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大棚放風控制機構.pdf

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大棚 放風 控制 機構
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摘要
申請專利號:

CN201710371959.X

申請日:

20170524

公開號:

CN106941976A

公開日:

20170714

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G9/24 主分類號: A01G9/24
申請人: 沈陽工業大學
發明人: 湯永華,李曉游,宋輝,趙旭陽,周森東,鄒衛濤
地址: 110870 遼寧省沈陽市經濟技術開發區沈遼西路111號
優先權: CN201710371959A
專利代理機構: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 代理人: 周楠;宋鐵軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710371959.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供一種大棚放風控制機構,包括電動機,電動機輸出軸的兩側分別動力連接一根主動力帶;兩根主動力帶同側的兩個端部直接連接并繞過兩個回轉輪后形成環形的回轉動力帶,或者兩根主動力帶同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩連接,兩根主牽拉繩繞過兩個回轉輪后與兩根主動力帶共同形成環形的回轉動力帶;回轉動力帶的兩個側部均連接多組用于驅動通風簾的牽拉單元。本發明具有結構簡單、控制方便、受力平衡、整體結構穩定和使用壽命長的優點。

權利要求書

1.一種大棚放風控制機構,包括電動機(1),其特征在于:所述電動機輸出軸的兩側分別動力連接一根主動力帶(2);兩根主動力帶(2)同側的兩個端部直接連接并繞過兩個回轉輪(3)后形成環形的回轉動力帶,或者兩根主動力帶(2)同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩(4)連接,兩根主牽拉繩(4)繞過兩個回轉輪(3)后與兩根主動力帶(2)共同形成環形的回轉動力帶;回轉動力帶的兩個側部均連接多組用于驅動通風簾(5)的牽拉單元。2.根據權利要求1所述的大棚放風控制機構,其特征在于:所述主動力帶(2)為鏈條,兩根鏈條同側的兩個端部直接連接為一根鏈條或者兩根鏈條同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩(4)連接。3.根據權利要求1所述的大棚放風控制機構,其特征在于:所述主動力帶(2)為齒條或絲杠,兩根齒條或兩根絲杠同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩(4)連接。4.根據權利要求2所述的大棚放風控制機構,其特征在于:所述電動機(1)安裝在動力箱板(25)上,電動機動力輸出軸上安裝有主驅動鏈輪(6),動力箱板(25)上在主驅動鏈輪(6)的兩側各安裝有鏈條導向輪(7),動力箱板(25)上還安裝有與鏈條導向輪(7)配合夾持鏈條的多個鏈條支撐輪(8)。5.根據權利要求4所述的大棚放風控制機構,其特征在于:所述鏈條上安裝有與鏈條支撐輪(8)配合的限位擋板(9)。6.根據權利要求1所述的大棚放風控制機構,其特征在于:所述牽拉單元包括與通風簾底邊緣(51)連接的分支牽拉繩(10)和用于支撐分支牽拉繩(10)并助其轉向的滑輪組件,回轉動力帶分為繞過回轉輪(3)之后的后段和未繞過回轉輪(3)的前段,所述分支牽拉繩(10)的兩端分別固定連接在回轉動力帶的前段和后段上。7.權利要求6所述大棚放風控制機構,其特征在于:所述滑輪組件包括安裝在靠近回轉動力帶位置上的第一定滑輪(11)和第二定滑輪(12)、安裝在靠近頂棚位置上的第三定滑輪(13)和第四定滑輪(14)以及安裝在棚外的回轉定滑輪(15);第一定滑輪(11)靠近回轉動力帶的前段,第二定滑輪(12)靠近回轉動力帶的后段,分支牽拉繩(10)依次繞過第一定滑輪(11)、第三定滑輪(13)、回轉定滑輪(15)、第四定滑輪(14)和第二定滑輪(12)。8.權利要求7所述大棚放風控制機構,其特征在于:所述第一定滑輪(11)和第二定滑輪(12)安裝在一滑輪安裝板(16)上,大棚骨架上連接有滑輪板固定鋼絲(17),各滑輪安裝板(16)安裝在滑輪板固定鋼絲(17)上;大棚骨架上連接有頂棚鋼絲(18),第三定滑輪(13)和第四定滑輪(14)安裝在頂棚鋼絲(18)上;回轉定滑輪(15)安裝在棚外地面上或者安裝在大棚壓膜繩上。9.權利要求1-8所述大棚放風控制機構,其特征在于:放風控制機構還包括能夠檢測電動機(1)轉動圈數的轉動測量傳感器(19)、與電動機控制端電連接的控制器(20)、用于檢測棚內溫度信號的溫度傳感器(21)和用于檢測棚內濕度信號的濕度傳感器(22),各傳感器的信號輸出端與控制器(20)電連接。10.權利要求9所述大棚放風控制機構,其特征在于:所述控制器(20)與一無線信號收發模塊(23)連接,無線信號收發模塊(23)與智能終端設備(24)通信連接。

說明書

技術領域

本發明屬于溫室大棚通風自動控制領域,具體的說是涉及一種大棚放風控制機構。

背景技術

大棚的頂棚上設置的放風口,通過定期打開和關閉放風口,對大棚進行通風換氣,從而對棚內溫濕度進行有效調節。放風口上一般覆蓋薄膜通風簾,薄膜通風簾的底端邊緣連接拉繩,通過拉動拉繩帶動通風簾底邊緣上升和下落,從而控制放風口的打開和關閉。手動牽拉操作拉繩勞動強度大且操作費時費力,目前經常采用由電動機驅動的放風機構對拉繩進行自動牽拉操作。

現有的放風控制機構均存在同一個問題,即側向拉力較大的問題,該問題導致動力機構側向負載過大,受力不平衡,容易導致機械和電氣故障,影響動力機構的使用壽命。下面對現有技術中的幾種放風控制機構進行分析說明。

專利號為“ 201320202868.0”、名稱為“一種溫室大棚溫控裝置”的專利中公開了一種放風控制機構,該結構具體為:鏈條繞過電動機輸出軸上的鏈輪,在鏈條兩端的兩個延伸方向設置若干分支繩索,每個分支繩索負責一個風口的開合。

上述放風控制機構中,一根鏈條繞過電動機輸出軸,鏈條的兩端向同一方向延伸,由此會對電動機輸出軸產生較大的側向拉力,即無論電動機是否轉動牽拉,都會受到很大的側向拉力,并且鏈條帶動的分支繩索越多,該側向拉力越大,長時間運行后必然會導致電動機輸出軸偏心,影響設備使用壽命。

專利號為“201520235942.8”、名稱為“一種溫室大棚放風控制裝置”的專利中公開了一種放風控制機構,該機構的具體結構為:在電動機輸出軸的鏈輪上設置一根鏈條,鏈條向兩個方向延伸,經過一定距離后各繞過一個定滑輪后連接,兩個延伸方向的末端設有牽拉繩,牽拉繩連接若干用于開關風口的分支繩索。

上述放風控制機構雖然將鏈條放置在電動機的輸出軸上而不是采用前述“繞過”的方式,但是具體分析該機構的受力關系,當鏈條帶動若干分支繩索向某一方向移動的過程中,分支繩索所施加在鏈條上的所有反向牽拉力依然全部由電動機的輸出軸來承擔,因此,該機構絲毫沒有降低對電動機輸出軸的側向拉力,長時間運行后仍會導致電動機輸出軸偏心。

除了前述兩種放風控制機構,在專利號為“201520106739.0”和“201220666602.7”的專利中也公開了相同或類似的放風控制機構,也均存在側向拉力過大、動力機構受力不平衡的問題。

發明內容

發明目的:

為了解決現有技術存在的問題,本發明提出一種結構簡單、控制方便、受力平衡且整體結構穩定、使用壽命長的大棚放風控制機構。

技術方案:

一種大棚放風控制機構,包括電動機,所述電動機輸出軸的兩側分別動力連接一根主動力帶;兩根主動力帶同側的兩個端部直接連接并繞過兩個回轉輪后形成環形的回轉動力帶,或者兩根主動力帶同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩連接,兩根主牽拉繩繞過兩個回轉輪后與兩根主動力帶共同形成環形的回轉動力帶;回轉動力帶的兩個側部均連接多組用于驅動通風簾的牽拉單元。

所述主動力帶為鏈條,兩根鏈條同側的兩個端部直接連接為一根鏈條或者兩根鏈條同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩連接。

所述主動力帶為齒條或絲杠,兩根齒條或兩根絲杠同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩連接。

所述電動機安裝在動力箱板上,電動機動力輸出軸上安裝有主驅動鏈輪,動力箱板上在主驅動鏈輪的兩側各安裝有鏈條導向輪,動力箱板上還安裝有與鏈條導向輪配合夾持鏈條的多個鏈條支撐輪。

所述鏈條上安裝有與鏈條支撐輪配合的限位擋板。

所述牽拉單元包括與通風簾底邊緣連接的分支牽拉繩和用于支撐分支牽拉繩并助其轉向的滑輪組件,回轉動力帶分為繞過回轉輪之后的后段和未繞過回轉輪的前段,所述分支牽拉繩的兩端分別固定連接在回轉動力帶的前段和后段上。

所述滑輪組件包括安裝在靠近回轉動力帶位置上的第一定滑輪和第二定滑輪、安裝在靠近頂棚位置上的第三定滑輪和第四定滑輪以及安裝在棚外的回轉定滑輪;第一定滑輪靠近回轉動力帶的前段,第二定滑輪靠近回轉動力帶的后段,分支牽拉繩依次繞過第一定滑輪、第三定滑輪、回轉定滑輪、第四定滑輪和第二定滑輪。

所述第一定滑輪和第二定滑輪安裝在一滑輪安裝板上,大棚骨架上連接有滑輪板固定鋼絲,各滑輪安裝板安裝在滑輪板固定鋼絲上;大棚骨架上連接有頂棚鋼絲,第三定滑輪和第四定滑輪安裝在頂棚鋼絲上;回轉定滑輪安裝在棚外地面上或者安裝在大棚壓膜繩上。

放風控制機構還包括能夠檢測電動機轉動圈數的轉動測量傳感器、與電動機控制端電連接的控制器、用于檢測棚內溫度信號的溫度傳感器和用于檢測棚內濕度信號的濕度傳感器,各傳感器的信號輸出端與控制器電連接。

所述控制器與一無線信號收發模塊連接,無線信號收發模塊與智能終端設備通信連接。

優點及效果:

本發明通過兩根鏈條、齒條或絲杠與兩根主牽拉繩配合形成回轉動力帶或者直接由一根鏈條形成回轉動力帶,在回轉動力帶的兩個側部設置數量相同或相近的牽拉單元,電動機驅動兩根主動力帶移動牽拉的過程中,兩根主動力帶會同時對電動機輸出軸分別產生一個反向的拉力,這兩個拉力由于方向相反,會產生互相抵消的效果,由于兩側牽拉單元的數量相同或相近,該兩個拉力大部分或全部均被抵消,電動機輸出軸僅受到很小的側向拉力,從而能確保電動機運行更加穩定可靠,有效延長整個機構的使用壽命。

設置鏈條導向輪以及鏈條支撐輪,使得鏈條運行更加平穩,保證傳動效果。

利用控制器采集棚內溫濕度信號,然后對電動機進行自動控制,通過轉動測量傳感器精確檢測電動機的轉動圈數,從而可對電機進行精確控制,從而對風口的啟閉狀態以及風口的開口大小進行精確控制,結構簡單,控制方便可靠。

通過設置無線收發模塊,使得控制器可以與手機等智能終端設備通信連接,從而可對放風機構進行遠程遙控操作,操控更方便且裝置智能化程度高。

綜上所述,本發明這種大棚放風控制機構,具有結構簡單、控制方便、受力平衡、整體結構穩定和使用壽命長的優點。

附圖說明:

圖1為本發明整體結構示意圖。

圖2為主體動力結構的受力分析示意圖。

附圖標記說明:

1-電動機,2-主動力帶,3-回轉輪,4-主牽拉繩,5-通風簾,6-主驅動鏈輪,7-鏈條導向輪,8-鏈條支撐輪,9-限位擋板,10-分支牽拉繩,11-第一定滑輪,12-第二定滑輪,13-第三定滑輪,14-第四定滑輪,15-回轉定滑輪,16-滑輪安裝板,17-滑輪板固定鋼絲,18-頂棚鋼絲,19-轉動測量傳感器,20-控制器,21-溫度傳感器,22-濕度傳感器,23-無線信號收發模塊,24-智能終端設備,25-動力箱板,51-通風簾底邊緣。

具體實施方式:

下面結合附圖對本發明做進一步的說明:

本發明提供了一種大棚放風控制機構,如圖1所示,包括電動機1,所述電動機輸出軸的兩側分別動力連接一根主動力帶2;兩根主動力帶2同側的兩個端部直接連接并繞過兩個回轉輪3后形成環形的回轉動力帶,或者兩根主動力帶2同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩4連接,兩根主牽拉繩4繞過兩個回轉輪3后與兩根主動力帶2共同形成環形的回轉動力帶;回轉動力帶的兩個側部均連接多組用于驅動通風簾5的牽拉單元。回轉輪3固定在大棚骨架上。在電動機輸出軸的兩側分別連接一根主動力帶,在電動機轉動過程中,兩根動力帶分別向相反的方向對電動機輸出軸產生拉力,兩個拉力方向相反,互相抵消,可以避免電動機輸出軸受單一方向拉力時容易變形的問題。

上述結構中,主動力帶2可以采用鏈條、齒條或絲杠,由于鏈條為柔性結構,而齒條和絲杠為桿式結構,無法彎折。因此,當主動力帶2為鏈條時,有兩種實現方式,即:兩根鏈條同側的兩個端部直接連接在一起形成一根鏈條或者兩根鏈條同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩4連接在一起。當主動力帶2為齒條或絲杠時,只能借助主牽拉繩4,兩根齒條或兩根絲杠同側的兩個端部各通過一根主牽拉繩4連接。齒條或絲杠屬于剛性物品,不能彎曲,因此難以連接同側兩個端部,因此必須借助柔性的主牽拉繩4。

可見,鏈條可以借助主牽拉繩4形成回轉動力帶也可以自身直接連接形成回轉動力帶,附圖1中示意的為前者,下面均以前者為例進行詳細闡述。

所述電動機1安裝在動力箱板25上,電動機動力輸出軸上安裝有主驅動鏈輪6,動力箱板25上在主驅動鏈輪6的兩側各安裝有鏈條導向輪7,動力箱板25上還安裝有與鏈條導向輪7配合夾持鏈條(單獨夾持每根鏈條)的多個鏈條支撐輪8。鏈條導向輪7和鏈條支撐輪8配合對鏈條進行支撐和導向,保證鏈條運行平穩可靠,進而保證穩定的傳動效果。

鏈條上安裝有能夠與鏈條支撐輪8配合的限位擋板9,限位擋板起到限位的作用,限定鏈條左右移動的最大距離,避免鏈條移動超范圍。

所述牽拉單元包括與通風簾底邊緣51連接的分支牽拉繩10和用于支撐分支牽拉繩10并助其轉向的滑輪組件,回轉動力帶分為繞過回轉輪3之后的后段和未繞過回轉輪3的前段,每根分支牽拉繩10的兩端分別固定連接在回轉動力帶的前段和后段上。當電動機輸出軸分別正轉和反轉時,可以分別通過動力帶的前段和后段帶動分支牽拉繩10向相反的兩個方向移動。

所述滑輪組件包括安裝在靠近回轉動力帶位置上的第一定滑輪11和第二定滑輪12、安裝在靠近頂棚位置上的第三定滑輪13和第四定滑輪14以及安裝在棚外的回轉定滑輪15;第一定滑輪11靠近回轉動力帶的前段,第二定滑輪12靠近回轉動力帶的后段,分支牽拉繩10依次繞過第一定滑輪11、第三定滑輪13、回轉定滑輪15、第四定滑輪14和第二定滑輪12。通過各個定滑輪,可以把沿動力帶方向的拉力轉換成垂直于動力帶的拉力,便于控制大棚風口的開合。

所述第一定滑輪11和第二定滑輪12安裝在一滑輪安裝板16上,大棚骨架上連接有滑輪板固定鋼絲17,各滑輪安裝板16安裝在滑輪板固定鋼絲17上;大棚骨架上連接有頂棚鋼絲18,第三定滑輪13和第四定滑輪14安裝在頂棚鋼絲18上;回轉定滑輪15安裝在棚外地面上或者安裝在大棚壓膜繩上。各個定滑輪必須被固定在上述特定位置上,并承受分支繩索牽拉風口的壓力。通過固定鋼絲17和頂棚鋼絲18可以方便的把定滑輪固定在需要的任意位置上。

放風控制機構還包括能夠檢測電動機1轉動圈數的轉動測量傳感器19、與電動機控制端電連接的控制器20、用于檢測棚內溫度信號的溫度傳感器21和用于檢測棚內濕度信號的濕度傳感器22,各傳感器(轉動測量傳感器19、溫度傳感器21和濕度傳感器22)的信號輸出端與控制器20電連接。轉動測量傳感器19可以實時測量電動機轉過的圈數,從而實時確定風口開合的大小。溫度傳感器和濕度傳感器可以實時監測大棚內部的溫度、濕度等變化,并根據變化確定風口開合的大小。

所述控制器20與一無線信號收發模塊23連接,無線信號收發模塊23與智能終端設備24通信連接。其中,轉動測量傳感器21可直接采用角位移傳感器的結構或者采用位置傳感器與信號齒盤配合的結構,附圖1中示出了后者,該兩種測量轉動圈數的方式均為現有技術,在此不再贅述。

控制器20采集棚內溫濕度信號,然后對電動機1進行自動控制,通過轉動測量傳感器19精確檢測電動機1的轉動圈數,從而可對電動機1進行精確控制,從而對風口的啟閉狀態以及風口的開口大小進行精確控制。通過設置無線收發模塊23,使得控制器20可以與手機等智能終端設24備通信連接,從而可對放風機構進行遠程遙控操作,操控更方便且裝置智能化程度高。其中,對于規模化大棚種植中,每個大棚安裝一個控制器,各控制器20可以統一由無線收發模塊發送和接收數據,手機等智能終端設備24可以通過無線信號收發模塊23向一個或多個控制器20傳送控制命令,控制器20根據接收到的指令通過放風機構改變大棚風口大小。同時,各個控制器20也可以通過無線信號收發模塊23向手機反饋相關信息,如大棚內溫濕度、風口大小、運行狀態等信息。

圖2為本發明的動力機構受力分析圖,圖1中A、B為兩根鏈條的運行方向,F0和F1為兩根鏈條受到的反向拉力的方向。可見,在電動機輸出軸沿圖中順時針方向轉動時,帶動上方的鏈條向A方向移動、帶動下方的鏈條向B方向移動,位于上方的鏈條為左側的牽拉單元提供牽拉動力,該鏈條必然受到反向的拉力F0,同理,位于下方的鏈條為右側的牽拉單元提供牽拉動力,該鏈條必然受到反向的拉力F1。由于兩個力均施加在回轉動力帶上,因此,拉力F1和F0可以相互抵消,同時,兩側的牽拉單元數量相同或相近,該兩個力大部分或全部均被抵消,電動機輸出軸僅受到很小的側向拉力,從而能確保電動機運行更加穩定可靠。

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