CN211458136U - 种植盘电动呼吸器 - Google Patents

Abstract

一种种植盘电动呼吸器，用于土壤换气、灌溉和积水排放，主要由机壳系统、活塞系统、动力及信息系统组成；机壳系统主要以圆筒或方筒为基础的主壳、副壳、气道三段组成，主壳两端设封板，副壳和气道与封板连接，分设于主壳两端；主壳上设气道管、气孔、水气口、信息机构等，气道管用以通气和集中排水，右气孔联通集水腔；右气孔和水气口均兼具通水、通气功能；电机和传动机构设在副壳外，驱动安装在副壳中的齿轮轴，齿轮轴和丝杆连为一体，丝杆设有正反向螺纹；旋转的丝杆推动活塞滑行；活塞分别丝接于正反向丝杆上，并设有密封垫；活塞滑动到主壳两端堵住气孔，呼吸器关闭；收拢到中间时，气孔放开，呼吸器开启。

Description

种植盘电动呼吸器

技术领域

本技术属于机械领域，是可用于土壤底部换气、灌溉渗水和积水排放的电动设备，尤其 是智能控制系统下的电动呼吸器。

背景技术

设施农业的种植盘是飞地土壤的盛放容器，常在种植盘底部设置气孔，通过气孔使底部 土壤获得空气(增加土壤透气性)和排放积水；此法不仅浪费水资源，同时有上层积水污染 下层植物的缺点。

实用新型内容

本技术所涉及的电动呼吸器，是基于智能化控制技术的电动设备，可用于种植土壤以及 有透气、渗水和集中排水需求的悬空设备。

本呼吸器(图1)主要由机壳系统、活塞系统、动力及信息系统组成；机壳系统由主机 壳(简称主壳)、副机壳(简称副壳)、气道组成，副壳和气道分设在主壳两端；主壳两端分别安装在盒状体两个相对的壁板底部，副壳和气道悬挑在壁板外；活塞系统主要由左活塞、右活塞、反正丝机构组成，左活塞和右活塞设置在反正丝杆(简称丝杆)上，丝杆通过旋转将活塞推向两端或拉回中间；动力及信息系统主要由电机、信息机构组成，电机为活塞系统的运行提供动力，信息机构为智能机构控制活塞提供的位置信息；左活塞、右活塞、丝杆、信息机构设置在主壳内，电机设置在副壳外壁，丝杆的动力接入机构设置在副壳内；电机通过变速机构和传动机构将动力输入丝杆，旋转的丝杆推动两活塞同步反向运动；当两活塞滑 至主壳两端时，呼吸器关闭，滑块堵住两端的气道；当两活塞滑到中间时，呼吸器开启，打 通两端的气道；气道和气孔形成盒状体在底部联通外界的通道。

所述的盒状体，是盛放土壤的容器，是上部开口的盒或槽(本文以方盒为例，简称方盒； 在方盒的两相对的壁板(底部)上开口并安装呼吸器，则可通过控制呼吸器开通或关闭的方 式，选择方盒是否与外界联通，由此解决方盒中土壤的透气性、灌溉、积水排放等问题。

机壳系统。主壳、副壳、气道构三机构的有机结合构成呼吸器的机构框架，再配合各机 构上的构件和构造，使该机构框架具备透气性、灌溉、积水排放等系统功能。

主壳是个圆筒，圆筒两端上设有卡钉，用以约束活塞的旋转自由度，使活塞在丝杆的推动下左右滑动；主壳的中间设有信息机构的安装位、灌溉管安装孔、水气口；信息机构用以向智能系统传送活塞所处的位置信息，灌溉管将上部输入的灌溉水接入呼吸器中，再经下部的水气口流出，灌溉盒中土壤。

主壳两端设有固定连接的堵头板(简称端板)，使主壳形成一个独立空间；端板上设有气道孔；左端气道孔外接出管道，右气道为洞口；左气道管穿出方盒壁板，右气道口与副驾上的集水腔联通；左气道和气道孔均是既能通气又能通水的通道；排水时，左气道直接将水排除，右气孔先将积水排进集水腔，再通过右气管排出，在方盒两边形成集中排水。

机壳系统的副壳是活塞机构的安装架，副壳设在在主壳的右端，是外挑于方盒的机构，可避免水气侵蚀；副壳可以设成圆筒，在圆筒轴心处设丝杆轴(丝杆和驱动轴相连，简称丝杆轴)的安装位；副壳的左端设扩大内孔，该内孔与主壳右端连接后，形成集水腔；右气管竖向穿入集水腔，形成向上、向下挑出的管道，用以排水透气。

副壳上设电机的安装位，电机上的主动轮与丝杆轴上的从动轮啮合传动，将电机动力传导在丝杆轴(即丝杆)上；丝杆旋转，推动左右两个活塞同步向两端滑动或向中间收缩；当活塞推向两端时，堵住两端的气孔，使容器与外部隔断，当活塞向中间收缩时，打开两端的气孔，使容器与外界联通。

活塞机构。活塞机构的左活塞(图4)，是个圆柱形构件，轴心设丝孔与丝杆对接构成丝杠螺母副机构；活塞左端的顶部设置安装封垫的圆柱构造，圆柱之后设大圆环沿构造，大圆环沿除用以支撑封垫外，在左活塞顶住左气道时，大圆环沿会接触并触发设在主壳左端的信息机构，使之发出左气道和右气孔已封闭的信号；左活塞的右部(即大圆环沿构造的右边) 设左右方向的滑槽，设在主壳上的上下卡钉分别伸进上下滑槽中，约束活塞的旋转自由度；将丝杆的旋转动力，转化为活塞的左右运行动力。

右活塞与左活塞类似，除丝孔的螺纹方向与左端相反外，其区别还在于：右活塞在其右端丝孔增设了一个内圆孔构造，在右活塞滑向右端时，用以避免丝杆螺纹与封垫剐蹭，使封垫与丝杆轴贴合滑行，保证密封有效。

动力及信息机构。动力主要由电机、变速机构(可省略)、传动机构组成，变速机构将电机动力变速后，再通过传动机构将动力输入给活塞系统，进而通过丝杆推动活塞，实现封堵或释放气道(气孔)的目的。

信息机构主要由传感器构建而成，向智能控制系统发出活塞的位置信息。位置信息可分为极限位置信息和接近信息两类；对于只需极限信息作(如行程开关之类的接触触发信号) 为控制依据的系统而言，其气孔状态只有完全封闭或完全释放两种；若需控制通风流量时，则需采用渐变信号(如电感类或可变电阻类)传感器，在活塞靠近气孔时就有信号(由小变大)发出，智能系统可据此信号控制气孔微开、半开、全开等若干流量等级。

在图1所示呼吸器的基础上只保留右活塞，形成一个只能控制右端呼吸孔的呼吸器(图 2、图5，简称单端呼吸器)；单端是指只能安装在方盒的某一壁板上，若欲在方盒底部形成对流空气，还需在对面的另一块壁板上也设一个单端呼吸器；在两者同时打开时，可使底部空气对流；在两者同时堵死封闭时，可使底部与外部隔绝；此时，两个单端呼吸器与一个图 1所示呼吸器的功能相同。

单端呼吸器的信息机构，可通过导杆(简称信号杆)传递活塞的位置信息，导杆与活塞沿固定连接后，穿过主壳右端封板引至副壳上。

副壳上设在信息机构的安装架，将两个传感器沿机壳轴向相对安装(左右个设一个)，其中一个信号代表气孔开，另一个代表气孔闭；在导杆右端设一立板，立板随导杆左右滑动分别触发两个相对的传感器。由此，传感器的信号电路也在方盒外，避免方盒内的水汽侵蚀。

由图2可见，若在副壳上部设置一个轴向的条形孔，将立板竖向加长至齿轮轴孔中，并设与齿轮轴丝接的内丝孔，而在齿轮轴上对应信号架位置设一段丝杆，立板丝孔与轮轴丝杆构成丝杆螺母副，轮轴推动立板轴向滑行；使立板的滑行长度，等于(右活塞放开时)封垫与主壳右封板的距离，按此距离在副壳上设置左右传感器，即立板则能在封板开启或堵死气孔时触发传感器，由此形成与主壳内机构非直接关联的信息机构(图6)。

在方盒内的水位不高时，可将副壳上的动力和信息机构转移至堵塞上部，既可可以避免水汽侵袭，又能缩短呼吸器长度。

在图1所示呼吸器的基础上，将副壳体设置在活塞上部，并设隔板将图1中的主壳分为上下层，丝杆和活塞机构设置在下层，动力和信息机构设置在上层，即可构建出双层呼吸器 (图3)。

由图3可知，双层呼吸器上层的滑动活塞可以是个方形滑块(本文以方形滑块为例，故简称方滑块)，下层的封垫及托板也可设成方形(简称方形堵)；方滑块的上部设上挑构造，用作触发信息机构；方滑块的下部设向下挑出的构造或构件，作为方形堵的推动臂；推动臂随方形快的左右滑动，带动方形堵运动，堵住或放开呼吸器的驱动和气孔。

信息机构的传感器设置在上部主壳上，与方滑块上的触发构件相对；当方方形快滑行至主壳端头时，左传感器触发；当方滑块由端头滑回中间时，右传感器触发；左右传感器信号代表了方形堵的位置信息，智能控制系统据此实施对呼吸器的控制。

双层呼吸器的动力及活塞机构安装在隔板上，隔板上设电机和丝杆套筒(简称套筒)的安装机架，电机通过齿轮传动将动力传递给套筒，套筒带动正反丝螺杆旋转，螺杆与滑块的丝孔构成丝杆螺母副，滑块被螺杆推动滑行。

对应方形堵的推动臂，隔板上设对应的长孔，供推动臂左右运动；推动臂带着方形堵随方滑块左右运动，堵住或放开两端的气孔。

附图说明：

图中用曲线表示螺纹或齿轮的边缘，折线表示本构件为完全画出，以‘□’中间打‘×’的组合表示轴承。

图1，是呼吸器的正面剖视图。

表示呼吸器由左端的呼吸管道、中部的主壳、右端的副壳组成，活塞机构和信息机构设在主壳中，驱动电机和活塞机构的动力输入端设在副壳中，副壳悬挑于方盒壁板之外，避免水汽侵蚀电机和传动机构，左气道和右气管形成集中排水功能。

1代表主壳；1.1代表左气道；1.2代表右气孔；1.3代表水气孔；1.4代表呼吸腔；2代表正反螺纹的丝杆；2.1代表正反螺纹丝杆连接套筒；2.2代表丝杆轴；2.3代表齿轮轴；2.4代表从动轴；3代表左活塞；3.1代表左活塞上的滑槽；3.2代表左活塞上的圆环形的构造沿；4 代表电机；4.1代表电机轴；5代表右活塞；5.1代表右活塞上的滑槽；5.2代表右活塞上的圆环形的构造沿；5.3代表右活塞上的构造孔；6代表电机上的主动轮；7代表齿轮轴上的从动轮；8代表左传感器安装架；8.1代表左信号线；8.2代表触发器；8.3代表左导杆；9代表右传感器安装架；9.1代表右信号线；9.2代表右触发器；9.3代表右导杆；10.1代表左卡钉；10.2 代表右卡钉；11代表右气管；12.1代表左封垫；12.2代表右封垫；14代表轴承；16.1代表方盒容器的左壁板；16.2代表方盒容器的右壁板；17代表灌溉管；18代表副壳；18.1代表副壳上的轴孔；18.2代表集水腔；A-A代表剖切位置。

机架系统由主壳1左气道1.1和右边的副壳18构成外形框架，三者固定连接成为一体；主壳1左端设上下卡钉10.1右端设卡钉10.2，左端卡钉10.1伸入左活塞3的滑槽3.1中，右卡钉10.2伸入到右活塞5的滑槽5.1中，分别约束左活塞3和右活塞5的旋转自由度。

主壳上部安装灌溉管17和右传感器机架9，下部设若干水气口1.3；灌溉管17将灌溉水接入呼吸腔1.4中，再通过水气口1.3流进土壤中；水气口1.3在左气道1.1和右气孔1.2开放时，作为空气的流通口。

传感器机架9上设有活动导杆9.3，导杆9.3左端接触右触发器9.2，在右活塞5的左端触碰导杆9.3时，右触发器9.2触发，向智能系统发出活塞缩回(左活塞3向右缩回，右活塞5向左缩回)主壳的信号，信号通过信号线9.1发出。设置导杆9.3的主要目的，在于避免水汽侵蚀传感器。

传感器机架8也可设置在主壳1中，本图设置在主壳左端外壁上为防止水汽侵蚀传感器；在左活塞3滑动到左端时，圆环沿2.3触碰左导杆8.3，使左触发器8.2触发并通过信号线8.1 发出左活塞3达到左端的信号，智能系统据此判定左气道1.1和右气孔1.2已经堵死，进而实施其他动作。

活塞机构主要由左右活塞、丝杆(含丝杆轴、齿轮轴)、从动轮组成；丝杆可由左丝杆、右丝杆、丝杆轴、齿轮轴等若干段构件组合而成，也可是加工而成的一个整体构件；左丝杆和右丝杆螺纹的方向相反，可用套筒1.2连接两反向丝杆组成含有正反向螺纹的丝杆；使用套筒1.2的目的另一个目的，在于可利用套筒1.2设置丝杆2的支架(具体措施从略)，避免因丝杆过长而导致悬挑段(主壳内的丝杆)弯曲变形，进而引起气道封堵失效等机械故障。

圆筒形副壳18的内孔18.1上设轴承14的安装位，轴承14用以安装齿轮轴2.3；齿轮轴 2.3的右端是安装从动轮的轴端2.4，左端是丝杆轴2.2；设丝杆轴2.2目的在于使右封垫12.2 沿圆形的丝杆轴2.2滑行，避免丝杆上的螺纹剐蹭右封垫12.2而造成封堵不严；右活塞5上所设的构造孔5.3与丝杆轴2.2对应，可避免丝杆轴2.2挤入右活塞5上的内丝孔。

在左端副壳18的将内孔18.1扩大，在副壳18与主壳1的右端封板对接后形成集水腔18.2，右气管11是竖向设置在集水腔18.2上的气管，在右气孔1.2排放积水时，右气管11是集中引流管，将积水集中排下，防止积水侵蚀左端轴承。

电机4安装在副壳18的右端，安装在电机4上的主动轮6与安装在齿轮轴2.3上的从动轮7啮合传动(主动轮6与从动轮7之间可设变速机构)，将动力输入给丝杆2；丝杆2旋转后，推动左活塞3和右活塞5产生同步反向滑动；通过改变电机4的转向，可实现左右活塞同时滑向两端或由两端滑向中间，进而带动封垫或堵住气道或放开气道。

由上述内容可知，左活塞3和右活塞5实为带动圆环沿和封垫左右运行的滑块，若将主壳和活塞的圆形替换成方形滑块，并使方形滑块紧贴方形的前后两壁板滑行，由此可构建出一个方形截面的呼吸器，不仅可省略卡钉，而且同样具有图1所描述的呼吸器的功能。

传感器的安装架，既是传感器的机架又是防止水汽侵蚀的保护壳，若将传感器设置在开口朝外(开口在方盒壁板外)的保护壳内，则位于主壳内的传感器也可避免受到方盒内潮湿空气和灌溉水的侵蚀。

图2，是单端呼吸腔的正面剖视图。

表示单端呼吸器是在图1的基础上只保留右活塞的呼吸器，左端呼吸口是设在方盒内的常开通道，仅以右端气孔控制方盒与外界的联通。

机架由主壳1、气道1.1、副壳18组成，主壳1的水气口1.3、右气孔1.2、灌溉管17和副壳18上的集水腔18.2、右气管11、轴承位14、齿轮轴2.4、电机4、主动轮6、从动轮7 的安装及功能均与图1呼吸器相同。

卡环19(另见图5)外接并固定安装于主壳1上，卡环19内接活塞5，卡环19上的卡齿伸进活塞5上的滑槽中，约束活塞的旋转自由度；卡环19的环面上设沿轴向的若干通孔，联通其两侧的呼吸腔、

活塞5的位置信息通过导杆13(固定连接于圆环沿5.2上)穿过主壳右封板导出并延伸至副壳18上，副壳18上设置传感器安装架20，安装架20设安装导杆13并供其左右滑行的孔20.1，孔20.1作为导杆13的支架；导杆13的左端部固定连接立板15，立板15在导杆13的带动下左右滑行；传感器8.2通过支架8安装在安装架20的左侧，在立板15滑动到安装架20的左端时触碰传感器8.2的触头8.3，由此传感器8.2触发并向智能系统发送右气孔1.2开通的信号；传感器9.2通过支架9安装在安装架20的右侧，在立板15滑动到安装架20的右端时触碰传感器9.2的触头9.3，由此传感器9.2触发并向智能系统发送右气孔1.2关闭的信号。

立板15的滑行长度与活塞封垫12.2距主壳右封板的间距相等，故可通过传感器8.2、9.2 的触发信号推断右气孔1.2是否关闭的信号；当传感器8.2、9.2均未触发，说明右气孔1.2此刻处于未全开的状态。

图1说明中所述的以方形滑块和方形主壳替代圆形主壳和活塞的方案，对于本单端呼吸器同样适用，即本单端呼吸器可以是方形截面的主壳和滑块。

图3，是双层呼吸腔的正面剖视图。

表示双层呼吸器由上下两层腔体组成，上层是机箱，下层是呼吸腔，两层均为方形截面的腔体；动力、滑块机构、信息机构设置在上层，封垫设置在下层；封垫的支架板穿过中间的隔板与上层的滑块连接，左右封垫在滑块带动下同步反向滑行；滑块滑动到两端时，封垫封堵气孔，滑块聚拢到中间时，封垫释放气孔。

机壳1中间设置隔板22将空间分成上下两层，上层为机箱21，下层为呼吸腔1.4；机箱 21中的左滑块23、右滑块25设置在机箱21的两端，滑块23、25的前、后、下三面与机箱壁和隔板相接，约束滑块的旋转自由度；丝旋转机构设在机箱21的中部，旋转机构的丝杆2(两端螺纹方向相反)分别与左滑块23、右滑块25丝接。

丝旋转机构的套筒2.1安装(通过轴承14)在机架24上，套筒2.1的丝孔中丝接左右两段反向丝杆，套筒2.1的右端挑出机架24外并在右端安装驱动丝杆2旋转的从动轮7，电机4安装在机架24上，电机4上的主动轮6与从动轮7啮合传动；电机4的动力通过主动轮6 与从动轮7的传动使套筒2.1旋转，套筒2.1带动丝杆2旋转，旋转的丝杆2推动滑块滑向两端或收拢到中间。

信息机构的传感器8.2和9.2分别由安装架8、安装架9固定设置在机箱21的左右两端，在滑块滑动至两端时，左滑块23上的上凸构造23.2挤压触发杆8.3，使传感器8.2触发并通过信号线8.1向智能系统发送信号，智能系统可据此判定呼吸腔的气孔已经被堵死；在滑块收拢至中间时，左滑块25上的上凸构造25.2挤压触发杆9.3，使传感器9.2触发并通过信号线9.1向智能系统发送信号，智能系统可据此判定呼吸腔的气孔已经开放。

呼吸腔1.4中的左封垫23.3安装在左滑块23上的支架23.1上，右封垫25.3安装在左滑块25上的支架25.1上；支架23.1和25.1分别穿过隔板22两端所设的条形孔15.1联通滑块和封垫；滑块上的上凸构造与传感器触发杆的距离与封垫到机壳端板的间距相等，在封垫滑动到两端堵住两端气孔1.2时，左传感器8.2触发，在封垫收拢到中间开放两端气孔1.2气孔时，右传感器9.2触发。

图4，是在图1的A-A处沿前后方向剖开的呼吸器断面图。

由图可见，左活塞3与主壳1的中心，两者同轴；活塞3上设滑槽3.1，丝杆2丝接与活塞3上的丝孔中。

图5，是在图2的B-B处沿前后方向剖开的单端呼吸器断面图。

由图可见，左活塞3、主壳1、丝杆2的关系如图1所述，其特征在于：约束环19固定安装在主壳1上，约束环19上设有透气透水孔19.1和对应活塞3滑槽的卡挡构造19.2；透气透水孔19.1联通主壳1两端的呼吸腔，卡挡构造19.2约束活塞3的旋转自由度。

图6，是带螺纹的齿轮轴推动立板滑行构件外设于副壳的信息机构示意图。

信息机构的安装架20安装座副壳18上，安装架20的左右两端分别安装传感器8.2、9.2，齿轮轴(即丝杆右端的部分)的中间设一段螺纹2.5；图2中所述的立板15的下端设丝孔与螺纹2.5丝接，形成丝杆螺母副；立板15穿过副壳18上的立板孔18.3上挑在传感器8.2、9.2 之间，立板孔18.3约束立板15的旋转自由度。

电机4通过主动轮6和从动轮7的啮合，将动力传给齿轮轴2.4上，轮轴2.4带动套接于其上的螺纹套筒2.5旋转，推动立板15产生直线运动；立板15滑动至左端时触发左传感器8.2，15滑动至右端时触发左传感器9.2。

使左触发杆8.3与右触发杆9.3的间距，调整至和图1(或图2)中封垫12.2与右封板的间距相等；在左传感器8.2触发时，智能控制系统可判定为气孔1.2开；在右传感器9.2触发时，智能控制系统可判定为气孔1.2关。

其他标号的代表内容与图1或图2同、

具体实施方式：

拟定实施方案为方形主壳和方形滑块的单端呼吸器，信息机构设在副壳上；参考图2和图 6制作。

一、购置配件

A、采购一台永磁(单相)直流减速(省略减速机构制作)电机及相应的直流电源；常闭行程开关2件，双向机械开关1件，电线若干。

B、购置向心轴承2件，内径参考丝杆轴尺寸，外径参考副壳尺寸。

C、购置1段较长丝杆，要求直径和强度均较大。

拟用丝杆一端车制齿轮轴(参考轴承内径尺寸)，并截取一段制作与立板丝接的螺栓套筒 (即将丝杆钻孔，孔中套接齿轮轴)。

二、构件制作

A、参考轴承外径尺寸，选一块较长金属方料制作主壳和副壳；本实施方案拟定主壳和副壳等截面。

参考上述各采购构件的规格，综合考虑，拟定出主壳、副壳长度和截面尺寸；同时拟定主壳和副壳连体，中间以竖向隔板(即右封板)隔开；

1、采用线切割，沿方料长度方向一次切割出切割方形出机壳和滑块(毛坯)；

2、用毛坯切出1块滑块(较长)，并在滑块底部切割(或铣制)沿机壳长度方向的透水透气的槽沟(参考图6)；同时，在2滑块中部钻出沿长度方向的孔，用以制作反、正内丝；

3、用毛坯切出4块较薄方块，2块用于制作主壳的左右封板，2块用以制作齿轮轴的安装架。

在2块封板的下部钻(割)孔，分别用作左气孔和右气孔(参考图2)；同时，右端封板对应丝杆轴位置设在丝杆穿孔。

另2块方块板，在中间设轴承安装位。

4、根据2块封板的尺寸和气孔(含右封板的丝杆穿孔)位置，裁制1块与右封板相同的较厚橡胶板作封垫(受挤压时，厚度在一定程度上被压缩，即有微调的能力)。将橡胶封垫胶结在右封板上，即气孔和丝杆轴孔是贯穿橡胶板和金属板的通孔。

B、在丝杆上截取1段；在该截取段中心钻孔，制作成套接齿轮轴的套筒(简称螺纹筒)，螺纹筒的螺纹用于推动立板滑动。

C、将丝杆一端车制成齿轮轴(即直杆)；

该直杆长度(参照图2)综合考虑露在主壳中的长度、集水腔长度、右封板长度、轴承长度、螺纹筒长度、从动轮轴的悬挑长度等。

D、在主壳右封板外(属副壳范围)，竖向钻制一通孔，用于安装右气管；对应通孔制作上下两节气管并安装。气管所对应的副壳范围，当做集水腔。

E、在齿轮轴中间范围切割朝上的方孔(透孔为最佳)，用作立板的滑动空间。同时，在该空间的左右两端铣出行程开关的安装位(包括绝缘层尺寸)。

F、根据立板空间的宽度，选用较厚板材制作立板；并在立板下端制作与螺纹筒丝接的内丝孔。

G、根据电机和拟定的主动轮、从动轮尺寸，在副壳右端制作电机安装位。

H、制作4件齿轮轴的轴套(简称圆轴套)，在齿轮轴安装进轴承以后，用2个轴套顶紧轴承，将轴承安装架(含轴承)定位在齿轮轴上，在轴承安装架固定到副壳上后，即可约束齿轮轴 (丝杆)的轴向自由度。

三、构件组装

A、将丝杆旋入滑块中，使滑块大概处于开放气孔的位置。

B、将丝杆右端(即齿轮轴一端)穿入右封板的丝杆轴孔中，使右封板的橡胶面与滑块相对。

C、轴承架、螺纹筒预安装

1、再在齿轮轴上套入1个圆轴套，随之再将齿轮轴插入左轴承架的轴承中，然后再在齿轮轴上套入1个圆轴套；确定左轴承架在齿轮轴上的具体位置后，2个圆轴套在左右两边顶紧轴承并将自身固定在齿轮轴上，此时，相当于将左轴承架安装就位与齿轮轴上。

2、将1中连结成的滑块、丝杆、左轴承架的联合体，插入主壳或副壳的孔中，并使齿轮轴右端暂时位于副壳立板孔的左侧。

3、先将立板放入副壳立板孔中，再在副壳右端孔中插入螺纹筒，将螺纹筒旋入立板的丝孔中，使立板暂时位于螺纹筒中部(若螺纹筒短于立板孔时，可先连接立板和螺纹筒，再从立板孔中插下)。

4、将丝杆由右向左推，使螺纹筒套设在齿轮轴上，暂不固定连接。

5、在按1中所述方法将右轴承架定位在齿轮轴上；此时齿轮轴已设置在副壳孔中，右轴承架需从右端推入副壳中。

D、按拟定的位置，将右封板、轴承安装架固定在分别主壳和副壳上。

E、旋转丝杆，使滑块滑向右封板并顶紧；拟定右气孔开放时封垫距右封板(本例是滑块右端面与封垫的间距)的间距(简称间隙)，然后反转丝杆，使滑块向右滑出1个间隙；同时，设法暂时固定丝杆(齿轮轴)，禁止转动。

F、轴向调节螺纹筒在齿轮轴上的位置，使立板靠近立板孔的左端(具体视立板孔的长度而定)；在立板右边留出1个间隙的滑行距离；然后将螺纹筒固定在齿轮轴上。

G、将行程开关设置在立板孔的左侧(副壳上传感器的安装位)，并使其触发开路。该行程开关触发，代表气孔已经开放。

H、将从动轮、主动轮、电机安装就位。

I、解除丝杆的暂时固定，旋转丝杆使滑块顶住右封板；就此将右行程开关安装在立板右侧的传感器的安装位上，并使其触发开路。该行程开关触发，代表气孔已经封堵完闭。

J、封堵左封板。

呼吸器机械部分完毕。

四、接电试车

A、在电机上接出正转、反转两路电路，分别接入双向开关。

B、将副壳上的左、右行程开关，分别串入正、反电路的相线中。

D、双向开关接入电源。

E、在气孔开放状态时，若欲关闭气孔，则将双向开关反向投掷；反转电路接通，电机得电旋转并传导给丝杆，丝杆推动滑块向右运动；同时，立板在螺纹筒的推动下同步向右滑动；在滑块顶住右封板的同时，立板触发右行程开关，使向右滑行的电路开路，避免电机堵转。

在智能控制系统下，依据传感器信号对两路电路供电或断电，就驱动电机运行角度而言，与上述的人工操作无二，故本发明所述的呼吸器，均适用于智能控制。

Claims (5)

1.一种电动呼吸器，用于土壤换气、灌溉和积水排放，主要由机壳系统、活塞系统、动力及信息系统组成，其特征在于：机壳系统主要以圆筒或方筒为基础的主壳、副壳、气道三段组成，主壳两端设封板，副壳和气道与封板连接，分设于主壳两端；主壳上设有气道管、气孔、水气口、卡挡、信息机构安装位等构成，封板上气孔，左气孔与气道管对接，气道管用以通气和集中排水，右气孔联通副壳上的集水腔；水气口设于主壳下部；气孔和水气口均兼具通水、通气功能；卡挡设于主壳两端，用以约束活塞自由度；副壳悬挑于主壳右端，设有旋转机构安装位、集水腔和气管、动力机构安装位等；集水腔设置在副壳左端，集水腔上设排水、通气的短管；电机和齿轮传动机构设置在副壳外，齿轮轴安装在副壳的中心孔中，电机动力驱动齿轮轴旋转；齿轮轴和丝杆连为一体，将旋转动力转化成活塞的滑行动力；丝杆的一端设正向螺纹，另一端设反向螺纹；活塞系统主要由左活塞、右活塞、反正丝机构、动力输入机构组成；活塞是与主壳形状相对应的圆柱体或方柱体，左活塞设于主壳左端，左活塞左端设密封垫；右活塞设于主壳右端，右活塞右端设密封垫；两活塞均在中心位置设内丝孔，两孔的内丝反向；两活塞对应丝接于设有反正丝的丝杆上，旋转的丝杆推动两活塞相对滑动；活塞滑动到两端时，堵住气孔，关闭呼吸器；活塞滑动到中间时，放开气孔，开通呼吸器。

2.如权利要求1所述的电动呼吸器，其特征在于：它只设有一个活塞，是个只能控制右气孔开关的单端呼吸器。

3.如权利要求1所述的电动呼吸器，其特征在于：将主壳用隔板分为机箱和呼吸腔上下两个空间，动力和信息系统、旋转机构、滑块等设在机箱内，封堵气孔的封垫设在呼吸腔中；封垫设于支架上，支架穿过隔板与滑块连接；封垫随滑块滑行，滑至呼吸腔两端时堵住气孔，收拢到呼吸腔中间时开放气孔。

4.如权利要求1所述的电动呼吸器，其特征在于：其活塞的位置信息通过导杆的机械运动显示在副壳上；电子信息机构设置在副壳上，依据导杆端头的位置变化，产生活塞的位置信息。

5.如权利要求1所述的电动呼吸器，其特征在于：设在副壳上的立板在齿轮轴上所设的螺纹筒的推动下滑动；电子信息机构设置在副壳上，依据立板的位置变化，产生活塞的位置信息。

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