一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置的製作方法
2023-04-28 03:48:16
專利名稱：一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及農業機械化工程，特別是一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置。
背景技術：
設施農業的發展已經成為全球食物供給的主要技術支持。目前國際上，設施農業主要集中在花卉、蔬菜領域。在設施農業中，拱棚不論在數量和作用上都佔據著重要地位。根據建造形式，拱棚包括單側日光型溫室和雙側塑料拱棚。拱棚在設施農業中的應用可以體現在為增溫、保溫、遮陽、防蟲和調節光照時間等。在拱棚應用中，不管是保溫、通風、遮陽、還是遮光調節光照時間等何種方面，拱棚覆蓋物(包括草簾、薄膜、遮陽網、遮光膜、保溫被、防蟲網等)周期性收放管理都是拱棚管理的最主要活動。例如，現在廣泛用於大型溫室內冬季用來保溫的二道保溫棚的開啟問題，亞熱帶地區將塑料大棚用於冬季和早春林木育苗及其它園藝生產時，為防止中午前後棚內形成高溫，導致幼苗徒長或灼傷，需要將塑料棚膜大部分或完全揭開；為夜晚保溫防霜，又要在日落前將其重新覆蓋。傳統拱棚管理中，拱棚覆蓋物的收放多採用手工卷鋪或拔縫。但是隨著設施拱棚的廣泛應用，覆蓋物收放耗費時間過多，已經成為制約設施農業快速推廣應用的主要因素之一。因此，研製和開發應用於拱棚覆蓋物收放的捲簾機構，實現拱棚覆蓋物收放的機械化作業已經成為市場的迫切需求。
過去，市場上已經應用於拱棚覆蓋物的收放機構主要有三種形式收放帶卷鋪式、中心伸縮連杆支撐鋪卷式、側向搖背連杆支撐卷鋪式。這三種機構分別或共同存在機構重量直接由拱棚承擔，對拱棚的結構牢固性要求較高；卷鋪過程平穩性能差，容易發生不規則卷鋪；機構位於空中，手動作業困難，遇到停電時管理難度較大。
一種雙萬向接傳動的拱棚覆蓋物捲簾機構和一種兩側同步拱棚覆蓋物捲簾裝置兩項技術，在解決傳統機構不足上獲得一定突破。該機構把動力系統構置於地面，電動和手動都比較方便，對於拱棚的結構穩定性要求降低。一種兩側同步拱棚覆蓋物捲簾裝置設計一套同端雙軸雙向輸出齒輪箱，實現雙側拱架拱棚兩側覆蓋物同步平穩卷鋪。但是，在實踐中，以上兩種機構都存對拱架的造型要求較高，要求捲簾軸在拱架上的運行軌跡接近同一圓弧線，否則機構難以實現覆蓋物完全啟閉。這限制了以上兩種機構的廣泛使用。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，可以應用於各種非標準圓弧造型的拱棚，使用各種拱棚覆蓋物能夠完全卷鋪啟閉，擴大拱棚捲簾機構的應用範圍。
為達到此目的，本實用新型是這樣設計的。
本實用新型在雙萬向節傳動的拱棚覆蓋物捲簾裝置和兩側同步拱棚覆蓋物捲簾裝置結構基礎上，在動力系統底板與安裝基礎之間設計一套低阻力滑動系統，保證動力系統能夠隨著拱棚形狀變化，便於往復移動。本實用新型包含電機、減速器、同端雙軸雙向輸出齒輪箱、圓軸、直線軸承、傳動軸、萬向節和捲簾軸，所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，由滑動系統、動力系統、傳動軸、萬向節和捲簾軸組成。滑動系統由兩根光滑圓軸和四個直線軸承構成，兩根光滑圓軸用作導軌，四個直線軸承用作滑塊。四個直線軸承分兩組水平平行安裝在底板上，兩根圓軸分別穿過一組直線軸承，每根圓軸的端部分別通過一個導軌支架座固定安裝在基礎上。直線軸承作為滑塊可以保證裝置在低阻力條件下靈活往復移動，使用兩根導軌和四個滑塊，使滑動系統處於一個平衡面，保證系統能夠承受扭力。
本實用新型軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置分兩種形式，即單側型和雙側型。
單側型結構如下單側型軌跡可調拱棚覆蓋物捲簾裝置，由電機(可以雙向轉動的三相交流電機或直流電機)、具有自鎖功能的減速器、底板、圓軸、直線軸承、導軌支架座、傳動軸、萬向節、捲簾軸共同組成。電機作為動力源，連接減速器進行減速，兩者共同固定安裝在一個底板上，構成動力系統；對於沒有電力供應的地區，在減速器的輸入端裝有搖動手柄，構成人工動力系統；由兩根光滑圓軸用作導軌、四根直線軸承用作滑塊，四個直線軸承分兩組水平平行安裝在底板上，兩根圓軸分別穿過一組直線軸承，然後每根圓軸的端部分別通過一個導軌支架座固定安裝在安裝基礎上，構成低阻力滑動系統。捲簾軸與吊裝在拱棚頂部的覆蓋物固定後，懸垂在拱架上；減速器的輸出端和捲簾軸輸入端分別通過兩個萬向節與傳動軸相接，構成「Z」字型傳動機構。本裝置動力系統安裝在離拱棚端部一定距離的地面，通過安裝底板固定在結構牢固的基座上。動力系統到棚端的安裝距離保證系統運轉過程中，兩個萬向節的運行角度小於45度。
雙側型結構如下
雙側型軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置由(可以雙向轉動的三相交流電機或直流電機)、自鎖功能的減速器、同端雙軸雙向輸出齒輪箱、底板、圓軸、直線軸承、導軌支架座、傳動軸、萬向節、捲簾軸共同組成。電機作為動力源，連接減速器進行減速，減速器的輸出端連接同端雙軸雙向輸出齒輪箱，三者共同安裝固定在底板上，構成動力系統；對於沒有電力供應的地區，在減速器的輸入端裝上搖動手柄，構成人工動力系統；兩個捲簾軸分別與吊裝在拱棚頂部的覆蓋物固定後，懸垂在兩側的拱架上；同端雙軸雙向輸出齒輪箱的兩個輸出端分別通過萬向節與兩根傳動軸相接，兩根傳動軸呈「八」字型分開，分別通過萬向節與懸掛在拱架兩側的捲簾軸連接，構成「Y」型的雙「Z」字型傳動機構。本裝置動力系統安裝在離拱棚端部一定距離地面的中軸線上，保證兩側對稱；安裝通過安裝底板固定在結構牢固的基座上。動力系統到棚端的安裝距離保證系統運轉過程中，兩個萬向接的運行角度小於45度。
本實用新型具有如下優點首先吸收了一種雙萬向接傳動拱棚覆蓋物捲簾裝置的優點，通過雙萬向接傳動，把電機由隨動變為固定。其次，吸收了一種兩側同步拱棚覆蓋物捲簾裝置的同端雙軸雙向輸出齒輪箱設計，使一臺電機減速器可以同時帶動一個雙側拱架拱棚的兩側捲簾軸。最重要的是，本實用新型設計了一套低阻力滑動系統，不僅可以保證機構在低阻力條件下靈活往復移動，而且保證系統能夠在承受扭力的條件下靈活往復移動，降低了機構對拱棚形狀的要求。本實用新型具有運行平穩、運行高效、使用範圍廣等優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的動力和滑動系統結構連接示意圖。
圖3為本實用新型的減速器安裝有搖動手柄的傳動滑動系統結構連接圖。
圖4為本實用新型傳動軸和捲簾軸連接處局部連接圖。
附圖中標號說明1-安裝基礎；2-導軌支架座；3-圓軸；4-直線軸承；5-底板；6-電機；7-減速器； 8-同端雙軸雙向輸出齒輪箱；9-傳動軸； 10-拱架；11-拱棚覆蓋物； 12-覆蓋物吊裝固定裝置；13-萬向節； 14-捲簾軸；15-被捲起的拱棚覆蓋物； 16-搖動手柄。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構作進一步說明實施例一個可以捲動長度40米，高2米，寬度3.6米的軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置。本裝置由一個750的三相交流電機6，一個渦輪螺杆減速器7和一個同端雙軸雙向輸出齒輪箱8構成動力系統；電機6的輸出軸與減速器7連接，減速器7輸出端與同端雙軸雙向輸出齒輪箱8連接，三者共同固定在一塊底板5上，然後安裝在拱棚10一端外側2米處；捲簾軸14和傳動軸9都直接使用直徑25mm的鍍鋅水管；捲簾軸14和同端雙軸雙向輸出的齒輪箱，以及捲簾軸14和傳動軸之間分別通過一個萬向節連接，萬向節使用內徑30mm的無逢鋼管和鋼球加工而成。
單側型軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置運行過程為當電機正向轉動時，帶動減速器正向傳動，減速器通過第一個萬向節沿V字型傳動帶帶動傳動軸正向轉動，傳動軸再通過第二個萬向節沿V字型傳動帶帶動捲簾軸正向轉動，捲簾軸的正向轉動使覆蓋物捲起，在捲起過程中，動力系統隨著拱棚形狀的變化發生前後往復移動，以調節滑動系統的位置滿足裝置運行軌跡的變化；反之，當電機反向轉動時，系統安以上相反的過程使捲起的覆蓋物鋪開。
雙側型軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置運行過程為當電機正向轉動時，帶動減速器正向傳動，減速器帶動同端雙軸雙向輸出齒輪箱，該齒輪箱的兩個輸出軸產生兩個同步、同速、反向的轉動，主動軸正向轉動通過萬向節，沿「V」字型傳動帶帶動與之相連那側的傳動軸正向轉動，傳動軸再通過萬向接沿「V」字型傳動帶帶動捲簾軸正向轉動，捲簾軸的正向轉動使覆蓋物捲起；齒輪箱被動軸受主動軸齒輪的嚙合傳動，輸出與主動軸同速相反的轉動。反向轉動的被動輸出軸通過萬向節，沿「V」字型傳動帶帶動與之相連那側的傳動軸正向轉動，傳動軸再通過萬向接沿「V」字型傳動帶帶動捲簾軸反向轉動，捲簾軸的反向轉動使位於拱棚另一側的覆蓋物也按同一速度捲起。在捲起過程中，動力系統隨著拱棚形狀的變化發生前後往復移動，以調節滑動系統的位置滿足機構運行軌跡的變化。反之，當電機反向轉動時，系統安以上相反的過程使捲起的覆蓋物鋪開。
權利要求1.一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，包含電機、減速器、同端雙軸雙向輸出齒輪箱、圓軸、直線軸承、傳動軸、萬向節和捲簾軸，其特徵在於所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，由滑動系統、動力系統、傳動軸、萬向節和捲簾軸組成。
2.根據權利要求1所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，其特徵在於所述的滑動系統，由兩根光滑圓軸和四個直線軸承構成，兩根光滑圓軸用作導軌，四個直線軸承用作滑塊，四個直線軸承分兩組水平平行安裝在底板上，兩根圓軸分別穿過一組軸承，每根圓軸的端部分別通過一個導軌支架座固定在安裝基礎上。
3.根據權利要求1所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，其特徵在於所述的動力系統，由電機和減速箱構成，電機的輸出軸與減速箱連接，兩者共同固定在底板上；減速器的輸出軸和捲簾軸輸入端分別通過兩個萬向節與傳動軸相接，構成「Z」字型傳動機構；捲簾軸與吊裝在拱棚頂部的覆蓋物固定後，懸垂在拱架上。
4.根據權利要求1所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾置，其特徵在於動力系統由電機的輸出軸與減速箱連接，減速器的輸出端連接同端雙軸雙向輸出齒輪箱，三者共同安裝在底板上；同端雙軸雙向輸出齒輪箱的兩個輸出端分別通過萬向節與兩根傳動軸相接，兩根傳動軸呈「八」字型分開，分別通過萬向節與懸掛在拱架兩側的捲簾軸連接，構成「Y」型的雙「Z」字型傳動機構；兩個捲簾軸分別與吊裝在拱棚頂部的覆蓋物固定後，懸垂在兩側的拱架上。
5.根據權利要求1所述的一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，其特徵在於在減速器上裝有搖動手柄。
專利摘要一種軌跡可調的拱棚覆蓋物捲簾裝置，包含電機、減速器、導軌、滑塊、傳動軸、萬向節、捲簾軸和同端雙軸雙向輸出齒輪箱，其特點是，具有能隨著拱棚形狀變化，往復移動便利的低阻力滑動系統。滑動系統由兩根光滑圓軸和四隻直線軸承組成，兩根光滑圓軸用作導軌，四個直線軸承用作滑塊。四個直線軸承分兩組水平平行安裝在底板上，兩根光滑圓軸分別穿過一組軸承，每根軸的端部分別通過一個導軌支架座固定安裝在基礎上，直線軸承作為滑塊可保證裝置在低阻力條件下靈活往復移動，使用兩根導軌和四個滑塊，使滑動系統處於一個平衡面，保證系統能夠承受扭力。本實用新型分兩種形式，即單側型和雙側型，根據不同需要，可選擇其形式。
文檔編號A01G9/22GK2838255SQ2005200459
公開日2006年11月22日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者朱洪光, 陳杰, 司慧萍, 吳軍輝, 林開顏, 蔡康香 申請人:同濟大學