CN113909169B - 一种连栋塑料大棚棚顶清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，包括安装有行走轮的机器平台，以及与行走轮连接的减速电机，机器平台的左、右两侧分别连接有机器骨架，机器骨架通过沿前后方向延伸的铰轴与机器平台铰接，每个机器骨架上均转动连接有两毛刷，同一机器骨架上的两毛刷的刷轴通过万向节传动连接，且同一机器骨架上的两毛刷的刷轴夹角与棚顶弧面适配；两机器骨架上的毛刷刷轴均与减速电机连接。本发明采用的机器骨架，可以随着不同大棚的型号改变机器的高度和弧度；横杆连接机器骨架，减少机器对大棚表面压力的同时，稳定机器运行；四段带有弧度的毛刷由万向节连接，结构简单,传动可靠,工作效率高；带毛刷滚轮将天沟中积水、污渍扫除，保证机器正常行走。

Description

一种连栋塑料大棚棚顶清洗机

技术领域

本发明涉及农业设施机械技术领域，尤其涉及到一种连栋塑料大棚棚顶高效清洗机。

背景技术

连栋大棚空间大适合大型机械操作，建设成本低，在市场中占的比重大。

但是由于大棚长期处于露天的自然环境中，顶部往往会积累灰尘，产生青苔等附着物且不易清除，造成透光率低，致使作物生长发育减缓甚至停止，导致作物减产。因此需要定期对大棚棚顶进行清理，保证透光率。

目前，国内关于连栋塑料大棚棚顶清洗的设备相对较少，并且也存在诸多问题，例如申请号为201710427182.4，名称为一种连栋温室棚面清洗机的专利，公开了一种清洗棚顶的设备，但是其结构设置复杂，驱动电机数量多，导致价格昂贵，不利于实际推广，并且其清洗装置对大棚的适应性差，清洗不连续，导致工作效率低，不符合实际使用要求，实用性较差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，不仅结构简单，而且对大棚适应性好，大幅提高了清洗效果。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，包括安装有行走轮的机器平台，以及与行走轮传动连接的减速电机，机器平台的左、右两侧分别连接有机器骨架，所述机器骨架通过沿前后方向延伸的铰轴与机器平台铰接，每个机器骨架上均转动连接有两毛刷，同一机器骨架上的两毛刷的刷轴通过万向节传动连接，且同一机器骨架上的两毛刷的刷轴夹角与棚顶弧面适配；两机器骨架上的毛刷刷轴均与所述减速电机传动连接；

机器骨架上还设有连通供水装置的喷水管，喷水管上安装有若干喷水嘴，由供水装置将清洗用水泵至喷水管，并经喷水嘴喷出。

本方案的清洗机通过喷水嘴和毛刷的配合实现对棚顶的清洗，并且将每侧的两毛刷夹角设置为与棚顶弧面适配，大幅提高了与棚顶的适应性，保证了毛刷与棚顶的可靠接触，通过万向节连接两毛刷轴，简化了结构，同时保证了可靠传力；设备的行走和毛刷的转动采用同一减速电机驱动，大大减少了电机数量，降低了使用和制作成本，简化了结构设置；将机器骨架与机器平台通过铰轴铰接，方便调整机器骨架的倾斜角度，从而使毛刷更加充分地与棚顶接触，从而提高清洗效果。

作为优化，还包括沿左右方向延伸的横杆，横杆的两端分别与两机器骨架可拆卸连接。本优化方案通过设置横杆，在清洗过程中对两机器骨架进行连接，提高了设备的稳定性，并且将横杆与机器骨架设置为可拆卸连接，方便根据棚顶的高度和角度更换不同长度的横杆，提高了通用性，也可通过改变横杆的长度，调整机器骨架的夹角，还可将横杆设置为可伸缩结构。

作为优化，机器骨架上通过螺纹连接有沿前后方向延伸的拉杆，横杆的两端分别与两侧的拉杆连接，通过设置拉杆，方便横杆的安装；机器骨架包括与机器平台连接的下清洗支架，以及固接于下清洗支架上端的上清洗支架，拉杆位于上清洗支架和下清洗支架之间，同一机器骨架上的两毛刷分别转动设置在上清洗支架和下清洗支架朝向棚顶的一侧，毛刷的刷轴与其所在的清洗支架平行。将机器骨架设置为上清洗支架和下清洗支架，方便在上清洗支架和下清洗支架上分别设置毛刷，并使毛刷的刷轴与其所在的清洗支架平行，使结构更加紧凑合理，同时方便两毛刷呈一定夹角安装，便于实现毛刷倾斜角度与棚顶的适配。

作为优化，机器骨架的上端固接有支撑架，支撑架的前、后两端分别转动设置有套环，且套环的轴线与支撑架的轴线垂直，套环内穿设固定有支杆，支杆的下端安装有支撑轮，支撑轮支撑于棚顶轨道。本优化方案通过设置支杆和支撑轮，对机器骨架的上端形成支撑，防止机器侧翻，通过调整支杆穿出套环的长度，可以调节支撑高度，通过转动套环可以调整支撑轮的角度，以更好地与棚顶轨道接触，提高支撑的稳定性。

作为优化，机器平台上安装有滚筒和驱动滚筒旋转的电动机，滚筒上缠绕有输水软管，所述输水软管的一端连接供水装置，输水软管的另一端连通滚筒的主轴内腔，喷水管通过转动接头与滚筒的主轴出水端转动连接。本优化方案通过设置滚筒，便于在设备行走时，收放输水软管，保证向喷水管输水的可靠性。

作为优化，机器平台的前、后两端分别安装有带毛刷滚轮，行走轮位于两带毛刷滚轮之间，带毛刷滚轮与所述减速电机传动连接。本优化方案通过设置带毛刷滚轮，在机器行走时，利用带毛刷滚轮的转动将天沟中积水扫除，保证机器的正常行走。

作为优化，减速电机与行走轮、毛刷刷轴分别通过链条传动连接，传动可靠，而且制作成本低，便于推广使用。

作为优化，机器平台上还安装有电控柜，电控柜内安装有电源、操控面板和控制器，控制器与减速电机、电动机电性连接。本优化方案通过控制器控制减速电机和电动机的动作，自动化程度高，进一步提高了清洗作业效率。

本发明的有益效果为：

（1）本发明采用多输出直流减速电机和链轮链条的传动方式，链传动适应大部分的环境，成本低廉，传动比较可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作；

（2）本发明采用的机器骨架，可以随着不同大棚的型号改变机器的高度和弧度，机器两侧末端加上的可调节高度和角度的支撑轮套件，减少了机器对大棚表面的压力，支撑轮按照大棚顶部铺设好的轨道运行，防止机器侧翻和脱离原定运行轨迹；两侧中间的横杆连接两端，减少机器对大棚表面压力的同时，稳定机器运行；

（3）本发明采用的清洗装置，四段带有弧度的毛刷由万向节连接，结构简单,传动可靠,工作效率高；毛刷与机器骨架平行，使得机器在行进中，毛刷可以适应大棚弧度，更好地接触大棚表面，摩擦损耗小，运行阻碍小；机器底部前后设置的带毛刷滚轮将天沟中积水、污渍扫除，保证天沟洁净和机器的正常行走；

（4）本发明采用的电控柜，可以较好的实现对机器的控制，以满足不同需求的清洗，且自动化程度较高，方便操作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为直流减速电机与传动结构示意图；

图3为行走装置结构示意图；

图4为机器骨架结构示意图；

图5为清洗毛刷结构示意图；

图6为喷水装置结构示意图；

图7为本发明整机工作原理示意图；

图中所示：

1、支撑轮，2、支撑架，3、轴承，4、毛刷，5、上清洗支架，6、万向节，7、带毛刷滚轮，8、从动行走轮， 9、电控柜，10、平台支架，11、滚筒，12、喷水管，13、横杆，14、拉杆，15、张紧链轮，17、减速电机，18、毛刷连接轴，19、铰轴，20、支杆，21、下清洗支架，22、主动链轮Ⅳ，23、主动链轮Ⅲ，24、主动链轮Ⅰ，25、主动链轮Ⅱ，26、主动行走轮，27、从动链轮Ⅰ，28、电动机，29、支撑架。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，包括行走装置和清洗装置，通过行走装置实现整机行走，通过清洗装置实现对棚顶的清洗。

行走装置包括安装有行走轮的机器平台，以及与行走轮传动连接的减速电机17，减速电机17为直流减速电机，放置在机器平台内部前方，行走轮为沿前后方向分布的两个，分别为主动行走轮26和从动行走轮8，减速电机17固定于机器平台上，且与行走轮通过链条传动连接。机器平台的前、后两端分别安装有带毛刷滚轮7，行走轮位于两带毛刷滚轮之间，带毛刷滚轮与所述减速电机17也通过链条传动连接。

清洗装置包括分别设置在机器平台左、右两侧的机器骨架，所述机器骨架通过沿前后方向延伸的铰轴19与机器平台铰接，两机器骨架之间设有沿左右方向延伸的横杆13，横杆13的两端分别与两机器骨架可拆卸连接，为方便调整机器骨架的倾斜角度，可将横杆为可伸缩结构。机器骨架上通过螺纹连接有沿前后方向延伸的拉杆14，横杆的两端分别与两侧的拉杆连接。

本实施例中，机器骨架包括与机器平台连接的下清洗支架21，以及固接于下清洗支架上端的上清洗支架5，上清洗支架和下清洗支架均通过钢管焊接而成，拉杆位于上清洗支架和下清洗支架之间，同一机器骨架上的两毛刷分别通过轴承3转动设置在上清洗支架和下清洗支架朝向棚顶的一侧，毛刷的刷轴与其所在的清洗支架平行，从而使得机器在行进中，毛刷可以适应大棚弧度，更好地接触大棚表面。为了实现同侧两毛刷的夹角调整，将上清洗支架和下清洗支架设置为通过拉杆转动连接，并设置将上清洗支架和下清洗支架相对固定的紧固装置，紧固装置可采用螺钉等现有技术，以避免同侧的两毛刷夹角自行变化。上清洗支架、下清洗支架和拉杆可根据不同大棚型号进行更改，以提高设备通用性。

每个机器骨架上均转动连接有两毛刷4，同一机器骨架上的两毛刷的刷轴通过万向节6传动连接，且同一机器骨架上的两毛刷的刷轴夹角与棚顶弧面适配，毛刷的外圆面为内凹弧面，以更好地与棚顶接触；两机器骨架上的毛刷刷轴均与所述减速电机传动连接。

机器骨架的上端固接有支撑架2，支撑架的前、后两端分别转动设置有套环，且套环的轴线与支撑架的轴线垂直，套环内穿设固定有支杆20，支杆的下端安装有支撑轮1，支撑轮支撑于棚顶轨道。

清洗装置还包括固设在机器骨架上的喷水管12，喷水管12连通供水装置，喷水管上安装有若干朝向毛刷的喷水嘴，清洗时，由喷水嘴喷出清洗用水，配合毛刷将棚顶的污物去除，清洗结束后，通过喷水嘴喷出的水可对毛刷进行冲洗，减小毛刷上的污物残留。机器平台上安装有滚筒11和驱动滚筒旋转的电动机28，电动机28为伺服电机，滚筒的轴通过轴承与支撑架29连接，支撑架29与平台支架10固定连接，平台支架10与机器平台固定连接；伺服电机固定在支撑架外侧，通过联轴器与滚筒轴相连。滚筒上缠绕有输水软管，所述输水软管的一端连接供水装置，输水软管的另一端连通滚筒的主轴内腔，喷水管通过转动接头与滚筒的主轴出水端转动连接。

减速电机与行走轮、毛刷刷轴、带毛刷滚轮分别通过链条传动连接，减速电机设有三个输出轴，分别为第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴，第一输出轴通过键连接主动链轮Ⅰ24，第二输出轴通过键连接主动链轮Ⅱ25，第三输出轴通过键连接主动链轮Ⅲ23，通过直流减速电机的正反转带动各链轮运动，从而带动机器行走和大棚清洗。主动行走轮的轮轴上同轴固接有从动链轮Ⅰ27，从动链轮Ⅰ27与主动链轮Ⅰ24通过第一链条传动连接，第一链条内还啮合连接有张紧链轮15，张紧链轮15转动设置在机器平台的侧边轴上。 机器平台上转动设置有毛刷连接轴18，毛刷连接轴18与毛刷刷轴通过万向节连接，毛刷连接轴18上固装有从动链轮Ⅲ和主动链轮Ⅳ22，起到稳定毛刷和传动的作用，从动链轮Ⅲ与主动链轮Ⅲ23通过链条传动连接。其中一带毛刷滚轮的轮轴上固装有从动链轮Ⅱ，另一带毛刷滚轮的轮轴上固装有从动链轮Ⅳ，从动链轮Ⅱ与主动链轮Ⅱ25通过链条传动连接，从动链轮Ⅳ与主动链轮Ⅳ22通过链条传动连接，从而实现了一台减速电机同时带动毛刷、主动行走轮和两带毛刷滚轮的转动。

机器平台上还安装有电控柜9，电控柜内安装有电源、操控面板和控制器，控制器与减速电机、电动机电性连接。

本发明的工作原理：清洗机的电控柜中电源为直流减速电机、伺服电机、操控面板供电；控制器采用单片机，单片机、直流减速电机调节器、伺服电机驱动器安装在控制盒内；操控面板设有清洗行数、次数按钮，可根据需要进行设定；机器平台的前端和后端都安装有距离传感器，设定好清洗行数和次数后，机器运行，当快到达棚的末端时，安装在机器平台前端的距离传感器会传回一个距离，当达到预先设定距离时，单片机控制直流减速电机和伺服电机实现正转-停止-反转的过程，可以有效的避免机器的跌落。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，包括安装有行走轮的机器平台，以及与行走轮传动连接的减速电机（17），机器平台的左、右两侧分别连接有机器骨架，其特征在于：所述机器骨架通过沿前后方向延伸的铰轴与机器平台铰接，每个机器骨架上均转动连接有两毛刷（4），同一机器骨架上的两毛刷的刷轴通过万向节（6）传动连接，且同一机器骨架上的两毛刷的刷轴夹角与棚顶弧面适配；两机器骨架上的毛刷刷轴均与所述减速电机传动连接；

机器骨架上还设有连通供水装置的喷水管（12），喷水管上安装有若干喷水嘴；

还包括沿左右方向延伸的横杆（13），横杆（13）的两端分别与两机器骨架可拆卸连接；机器骨架上通过螺纹连接有沿前后方向延伸的拉杆（14），横杆的两端分别与两侧的拉杆连接；

机器骨架包括与机器平台连接的下清洗支架（21），以及固接于下清洗支架上端的上清洗支架（5），拉杆位于上清洗支架和下清洗支架之间，同一机器骨架上的两毛刷分别转动设置在上清洗支架和下清洗支架朝向棚顶的一侧，毛刷的刷轴与其所在的清洗支架平行。

2.根据权利要求1所述的一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，其特征在于：机器骨架的上端固接有支撑架（2），支撑架的前、后两端分别转动设置有套环，且套环的轴线与支撑架的轴线垂直，套环内穿设固定有支杆（20），支杆的下端安装有支撑轮（1），支撑轮支撑于棚顶轨道。

3.根据权利要求1所述的一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，其特征在于：机器平台上安装有滚筒（11）和驱动滚筒旋转的电动机（28），滚筒上缠绕有输水软管，所述输水软管的一端连接供水装置，输水软管的另一端连通滚筒的主轴内腔，喷水管通过转动接头与滚筒的主轴出水端转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，其特征在于：机器平台的前、后两端分别安装有带毛刷滚轮（7），行走轮位于两带毛刷滚轮之间，带毛刷滚轮与所述减速电机传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，其特征在于：减速电机与行走轮、毛刷刷轴分别通过链条传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种连栋塑料大棚棚顶清洗机，其特征在于：机器平台上还安装有电控柜（9），电控柜内安装有电源、操控面板和控制器，控制器与减速电机、电动机电性连接。

Images