CN112753442B

CN112753442B - 一种薄膜全开型拱型薄膜温室

Info

Publication number: CN112753442B
Application number: CN202110129358.4A
Authority: CN
Inventors: 赵茂香; 王磊; 马超; 张才喜; 王世平; 纠松涛
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2041-01-29
Also published as: CN112753442A

Abstract

本发明公开了一种薄膜全开型拱型薄膜温室，在不改变现有温室的物理结构，不增加太多成本、不造成繁琐结构和不过多维修维护的条件下，能根据温室温度需求自由开启天窗的宽度，在夏季晴天甚至可以将棚膜全部卷至拱顶，既可以不造成高温危害，又可以改善温室内作物的光照状况。同时，还能够延长薄膜的使用寿命，提高土地利用率，抵抗台风、大风及大雪危害，以及减少次生盐渍化危害。

Description

一种薄膜全开型拱型薄膜温室

技术领域

本发明涉及一种现代农业设施技术领域，尤其涉及一种薄膜全开型拱型薄膜温室。

背景技术

塑料温室是全球增加速度最快、面积最大的农业生产设施，具有保温、避雨等多种功能，在增加产量、提高品质、调节产期等方面发挥了积极作用，是现代农业的发展方向。然而却有3个缺陷：1)夏季温度过高，降温困难，对农作物的生长带来不利影响；2)塑料膜老化和灰尘粘附导致透光率下降，影响植物生长发育，并影响产量和品质；3)为了改善通风效果，塑料温室的面积控制在2000m²以下，温室之间需要留出通风空间，土地利用率在76％-86％，一些大型农业园区，利用率甚至更低，浪费了有限的优质土地资源。

现有连栋拱型塑料温室一般在拱顶靠近天沟的侧下方设置天窗通风，均采用卷膜器驱动卷膜拉干卷膜形成通风天窗，展膜时则依赖卷膜拉干的重力将塑料膜展开。但现有温室的拱顶较为平缓，卷膜到达拱顶后，将无法利用重力将塑料膜展开。因此，天窗开口只能在拱顶下侧靠近天沟上沿、坡度相对陡的位置设置，靠重力可以将天窗塑料膜展开，宽度一般在1.0-1.5m之间，降温效果极其有限。虽然也可以设置湿帘、遮阳网等降低温度，但增加成本、降低光照强度等，限制了其应用。

本发明的目标是不改变现有温室的物理结构、不增加太多成本、不造成繁琐结构和不过多维修维护的条件下，能根据温室温度需求自由开启天窗的宽度，在夏季晴天甚至可以将棚膜全部卷至拱顶，既可以不造成高温危害、又可以改善温室内作物的光照状况。

本发明将各型薄膜温室改变成全开型的薄膜温室，具有以下优点：1)高温夏季通风透光好：低温季节和高温夏季的风雨天气时，密闭温室，同现有温室一样保温和避雨，但在高温夏季无风无雨天气时，卷薄膜至棚顶，温室内几乎完全没有薄膜的遮挡，光照条件同露地栽培几乎相同，而且也没有过高温度对农作物生长发育的影响，可提高棚内农作物的光合生产能力；2)延长薄膜的使用寿命：由于薄膜完全卷起至棚顶，故可以减缓薄膜的光老化和沾染灰尘，延长其使用寿命；3)提高土地利用率：由于薄膜可以全卷，不存在降温不足的问题，温室面积可以根据土地面积的大小全覆盖，可以提高土地利用效率；4)抵抗台风、大风及大雪危害：在台风或大风、狂风及大雪前，将薄膜全卷至棚顶，可以有效避免大风吹坏或大雪压塌薄膜和温室结构，降低风害、雪害。冬季强降雪时，将薄膜全卷至棚顶，降雪至温室内，可以有效防止大雪压塌温室；5)减少次生盐渍化危害：在休闲季节，将薄膜全卷至棚顶，雨水进入棚内，淋溶土壤表层盐分到深层，减轻温室内土壤次生盐渍化。

发明内容

本发明目的是提供一种薄膜全开型拱型薄膜温室单元，其具有通风透光好、土地利用率高并且能够延长薄膜的使用寿命。

本发明的第一方面，提供一种薄膜全开型拱型薄膜温室单元，其包括：

弧形拱干；

牵引绳(M)，所述的牵引绳的两头分别固定于所述弧形拱干两侧底端的牵引绳连接部，且沿所述的拱干设置；

卷膜器(B)，所述的卷膜器设置于所述拱干的外侧，其与所述的牵引绳动态连接，从而可以在所述牵引绳和所述的拱干之间沿拱干移动；

导轨(C)，所述的导轨位于拱干表面；

卷膜拉杆(A)，所述的卷膜拉杆垂直于所述的拱干，且所述的卷膜拉杆固定于所述的卷膜器，且所述的卷膜拉杆可被所述的卷膜器驱动，从而相对于所述的导轨移动；

薄膜，所述的薄膜覆盖于所述的拱干上。

在另一优选例中，所述的导轨和所述的拱干是一体的。

在另一优选例中，所述的牵引绳(M)为钢丝绳。

在另一优选例中，所述的薄膜为塑料薄膜。

在另一优选例中，所述的温室单元包括第一卷膜器和第二卷膜器；所述的第一卷膜器和第二卷膜器分别设置于所述拱干的外侧两端，其与所述的牵引绳动态连接，从而可以在所述牵引绳和所述的拱干之间沿拱干移动。

在另一优选例中，所述的第一卷膜器和第二卷膜器分别固定于所述牵引绳两端。

在另一优选例中，所述的温室单元包括第一卷膜拉杆和第二卷膜拉杆。

在另一优选例中，所述的第一卷膜拉杆固定于所述的第一卷膜器；且所述的第二卷膜拉杆固定于所述的第二卷膜器。

在另一优选例中，所述的第一卷膜拉杆和第二卷膜拉杆反向运行。

在另一优选例中，所述的弧形拱干固定于支撑架上。

在另一优选例中，所述的弧形拱干与所述的支撑架连接部还具有天沟，且所述的牵引绳固定于所述的天沟底部的固定部。

在另一优选例中，所述的固定部选自下组：挂钩、挂环、卡扣部。

在另一优选例中，所述的弧形拱干固定于天沟壁上。

在另一优选例中，所述的卷膜器(B)包括：

齿轮(K)，所述的卷膜拉杆(A)穿过所述的齿轮(K)并锁定，从而固定于所述的卷膜器；

链条(L)；

固定板(G)；

导向轮(D)；

牵引轮(E)，所述的牵引绳可移动地缠绕于所述的牵引轮(E)上，从而与所述的卷膜器动态连接；

传动杆(Q)，传动杆(Q)与牵引轮(E)通过齿轮(K)连接；

支撑杆(H)；

和电动机(J)，所述的电动机(J)通过链条(L)与所述的齿轮(K)连接，并驱动所述的牵引轮旋转，从而带动所述的卷膜拉杆转动。

在另一优选例中，当所述电动机正向旋转时，牵引轮和卷膜拉杆被驱动进行正向旋转，从而带动薄膜卷起；且

当所述电动机反向旋转时，牵引轮和卷膜拉杆被驱动进行反向旋转，从而带动薄膜展开。

在另一优选例中，所述固定板优选为金属板，更优选为为钢板。

在另一优选例中，所述导向轮(D)为多个，优选为偶数个，更优选为4个。

在另一优选例中，所述牵引轮(E)为多个，优选为偶数个，更优选为2个。

在另一优选例中，所述的支撑杆(H)为多根，优选为偶数根，更优选为6根。

在另一优选例中，所述齿轮(K)为多个，优选为3个。

在另一优选例中，所述温室单元包括：

固定膜区，所述的固定膜区包括：

弧形拱干；

覆盖于所述弧形拱干上的薄膜；和

薄膜固定装置；和

可移动膜区，所述的可移动膜区包括：

弧形拱干；

卷膜拉杆；

底端固定在卷膜拉杆上的薄膜。

在另一优选例中，所述的固定膜区和所述的可移动膜区间隔设置。

在另一优选例中，所述的固定膜区为相邻的4根拱干组成的区域(FM)，卷膜器(B)位于固定膜区中间。

在另一优选例中，所述的薄膜固定装置为压膜槽。

在另一优选例中，所述的压膜槽具有压膜弹簧，从而锁死薄膜。

本发明第二方面，提供一种薄膜全开型拱型薄膜温室，其中，所述的温室包括多个第一方面所述的温室单元。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为全开型薄膜温室示意图。

图2为全开型薄膜温室之卷膜机构(B)安装示意图。

图3为卷膜机构(B)示意图。

A-卷干组件；B-卷膜机构；C(C1、C2)-导轨(拱干)；D(D1、D2、D3、D4)-导向轮；E(E1、E2)-牵引轮；M(M1、M2)-牵引绳；G-金属板；Q-传动杆；H(H1、H2、H3、H4、H5、H6)-牵引轮支撑杆；J-电动机；K(K1、K2、K3)-齿轮；L-链条；MM-移动膜区；FM-固定膜区；a、b、c由温室中部4根拱干安装卡槽后覆盖塑料膜形成的3个固定膜区域，b区为卷膜机构移动区域；TG-天沟。

具体实施方式

本发明人经过长期而深入的研究，研发了一种全开型薄膜温室，其具有通风透光好、土地利用率高并且能够延长薄膜的使用寿命。在此基础上，发明人完成了本发明。

全开型薄膜温室

在完全保持原有连栋塑料温室结构不改变的前提下，给温室中部4根拱干安装压膜槽，安装固定塑料膜，4根拱干将固定塑料膜覆盖区域分成a、b、c区。固定塑料膜覆盖区将塑料温室分为南北2个移动塑料膜覆盖区域。卷膜拉杆(A)两侧装载塑料膜，两侧塑料膜的宽度要能覆盖中部固定覆膜区域a区和c区的80％左右(图1、图2)，重叠覆盖。

1)全开塑料温室的关键部件是卷膜器(B)，卷膜器(B)由4mm厚钢板(G)、4个卷膜器导向轮(D1、D2、D3、D4)、2个卷膜器移动牵引轮(E1、E2)、1个驱动牵引轮的传动杆(Q)、6根牵引轮支撑杆(H1、H2、H3、H4、H5、H6)、电动机(J)、齿轮组合(K1、K2和K3)及链条(L)组成(图3)。

2)将温室中部固定膜的中间2根拱干作导轨(C1、C2)，安装卷膜器(B)使其4个导向轮(D1、D2、D3、D4)与导轨(C1、C2)紧贴(图2)。

3)给卷膜器(B)的两个移动牵引轮(E1、E2)安装2根

的钢丝绳(M1、M2)作为牵引绳。牵引绳(M1、M2)绕移动牵引轮2-3周后一端跨过拱顶，牵引绳(M1、M2)的两端分别与两侧天沟的挂钩连接。钢丝绳最大限度拉紧，使卷膜器(B)两侧的导向轮(D1、D2、D3、D4)与导轨(C1、C2)紧贴(图3)。

4)卷膜拉杆(A)穿过齿轮组合的K1齿轮、电动机(J)通过链条(L)与齿轮组合的K1、K2和K3齿轮连接，传动杆(Q)与牵引轮(E1和E2)通过齿轮连接，在电动机(J)的驱动下带动卷膜拉杆(A)和牵引轮(E1、E2)旋转，在塑料膜和牵引绳(M1、M2)的作用下，卷膜拉干(A)上下移动，使塑料膜卷起或展开。

5)两根钢丝绳(M1、M2)的两端都要安装卷膜器(B)(图3)，将拱顶两侧的塑料膜卷起或展开。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

实施例1

一栋5连栋标准8432型温室(单栋长40m、跨度8m)，棚内面积1600m²。温室建造按照常规温室规格进行，拱干间距1.33米。需增加以下工程即可将常规温室改变为全开型塑料温室：

1)将原有拱形棚近天沟两侧天窗压膜槽都上移到距拱顶50cm处。

2)从北向南，第1-2、第14-17、第30-31根拱干都安装压膜槽和塑料膜，形成3个覆盖固定塑料膜区。每一跨拱顶都做同样的增设工程。

3)在第15和第16根拱干两侧正下方的天沟底部安装挂钩各2个。每一跨拱顶都做同样的增设工程。

4)以第15和第16根拱干为导轨(C1、C2)，按照图2组装的卷膜器(B)10套(每跨2套)，分别安装在5连栋温室每跨拱顶第15、第16根拱干间，两两同侧的2个导向轮分别与两根导轨(第15、16根拱干)吻合，10根4mm钢丝绳做牵引绳，每跨安装2根牵引绳，牵引绳的两端分别穿过两个卷膜器的牵引轮(绕2圈)后，固定在天沟底部的挂钩上。拉紧牵引绳使卷膜器的导向轮能紧贴导轨。

5)用壁厚3mm、

长40米的镀锌钢管做卷膜拉干(A)，每跨2根，共计10根。每根卷膜拉干都穿过卷膜器的齿轮1(K1)，与第1和第31根拱干对齐后，与齿轮1(K1)固定锁死。

6)取两幅塑料膜(北侧宽度比第1-第15拱干的长度少10cm、南侧宽度比第16-第31拱干的长度少10cm)，穿过拱顶覆盖分别覆盖到固定膜区的南北两侧。给拱顶下方50cm处的压膜槽加装压膜弹簧，锁死棚膜，防止其移动。膜的下端分别与卷膜拉干固定锁死。

7)通过电动机的正向旋转带动卷膜拉干和牵引轮正向旋转卷起塑料膜，同样通过电动机的反向旋转驱动卷膜拉干和牵引轮反向旋转展开塑料膜。

实施例2

一栋棚内面积160000m²温室(南北栋向，南北长400m，南北开间4米，供100开间，拱干间距1.33米。东西长400m，东西单拱跨度8m，共50跨)，建造按照常规温室规格进行，增加以下工程：

1)将原有每跨拱顶的天窗压膜槽上移到距拱顶50cm处。

2)从北向南，第1-2、第14-17、第30-31、第44-47、第60-61、第74-77、第90-91、第104-107、第120-121、第134-137、第150-151、第164-167、第180-181、第194-197、第210-211、第224-227、第240-241、第254-257、第270-271、第284-287、第299-300根拱干间都安装压膜槽和塑料膜。每一跨拱顶都做同样的增设工程。

3)将第15和第16、第45和第46、第75和第76、第105和第106、第135和第136、第165和第166、第195和第196、第225和第226、第255和第256、第285和第286根拱干做导轨(C1、C2)，在其正下方的天沟底部安装挂钩各2个。每一跨拱顶都做同样的增设工程。

4)按照图2组装的卷膜器(B)，分别安装在在第15和第16、第45和第46、第75和第76、第105和第106、第135和第136、第165和第166、第195和第196、第225和第226、第255和第256、第285和第286根拱干间，两两同侧的2个导向轮分别与两根导轨吻合，每跨取20根4mm钢丝绳做牵引绳，牵引绳的两端分别穿过两个卷膜器的牵引轮(绕2圈)后固定在天沟底部的挂钩上。拉紧牵引绳使卷膜器的导向轮能紧贴导轨。

5)用壁厚3mm、φ32mm、长39.5米的镀锌钢管做卷膜拉干(A)，每跨20根(第1和20根卷膜拉干长度最好35.75米)。每根卷膜拉干都穿过卷膜器的齿轮1(K1)，并与齿轮1(K1)固定锁死、

6)取相应长度塑料膜，穿过拱顶覆盖分别覆盖到固定膜区的南北两侧。给拱顶下方50cm处的压膜槽加装压膜弹簧，锁死棚膜，防止其移动。膜的下端分别与卷膜拉干固定锁死。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种薄膜全开型拱型薄膜温室单元，其特征在于，包括：

弧形拱干；

牵引绳，所述的牵引绳的两头分别固定于所述弧形拱干两侧底端的牵引绳连接部，且沿所述的拱干设置；

卷膜器，所述的卷膜器设置于所述拱干的外侧，其与所述的牵引绳动态连接，从而可以在所述牵引绳和所述的拱干之间沿拱干移动；

导轨，所述的导轨位于拱干表面；

卷膜拉杆，所述的卷膜拉杆垂直于所述的拱干，且所述的卷膜拉杆固定于所述的卷膜器，且所述的卷膜拉杆可被所述的卷膜器驱动，从而相对于所述的导轨移动；和

薄膜，所述的薄膜覆盖于所述的拱干上；

其中，所述的卷膜器包括：

齿轮，所述的卷膜拉杆穿过所述的齿轮并锁定，从而固定于所述的卷膜器中；

链条；

固定板；

导向轮，其与导轨紧贴；

牵引轮，所述的牵引绳可移动地缠绕于所述的牵引轮上，从而与所述的卷膜器动态连接；

传动杆，传动杆与牵引轮通过齿轮连接；

支撑杆；和

电动机，所述的电动机通过链条与所述的齿轮连接，并驱动所述的牵引轮旋转，从而带动所述的卷膜拉杆。

2.如权利要求1所述的温室单元，其特征在于，所述的弧形拱干固定于支撑架上。

3.如权利要求2所述的温室单元，其特征在于，所述的弧形拱干与所述的支撑架连接部还具有天沟，且所述的牵引绳固定于所述的天沟底部的固定部。

4.如权利要求1所述的温室单元，其特征在于，所述的弧形拱干固定于地面上。

5.如权利要求1所述的温室单元，其特征在于，当所述电动机正向旋转时，牵引轮和卷膜拉杆被驱动进行正向旋转，从而带动薄膜卷起；且

6.如权利要求1所述的温室单元，其特征在于，所述温室单元包括：

固定膜区；所述的固定膜区包括：

弧形拱干；

覆盖于所述弧形拱干上的薄膜；和

薄膜固定装置；和

可移动膜区，所述的可移动膜区包括：

弧形拱干；

卷膜拉杆；

底端固定在卷膜拉杆上的薄膜。

7.如权利要求6所述的温室单元，其特征在于，所述的薄膜固定装置为压膜槽。

8.如权利要求7所述的温室单元，其特征在于，所述的压膜槽具有压膜弹簧，从而锁死薄膜。

9.一种薄膜全开型拱型薄膜温室，其特征在于，所述的温室包括多个如权利要求1-8任一所述的温室单元。