CN112493030A - 一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于圆拱形日光温室棚膜清洗的装置，包括圆拱形自走车体，爬升装置、清洗装置；所述爬升装置包括减速电机，两侧爬升轮，两侧固定支架，两侧爬升轮固定连接有转轴；所述清洗装置包括方形壳体，所述壳体内设有水箱、风机、压力泵、喷杆，所述喷杆设有多个微喷头；所述清洗装置另设有控制系统，蓄电池，可翻转开启的太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设置于壳体外侧；所述控制系统包括定位标签，定位识别贴，定位识别模块、称重传感器，控制器，物联网通讯模块，喷水驱动电路，电机驱动电路；本装置能够自动化程度较高，可配合农业物联网装备使用实现棚膜清洗的自动作业，以利于实现现代化大规模的温室生产，减轻农户工作强度。

Description

一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置

技术领域

本发明主要涉及一种温室棚膜清洗装置，具体是涉及一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置。

背景技术

日光温室通过利用太阳能实现作物冬季不加温生产，不仅解决了长期困扰我国北方地区的蔬菜的周年供应问题，更是推动了经济的增长及小康社会的建成。

圆拱形日光温室是指整个跨度以上的拱是圆拱形的样式，抗风载、抗雪载能力比较强，是适用地区较广的一类温室。但是由于圆拱形温室的特殊采光结构构造以及地球环境的恶化，使得温室的棚膜容易产生被空气悬浊物污染的现象，影响温室内的采光，间接导致温室内白天蓄热不足及作物光合作用受到抑制的现象产生，这一现象已然成为困扰农业生产者的难题。

本发明根据温室棚膜容易吸附空气悬浊物及影响采光等特点，提出用于温室棚膜清洗除尘的装置，以弥补现有技术的缺陷。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明的目的是提出一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置，在温室棚膜满足不了预期的采光效果时，通过清洗装置将棚膜吸附的灰尘等悬浊物去除，提高温室棚膜的透光性能，同时在冬季降雪时，该装置可以用于温室的除雪作业，保证冬季温室的正常采光蓄热，促进作物更好的生长发育。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种用于圆拱形日光温室棚膜清洗的装置，包括圆拱形自走车体，爬升装置、清洗装置；其技术要点是：

所述圆拱形自走车体包括两个圆拱形轨道，两个圆拱形轨道结构相同，均为两根半圆形方管与数根短圆管通过焊接构成的梯形轨道；所述两个圆拱形轨道底部分别通过两个连接架固定连接；所述两个连接架均设有驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮分别同侧；

所述爬升装置包括减速电机，两侧爬升轮，两侧固定支架，两侧爬升轮固定连接有转轴，所述减速电机连接于一侧固定支架，所述减速电机的驱动轴与同侧爬升轮固定连接，两侧固定支架均设有辅助轮，所述辅助轮分别与两侧圆拱形轨道外侧方管下表面滑动连接；所述减速电机带动两侧爬升轮在圆拱形轨道上运行；

所述清洗装置包括方形壳体，所述壳体内设有水箱、风机、压力泵、喷杆，所述喷杆设有多个微喷头；所述壳体底部为弧形、中间设有排风口，所述喷杆和多个微喷头分别排列在排风口上方和下方；所述压力泵一端连接水箱、另一端连接喷杆；所述壳体两侧设有轴孔，所述转轴穿装壳体两侧轴孔并转动连接；所述壳体两侧设有第一稳定轮与第二稳定轮，所述第一稳定轮与第二稳定轮分别与两侧圆拱形轨道方形钢管下表面滑动连接。

进一步的，所述清洗装置另设有控制系统，蓄电池，可翻转开启的太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设置于壳体外侧；所述控制系统包括定位标签，定位识别贴，定位识别模块、称重传感器，STM32控制器，物联网通讯模块，喷水驱动电路，电机驱动电路；

所述太阳能光伏板连接蓄电池，所述蓄电池为控制系统、减速电机、压力泵提供运行所需电能；

所述定位标签设置于圆拱形轨道最高点及两端, 所述定位识别贴设置于清洗装置侧方，通定位标签过射频信号自动识别，将信号传递到固定在清洗装置侧方的定位识别贴，所述称重传感器设置于水箱；所述定位识别模块、称重传感器发送信号至信息采集电路，所述控制器接收与传递电信号、并将电信号传递到减速电机、两个驱动轮，风机，通过控制减速电机及驱动轮的正转反转从而实现清洗装置的反复前后运行，以及压力泵和风机的开启与关闭。

进一步的，所述圆拱形自走车体两个连接架均设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下端连接有万向支撑轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明结构能够通过太阳能光伏板进行主动蓄电，有效避免清洗装置受到电源线的限制，使应用区域更加广泛。

（2）本发明能够自动化程度较高，可配合农业物联网装备使用实现棚膜清洗的自动作业，以利于实现现代化大规模的温室生产，减轻农户工作强度。

（3）本发明将清洗装置与温室棚膜分层设计，避免装置对温室棚膜及骨架产生破坏，且微喷头产生的水雾不会对棚膜造成破损，且能够有效节约水资源。

（4）本发明能够除了棚膜清洗的功能外，还可应用于温室棚膜的新雪清除，有效解决圆拱形温室除雪困难的问题。

附图说明

图1为本发明结构整体示意图；

图2为爬升装置结构左视图；

图3为爬升装置结构右视图；

图4为清洗装置示意图；

图5为清洗装置内部布局示意图；

图6为清洗装置局部结构连接示意图；

图7为控制系统结构框图。

图1-图7中各结构的具体名称为：减速电机1，第一固定支架2，第一圆拱形轨道3，第二圆拱形轨道4，第一爬升轮5,第二爬升轮6，清洗装置7，太阳能光伏板8，第一电动驱动轮9，第一从动轮10，第二电动驱动轮11，第二从动轮12，称重传感器13，万向支撑轮14，第一稳定轮15，定位标签16，电动伸缩杆17，轴承18，第一固定支架辅助轮19，第二稳定轮20，第二固定支架辅助轮21，第二固定支架22，定位识别贴23，转轴24，微喷头25，风机26，水箱27，压力泵28，控制系统29，蓄电池30，自走车体31，爬升装置32，第一连接架33，第二连接架34，轴承架35，辅轮架36，排风口37，喷杆38，方形壳体39，安装孔40。

具体实施方式

实施例1

见图1-图6，本实例的具体结构为：一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置，包括圆拱形自走车体31，爬升装置32、清洗装置7构成；

所述圆拱形自走车体31包括第一圆拱形轨道3与第二圆拱形轨道4，所述第一圆拱形轨道3与第二圆拱形轨道4结构相同，均为两根半圆形方管与数根短圆管通过焊接构成的梯形轨道；

所述第一圆拱形轨道3与第二圆拱形轨道4底部通过第一连接架33和第二连接架34固定连接，第一连接架33和第二连接架34上均设有万向支撑轮14；所述第一连接架33和第二连接架34均设有驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮分别同侧；具体设置方法可以为：

第一连接架33设有第一电动驱动轮9、第一从动轮10，第二连接架34设有第二电动驱动轮11、第二从动轮12，所述第一电动驱动轮9和第二电动驱动轮11同侧，所述第一从动轮10和第二从动轮12同侧，所述第一电动驱动轮9、第二电动驱动轮11可带动圆拱形自走车体31前进或后退；

所述爬升装置32包括减速电机1，第一爬升轮5,第二爬升轮6，第一固定支架2，第二固定支架22，第一固定支架2设有轴承架35，下端均设有辅轮架36，第一固定支架2，第二固定支架22分别设有第一固定支架辅助轮19和第二固定支架辅助轮21，第一爬升轮5和第二爬升轮6之间固定连接有转轴24；

所述减速电机1布置于第一圆拱形轨道3，所述减速电机1机身固定连接第一固定支架2，第一固定支架2的上端设有轴承架35，第一固定支架2上端轴承架35设有安装孔40，所述减速电机1驱动轴穿转安装孔40并与第一爬升轮5固定连接，安装孔40内设有轴承18，减速电机1驱动轴与轴承架35通过轴承18转动连接；第一固定支架2下端的辅轮架36末端设有第一固定支架辅助轮19，所述第一固定支架辅助轮19与第一圆拱形轨道3外侧方管下表面滑动连接；

所述第二爬升轮6置于第二圆拱形轨道4上，所述第二爬升轮6末端连接于第二固定支架22，所述第二固定支架22设有与第二圆拱形轨道4的外侧方管下表面的第二固定支架辅助轮21；

所述第一爬升轮5、第二爬升轮6的结构相同，减速电机1每运行一圈，第一爬升轮5、第二爬升轮6在圆拱形轨道上稳定运行5阶；

所述清洗装置7包括方形壳体39，所述壳体内设有水箱27、风机26、压力泵28、喷杆38，所述喷杆38设有多个微喷头25；所述壳体底部为弧形、中间设有排风口37，所述喷杆38和多个微喷头25分别排列在排风口37上方和下方；所述压力泵28一端连接水箱、另一端连接喷杆38；所述壳体39两侧设有轴孔，所述转轴24穿装壳体39两侧轴孔并通过轴承18与壳体39转动连接；所述壳体39两侧设有第一稳定轮15与第二稳定轮20，所述第一稳定轮15与第二稳定轮20分别与第一圆拱形轨道3、第二圆拱形轨道4方形钢管下表面滑动连接，以避免清洗装置7在运行过程中发生晃动。

所述圆拱形自走车体31的第一连接架33和第二连接架34均设有电动伸缩杆17，所述电动伸缩杆17下端连接万向支撑轮14；所述车体需调整方向时，电动伸缩杆17伸长，驱动车轮和从动车轮离开地面，车体通过万向支撑轮14调整方向行进。

实施例2

见图1-图7，所述用于圆拱形日光温室棚膜清洗的装置主体结构见实施例1，

所述清洗装置7另设有控制系统29，蓄电池30，可翻转开启的太阳能光伏板8，所述蓄电池30设置于壳体39内部，所述太阳能光伏板8设置于壳体外侧；所述太阳能光伏板8将转化的电能储存于蓄电池30，所述蓄电池30为控制系统29、减速电机1、压力泵28，风机26提供运行所需电能；

所述控制系统29包括定位标签16，定位识别贴23，定位识别模块、称重传感器，STM32控制器，物联网通讯模块，喷水驱动电路，电机驱动电路组成；

所述定位标签16设置于第一或、第二圆拱形轨道最高点及两端, 所述定位识别贴23设置于清洗装置侧方，通定位标签16过射频信号自动识别，将信号传递到固定在清洗装置侧方的定位识别贴23；所述称重传感器13设置于水箱27底部；

所述定位识别模块、称重传感器发送信号至信息采集电路，所述STM32控制器是整个控制系统的中心，用于接收与传递电信号，具体包括用于自动分配水的使用量的称重传感器，控制清洗装置进行往复运行的标签RFID模块以及物联网通讯模块；

所述STM32控制器将电信号传递到减速电机1、喷水驱动电路，风机驱动电路，第一驱动轮9、第二驱动轮11，通过控制减速电机1及驱动轮的正转反转从而实现清洗装置7的反复前后运行，以及压力泵、风机的开启与关闭。

本实施例的工作过程及原理：

（1）清洗装置7的下表面为弧面，弧面两端分别固定有微喷头25，清洗装置7在停止作业时停在圆拱形自走车体31底端；当控制系统发出的电机启动信号传至到固定在爬升装置32上的减速电机1时，减速电机1开始运行并带动爬升装置32及清洗装置7向上爬升至圆拱形轨道最高点，随后在最高点开启清洗装置7运行方向的一侧微喷头25及风机26向温室一侧底端运行作业，保证在除尘的同时，减少水分的残留，当到达最低点时，微喷头25与风机26停止作业，减速电机1反转，带动清洗装置7回到最高点，再次开启另一侧的微喷头25及风机26向未清洗的一侧展开作业，到达最底端时再次返回最高点。

（2）所述第二圆拱形轨道4最高点及两端贴有定位标签16,通过射频信号自动识别，将信号传递到固定在清洗装置侧方的定位识别贴23，进一步的将信号传递到位于清洗装置内部的STM32控制器29中，控制器29发出指令信号，控制减速电机1、第一驱动轮9与第二驱动轮11进行正转或者反转的往复清洗棚膜作业，当完成一个温室的清洗工作。

（3）第一驱动轮9与第二驱动轮11可设有车轮转向装置17，将圆拱形自走车体31的四个车轮调转90度，改变运动方向，到下一个温室开展清洗作业。

（4）减速电机1带动爬升装置延圆拱形轨道3爬升时，位于第一固定支架2下端的辅助轮19沿第一圆拱形轨道3下端与第一爬升轮5同步运行，防止减速电机1发生自转。

Claims (3)

1.一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置，包括圆拱形自走车体，爬升装置，清洗装置；其特征是：

所述圆拱形自走车体包括两个圆拱形轨道，两个圆拱形轨道结构相同；所述两个圆拱形轨道底部分别通过两个连接架固定连接；所述两个连接架均设有驱动轮和从动轮；

所述爬升装置包括减速电机，两侧爬升轮，两侧固定支架，两侧爬升轮固定连接有转轴，所述减速电机连接于一侧固定支架，所述减速电机的驱动轴与同侧爬升轮固定连接，两侧固定支架均设有辅助轮，所述辅助轮分别与两侧圆拱形轨道下表面滑动连接；所述减速电机带动两侧爬升轮在圆拱形轨道上运行；

所述清洗装置包括方形壳体，所述壳体内设有水箱、风机、压力泵、喷杆，所述喷杆设有多个微喷头；所述壳体底部为弧形、中间设有排风口，所述微喷头排列在排风口上方和下方；所述压力泵一端连接水箱、另一端连接喷杆；所述转轴穿装壳体并转动连接；所述壳体两侧设有第一稳定轮与第二稳定轮，所述第一稳定轮与第二稳定轮分别与两侧圆拱形轨道下表面滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置，其特征是：所述清洗装置另设有控制系统，蓄电池，太阳能光伏板，所述太阳能光伏板设置于壳体外侧；所述控制系统包括定位标签，定位识别贴，定位识别模块、称重传感器，控制器，物联网通讯模块，喷水驱动电路，电机驱动电路；所述太阳能光伏板连接蓄电池，所述蓄电池为控制系统、减速电机、压力泵、驱动轮，风机提供运行所需电能；所述定位标签设置于圆拱形轨道最高点及两端，所述定位识别贴设置于清洗装置侧方，通定位标签过射频信号自动识别，将信号传递到固定在清洗装置侧方的定位识别贴，所述称重传感器设置于水箱；所述定位识别模块、称重传感器发送信号至信息采集电路，所述控制器接收与传递电信号、并将电信号传递到减速电机、两个驱动轮，通过控制减速电机及驱动轮的正转反转从而实现清洗装置的反复前后运行，以及压力泵和风机的开启与关闭。

3.根据权利要求1所述的一种用于圆拱形日光温室的棚膜清洗装置，其特征是：所述圆拱形自走车体两个连接架均设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆下端连接有万向支撑轮。

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