不同的柔性保温材料和加工、磨损引起的变化。

保温带6收起时，驱动电机11反向转动，通过带齿皮带驱动绞轮轴9和滚筒轴13均顺时针转动，滚筒轴13与滚筒14通过单向棘轮结构锁定，不能相对转动，滚筒轴13充当主动轴将保温带6卷起，保温带6与顶框16发生相对滑动，密封杆7受到拉力，同时密封杆7带动锁紧连杆10脱锁，此时，绞轮8通过单向棘轮与绞轮轴9轴连接，该棘轮使绞轮8与绞轮轴9可以发生相对转动，以便于保温带6能够自由释放。

进一步的，驱动电机11的启动和终止，可通过人为控制或配合位置传感器实现自动控制。

为了保证温室能够实现可收放功能，并保证温室可达到微型化效果，优选的，升降装置3为连杆机构，连杆机构沿底座5的边缘设置，为了避免顶盖装置1发生水平旋转错位，连杆机构优选为多个，由于本发明提供的温室定位为微、小型温室，温室管理人员需要在温室外部进行室内作业，因此连杆机构能够尽可能多的提供温室的操作面，使管理人员可以从不同方向管理温室内设备，并节省温室的占用空间。

为了增强连杆机构的强度，并保证温室的稳固性，优选连杆机构包括交错设置的第一组连杆和第二组连杆，第一组连杆的一端与底座5可滑动连接，第一组连杆上设置有滚轮或滑块，底座5上设置有导轨，通过滚轮-导轨结构或滑块-导轨结构以实现滑动连接，第一组连杆的另一端通过铰链与顶盖装置1连接；第二组连杆的一端通过铰链与底座5连接，第二组连杆的另一端与顶盖装置1可滑动连接，第二组连杆上设置有滚轮或滑块，顶盖装置1上设置有导轨，通过滚轮-导轨结构或滑块-导轨结构以实现滑动连接，每一组连杆都包括多个连杆，不同组的连杆之间平行间隔设置且铰接，以实现温室的收放，同时，以便于防止顶盖装置1随着连杆机构的顶端移动时发生扭转。

为了便于操作，并节省劳动力，驱动装置4包括步进电机和传动构件，步进电机通过传动构件以实现连杆机构与底座的滑动连接，其中，步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性，以便于准确控制连杆机构和底座5的往复滑动。

为了使步进电机更好的驱动连杆机构与底座5能够进行往复滑动，以保证连杆机构能够展开和收起，优选传动构件为锥齿轮-齿条或链轮-链条，其中，当传动构件为锥齿轮-齿条时，步进电机的驱动轴与锥齿轮连接，同时，连杆机构与底座5滑动连接的一端也与锥齿轮连接，以使驱动轴的旋转运动转换为直线往复运动，以便于实现连杆机构的展开和收起；当传动构件为链轮-链条时，步进电机的驱动轴与链轮连接，同时，连杆机构与底座5滑动连接的一端也与链轮连接，在驱动轴的带动下，链条通过链轮以使连杆机构与底座5实现往复滑动。

为了便于操作，并节省劳动力，驱动装置4还可以优选为液压缸，液压缸带动连杆机构的展开和收起，详细的，液压缸的活塞杆与连杆机构的滑动端连接，并带动滑动端做往复运动，以实现连杆机构的自动收放。

如图2所示，底座5优选为正方体空腔，连杆机构的个数优选为大于等于两对，保证底座的四个边缘均设置有连杆机构，使多个连杆机构能够围成四面体结构，以便于维持顶框16升降的稳定性和同步性；若连杆机构的个数少于两对，连杆机构只能对角或同边设置，多个连杆机构就不能围成四面体结构，连杆机构与顶框16的连接点不仅要承担拉力或压力，还要承担由于顶框16重心不在连接点连线上产生的扭矩，对连杆机构和连接点强度要求相对较高，因此，连杆机构的个数大于等于两对，以减少受力类型，缩小升降装置的体积，并保证温室结构在稳定的前提下实现轻量化。

进一步的，驱动装置4与连杆机构的滑动端连接，驱动装置4的个数与连杆机构的个数一致，以便于保证顶框16在升起和下降时其所在的平面位置状态一致，当温室展开时，驱动装置4驱动同一连杆机构的滑动端沿靠近连杆机构的铰接端方向运动，以使连杆机构展开，以便于提升顶框16；温室展开后，通过驱动装置4的动力源实现连杆机构自锁，以完成顶框16位置状态的锁定；温室收起时，驱动装置4驱动同一连杆机构的滑动端沿远离连杆机构的铰接端方向运动，以使连杆机构折叠，便于降低顶框16；连杆机构处于完全折叠状态后，通过驱动装置4的动力源实现连杆机构自锁，以完成顶框16位置状态的锁定。

为了简化温室的安装方式，并保证植物搬进或搬出该温室时不会造成折断损伤等，优选顶框16通过预装夹具与围挡2可拆卸连接；和/或，围挡2通过预装夹具与底座5可拆卸连接，操作方便，维修方便，以便于延长温室的使用周期。

为了充分利用温室的存储空间，优选底座5上设置有凹槽，升降装置和围挡2均通过凹槽与顶框16连接，顶框16与凹槽相匹配，当升降装置处于完全折叠的状态时，第一组连杆和第二组连杆均完全收入到底座5的内部，而且顶框16收入到底座5上表面的凹槽内。并且顶框16上表面与底座5上表面平齐，以使结构紧凑，外形规则，易于存放、运输；同时，保证植物在温室内具有足够的空间，避免出现折断或损伤，有效提高观赏价值和效果。

温室还包括设置在底座5内部空间中的温室管理设备，用于对温室进行增温、补光和通风，同时对温室内环境进行监测以及数据采集、记录和传输；进一步的，围挡2可通过卷轴收放装置以实现收起或展开，方便快捷，节省占用底座5内部的空间。

综上所述，本发明提供的卷扬式自封顶结构的微型温室，温室结构简单，封顶步骤简便，时间短，能够降低温室达到预设高度的限制，并节省材料存储空间，降低成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，包括顶盖装置(1)、围挡(2)、升降装置(3)、驱动装置(4)和底座(5)，所述顶盖装置(1)通过所述围挡(2)与所述底座(5)连接，所述升降装置(3)和所述驱动装置(4)均设置在所述底座(5)内，所述驱动装置(4)用于驱动升降装置(3)的升起和下落，所述升降装置(3)用于带动顶盖装置(1)和围挡(2)沿竖直方向移动；

在所述顶盖装置(1)与底座(5)之间呈预设距离时，所述顶盖装置(1)、围挡(2)和底座(5)之间形成用于容纳植物的空腔，所述顶盖装置(1)用于实现所述空腔的自封顶。

2.根据权利要求1所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述顶盖装置(1)包括保温带(6)、绞轮(8)、绞轮轴(9)、驱动电机(11)、滚筒轴(13)、滚筒(14)和顶框(16)，所述绞轮轴(9)和滚筒轴(13)相对设置在所述顶框(16)的边缘，所述绞轮(8)和滚筒(14)分别套设在绞轮轴(9)和滚筒轴(13)上，所述保温带(6)的一端固定绕设在滚筒(14)上，另一端通过拉绳固定绕设在绞轮(8)上，所述驱动电机(11)用于带动绞轮轴(9)和滚筒轴(13)同向转动。

3.根据权利要求2所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述顶盖装置(1)还包括密封杆(7)、锁紧连杆(10)和支撑杆(12)，所述锁紧连杆(10)包括固定连接的第一杆段和第二杆段，所述第一杆段与第二杆段呈V型，所述第二杆段通过密封杆(7)与支撑杆(12)铰接，所述第二杆段、密封杆(7)、支撑杆(12)和顶框(16)构成平行四连杆结构。

4.根据权利要求1所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述升降装置(3)为连杆机构，所述连杆机构沿所述底座(5)的边缘设置。

5.根据权利要求4所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述连杆机构包括交错设置的第一组连杆和第二组连杆，所述第一组连杆的一端与底座(5)可滑动连接，所述第一组连杆的另一端通过铰链与顶盖装置(1)连接；所述第二组连杆的一端通过铰链与底座(5)连接，所述第二组连杆的另一端与顶盖装置(1)可滑动连接。

6.根据权利要求5所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述驱动装置(4)包括步进电机和传动构件，所述步进电机通过所述传动构件以实现连杆机构与底座(5)的滑动连接。

7.根据权利要求6所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述传动构件为锥齿轮-齿条或链轮-链条。

8.根据权利要求5所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述驱动装置(4)为液压缸，所述液压缸带动连杆机构的展开和收起。

9.根据权利要求2所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述顶框(16)通过预装夹具与所述围挡(2)可拆卸连接；和/或，所述围挡(2)通过预装夹具与所述底座(5)可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的卷扬式自封顶结构的微型温室，其特征在于，所述底座(5)上设置有凹槽，所述升降装置(3)和围挡(2)均通过所述凹槽与所述顶框(16)连接，所述顶框(16)与所述凹槽相匹配。