专利：棚面采光联动构件与联动组件及应用其的连栋日光温室.pdf

19 中华 人民共和国 国家知识产权局 12 发明 专利申请 10 申请公布号 43 申请公布日 21 申请 号 202110588180 X 22 申请日 2021 05 28 71 申请人 牡 丹江 众恒科技有限公司 地址 157000 黑龙江省牡 丹江市东 安区江 南 新城区兴隆绿地小区104门市 72 发明人 孙兆文 潘凯 孙相 羽 51 Int Cl A01G 9 14 2006 01 A01G 9 24 2006 01 54 发明名称 棚面采光联动构件与联动组件及应用其的 连栋日光温室 57 摘要 一种连栋日光 温室棚面采光联动构件 联动 组件以及应用该联动组件的连栋日光温室 其 中 联动构件包括动力齿轮 传动齿条 推拉杆 导向架和支撑座 联动组件由2套联动构件组合 构成 该联动组件通过动力驱动动力齿轮同向同 步旋转 控制推 拉杆沿导向架分别同步向上推出 和向下拉回 使铰接轴形成以动力齿轮轴心为焦 点的椭圆形运动轨迹 应用于连栋日光温室棚 面 按棚面 设置单元组合形成具有多脊形结构的 温室棚面 能够使覆盖薄膜与联动组件之间保持 良好的联动适应性和运行操控性 在实际生产 中 可在不改变覆盖薄膜整体性的前提下 全天 候联动控制各单元棚面阳光入射面的倾斜角度 增强棚面整体的可操控性 提高连栋温室的采光 效率 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 113179809 A 2021 07 30 CN 113179809 A 1 一种棚 面采光联动构件 其特征在于 包括 动力 齿轮 1 传动齿条 2 推拉杆 3 导向架 4 和支撑座 5 所述动力齿轮 1 设置安装在所述支撑座 5 上 所述导向架 3 一 端与所述动力齿轮 1 同轴固定铰接在所述支撑座 5 上 并可沿铰轴自由转动 另一端为 自由端 架体为具有约束导 向作用的框架结构 所述推拉杆 3 与所述传动齿条 2 相互连 接形成直线杆体 所述推拉杆 3 镶置在所述导向架 4 的框架结构中 并从自由端延伸出 所述导向架 4 端头上设置有铰接轴 孔 8 所述传动齿条 2 与所述动力齿轮 1 配合设 置 2 如权利要求1所述一种棚面采光联动构件 其特征在于 在所述导向架 4 上安装有 前导 向轮 6 和后导向轮 15 所述前导向轮 6 在所述导向架 4 的自由端上下位置对称 设置 所述后导 向轮 15 设置在所述导 向架 6 的铰接端 与所述动力齿轮 1 形成导 向配 合 同时 在所述推拉杆 3 上与所述传动齿条 2 连接端一侧上安装有支撑轮 7 所述支 撑轮 7 在所述 导向架 4 的框架结构中垂直设置 3 一种棚面采光联动组件 包括2套权利要求2所述棚面采光联动构件 套所述联动采 光构件相互对称设置 利用推拉杆 3 自由端上的铰接轴孔 8 共同铰接在铰接轴 10 上 同时 在2套所述联动采光构件与所述铰接轴 10 的铰接点上还分别同轴铰接有传动轮 9 保持所述推拉杆 3 和所述传动轮 9 均可相对所述铰接轴 10 自由转动 4 一种具有联动棚面的连栋日光温室 包括 温室棚体和温室棚面 所述温室棚体上端 部设置有平行排列的棚面安装梁 11 所述棚面安装梁 1 将所述 温室棚体 分割为依次排 列的棚面设置单元 所述温室棚面按照所述温室棚体的棚面设置单元周期性设置 由动力 轴 12 铰接轴 10 覆盖薄膜 13 薄膜卡接梁 14 和权利要求3所述棚面采光联动组件 所构成 其中 所述动力轴 12 与所述棚面安装梁 1 配套对应 各所述动力轴 12 在同一 水平 面上平行安装设置 在所述棚面安装梁 11 上部高于所述动力轴 2 的高度处安装设 置有与所述棚面安装梁 11 相互平行的所述薄膜 卡接梁 14 在所述薄膜 卡接梁 14 上设 置有用以卡接所述覆盖薄膜 13 的薄膜卡接装置 在各个所述棚面设置单元中 平行设置 有若干组所述棚面采光联动组件 各所述棚面采光联动组件 上的2个支撑座 5 分别固定安 装在组成对应棚面设置单元的2条所述棚面安装梁 11 上 各所述棚面采光联动组件上的 推拉杆 3 自由端共同铰接在同一条所述铰接轴 10 上 所述覆盖薄膜 1 的两端分别固 定卡接在设置于对应棚面设置单元两侧的所述薄膜卡接梁 14 上 中部由铰接在所述铰接 轴 10 上的传动轮 9 撑起 形成对应棚面设置单元的单元覆盖棚面 覆盖在所述棚面设置 单元上 各个所述棚面设置单元上的所述单元覆盖棚面组合构成具有多脊形结构的所述温 室棚面 整体覆盖所述温室棚体 权 利 要 求 书 1 1 页 2 CN 113179809 A 棚面采 光联动构件 与联动组件及应用其的连栋日光温室 技术领域 0001 本发明涉及 一种连栋日光温室棚面设施 具体涉及一种棚面采光联动构件与联动 组件及应用该 联动组件的连栋日光温室 背景技术 0002 随着我国农业产业化的深入发展 农业保护地生产设施得到了越来越广泛的应 用 其中 连栋日光温室以其占地面积大 举架空间高 结构功能丰富的特点 在农业生产 科研和教学领域得到了越来越广泛的应用 其突出 的特点是通过对环境有效地干预 控制 和调节 在一定的空间范围内营造一个适宜农业作物生长发育的综合环境条件 从而实现 农作物的优质高效栽培 但是 由于连栋日光温室开间宽 跨度大 棚面面积过大 因而 无法 通过整体方位调整优化棚面阳光入射角度 在棚面采光控制方面存在较大 的局限性 现有 技术中通常采用单间温室凸起棚面由天沟连接组合而成 固定棚面结构 或者在平面形棚面 上设置局部可翻转天窗翻板结构 前者由于棚面固定无法实现对阳光入射角的动态优化调 整 而且有时还存在凸起棚面之 间的阳光遮挡现象 增加了阳光的散失率 始终存在棚面采 光率不 足 阳光利用率不高的问题 而后者仅仅是对棚面局部的结构功能所作出的调整 对 连栋温室整体的采光控制作用十分有限 还不能从根本上改善和解决日光温室采光可控性 较差 采光效率较低的问题 因此 有必要对连栋日光温室棚面采光现有技术做出研究改 进 优化连栋日光温室棚面的功能结构 增强可操控性 提高采光效率 发明内容 0003 本发明的目的是 提供一种棚面采光联动构件与采光联动组件 应用于连栋日光 温室棚面 增强棚面整体可操控性 提高连栋温室采光效率 0004 一种棚面采光联动构件 包括 动力齿轮 传动齿条 推拉杆 导向架和支撑座 所 述动力齿轮设置安装在所述支撑座上 用以与连接动力装置的动力轴相连接 由所述动力 装置驱动旋转 所述导向架一端与所述动力齿轮同轴固定铰接在所述支撑座上 并可沿铰 轴自由转动 另一端为自由端 架体为具有约束导向作用的框架结构 所述推拉杆与所述传 动齿条相互连接形成直线杆体 所述推拉杆镶置在所述导向架的框架结构 中 并从自由端 延伸出所述导向架 端头上设置有铰接轴孔 所述传动齿条与所述动力齿轮配合设置 受所 述导向架约束导向 使所述直线杆体既可沿所述导向架纵向运动 也可与所述导向架一体 相对所述支撑座转动 同时 所述动力齿轮与所述传动齿条配合可驱动所述直线杆体沿所 述 导向架的运动 0005 所述一种棚面采光联动构件 优选在所述导向架上安装有前导向轮和后导向轮 所述前导向轮在所述导向架的自由端 上下位置对称设置 所述后导向轮设置在所述导向架 铰接端 与所述动力齿轮形成导向配合 同时 在所述推拉杆上与所述传动齿 条连接端一侧 上安装有支撑轮 所述支撑轮在所述导向架的框架结构中垂 直设置 通过所述前导向轮 所 述后导向轮和所述支撑轮的配合约束支撑 减小 所述直线杆体与所述导向架之 间相对运动 说 明 书 1 4 页 3 CN 113179809 A 的摩擦阻力 0006 一种棚面采光联动组件 包括2套棚面采光联动构件 2套所述联动构件相互对称 设置 利用推拉杆自由端上 的铰接轴孔共同铰接在铰接轴上 同时 在2套所述联动构件与 所述铰接轴的铰接点上还分别同轴铰接有传动轮 保持所述推拉杆和所述传动轮均可相对 所述铰接轴自由转动 使用状态下 将2套 所述联动 构件中的支撑架固定 设置在同一水平 面 上 2套 所述联动 构件中的动力齿轮采用动力同步驱动同向 同步旋转 所述动力齿轮对应驱 动2套所述联动构件中的推拉杆分别同步向上推出和向下拉回相同的长度 使所述铰接轴 形成一个以2个所述动力齿轮轴心为焦点的椭圆形运动轨 迹 0007 一种具有联动棚面的连栋日光温室 包括 温室棚体和温室棚面 所述温室棚体上 端部设置有平行排列的棚面安装梁 所述棚面安装梁将所述温室棚体分割为依次排列的棚 面设置单元 所述温室棚面按照所述温室棚体的棚面设置单元周期性设置 由动力轴 铰接 轴 覆盖薄膜 薄膜卡接梁和所述棚面采光联动组件所构成 其中 所述动力轴与所述棚面 安装梁配套对应 各所述动力轴在同一水平面上平行安装设置 若干条所述动力轴分别与 同步动力装置相连接 使各条所述动力轴能够在所述动力装置的驱动下同向同步旋转 在 所述棚面安装梁上部高于所述动力轴的高度处安装设置有与所述棚面安装梁相互平行的 所述薄膜卡接梁 在所述薄膜卡接梁上设置有用以卡接所述覆盖薄膜的薄膜卡接装置 在 各个所述棚面设置单元中 平行设置有若干组所述棚面采光联动组件 各所述棚面采光联 动组件上的2个支撑座分别固定安装在组成对应棚面设置单元的2条所述棚面安装梁上 各 所述棚面采光联动组件上的导向架自由端共同铰接在同一条所述铰接轴上 所述覆盖 薄膜 的两端分别固定卡接在设置于对应棚面设置单元两侧的所述薄膜卡接梁上 中部由铰接在 所述铰接轴 上 的传动轮撑起 形成对应棚面设置单元 的单元覆盖棚面 覆盖在所述棚面设 置单元上 各个所述棚面设置单元上的所述单元覆盖棚面组合构成具有多脊形结构的所述 温室棚面 整体覆盖所述温室棚体 0008 本 发明的有益效果是 提供一种连栋日光温室棚面采光联动构件 联动组件 以及 一种应用该联动组件的连栋日光温室 联动组件通过动力驱动动力齿轮同向同步旋转 控 制推拉杆分别同步向上推出和向下拉回 使铰接轴形成以动力齿轮轴心 为焦点的椭圆形运 动轨迹 应用于连栋日光温室棚面 按棚面设置单元组合形成具有多脊形结构的温室棚面 能够使覆盖 薄膜与联动组件之 间保持良好的联动适应性和运行操控性 在不改变覆盖 薄膜 整体性的前提下 全天候联动控制各单元棚面阳光入射面的倾斜角度a 动态调整优化太阳 光线相对阳光入射面的入射角度 减小太阳光线在阳光入射面上 的反射散失 提高该连栋 日光温室棚面的太阳光采集 率和温室整体的太阳能利用率 附图说明 0009 图1为棚面采光联动构件结构图 0010 图2为图1中A A线剖视图 0011 图3为棚面采光联动组件构成图 0012 图4 为应用棚面采光联动组件的连栋日光温室棚面设置单 元侧向结构示 意图 0013 图5为应用棚面采光联动组件的连栋日光温室棚面设置单 元横向结构示 意图 0014 图6为应用棚面采光联动组件的连栋日光温室侧向结构示 意图 说 明 书 2 4 页 4 CN 113179809 A 具体实施方式 0015 下面结合具体实施例及其附图 对本发明请求保护的技 术方案做进一 步描述 0016 实施例1 一种棚面采光联动构件 如图1和图2所示 由动力齿轮1 传动齿条2 推拉杆3 导 向架 4和支撑座5所 组成 所述动力齿轮1设置安装在所述支撑座5上 所述导向架 4一端与所 述动力齿轮1同轴固定铰接在所述支撑座5上 并设置有与所述动力齿轮1形成导向配合的 后导向轮15 配合约束所述推拉杆3 另一端为 自由端 端头上上下位置对称设置安装有配 合约束 所述推拉杆3的前导向轮6 架体为具有约束导向作用的框架结构 所述推拉杆3与所 述传动齿条2相互连接形成直线杆体 所述推拉杆3与所述传动齿条2连接端的一侧上安装 有与所述导向架 4起配合支撑作用的支撑轮7 所述推拉杆3镶置在所述导向架 4的框架结构 中 并从自由端延伸出所述导向架4 端头上设置有铰接轴孔8 所述传动齿条2与所述动力 齿轮1配合设置 0017 一种由所述棚面采光联动构件组成的棚面采光联动组件 如图3所示 由2套所述 棚面采光联动构件组合构成 2套所述联动构件相互对称设置 利用推拉力杆3自由端上 的 铰接轴 孔8共同铰接在铰接轴10上 同时 在2套所述棚面采光联动构件与所述铰接轴10的 铰接点上还分别同轴铰接有传动轮9 使用状态下 将2套所述棚面采光联动构件中的支撑 座5固定 设置在同一水平 面上的棚面安装梁11上 2套 所述棚面采光联动 构件中的动力齿轮 1与动力轴12同轴固定连接 所述动力齿轮1对应驱动2套所述棚面采光联动构件中的推拉 杆3分别同步向上推出和向下拉回相同的长度 使所述铰接轴10形成一个椭圆形运动轨 迹 0018 实施例2 一种具有联动棚面的连栋日光温室 面积60 24平方米 如图 至图6所示 包括 温室棚体和温室棚面 所述温室棚体上端部设置有31条平行排列的棚面安装梁11 所述棚 面安装梁11将所述温室棚体 分割为30个依次排列的棚面设置单元 所述棚面设置单元的规 格为2 24平方米 所述温室棚面按照所述温室棚体的棚面设置单元周期性设置 由动力轴 12 铰接轴10 覆盖薄膜13 薄膜卡接梁14和实施例1所述棚面采光联动组件所构成 0019 其中 所述动力轴12与所述棚面安装梁11配套对应设置31条 分别与同步运行的 动力装置相连接 驱动所述动力轴12同向同步旋转 在各所述棚面安装梁11上部高于所述 动力轴12的高度处安装设置有 所述薄膜卡接梁14 在所述薄膜 卡接梁14上设置有薄膜 卡接 装置 在各个所述棚面设置单元中 平行设置有31组所述棚面采光联动组件 各所述棚面采 光联动组件上的2个支撑座5 分别固定安装在组成对应棚面设置单元的2条所述棚面安装梁 11上 各所述棚面采光联动组件上 的推拉杆3自由端共同铰接在同一条对应的所述铰接轴 10上 所述覆盖 薄膜13的两端分别固定卡接在设置于对应棚面设置单元两侧的所述薄膜 卡 接梁14上 中部由铰接在所述铰接轴10上的传动轮9撑起 形成对应棚面设置单元的单元覆 盖棚面 覆盖在所述棚面设置单元上 30个所述棚面设置单元上 的所述单元覆盖棚面组合 构成所述温室棚面 整体覆盖所述温室棚体 0020 在使用状态下 同步运行的所述动力装置驱动31条所述动力轴12同向同步旋转 所述动力轴12带动与其固定连接的动力齿轮1旋转 并通过所述动力齿轮1与传动齿条2的 配合作用 驱动各所述棚面采光联动组件中2条对应配合的推拉杆3 分别同步向上推出和向 下拉回相同的长度 使31条铰接轴10随之产生同步的适应性联动 各所述铰接轴10分别 形 说 明 书 3 4 页 5 CN 113179809 A 成一个以对应的2个所述动力齿轮1轴心为焦点的椭圆形运动轨迹 控制所述动力齿轮1的 旋转可动态调整各所述棚面采光联动组件中阳光入射面的倾斜角度a 增大所述阳光入射 面的太阳光线入射量 提高阳光利用效率 而且 由于各所述铰接轴10的运动轨迹 分别为以 2个所述动力齿轮1轴心为焦点的椭圆形 所以在对所述阳光入射面倾斜角度a的动态调整 过程中 在各所述棚面采光联动组件中 所述铰接轴10到两个所述动力齿轮1轴心的距离 之 和保持为恒定 常数 在预设各所述棚面设置单元上覆盖的所述覆盖 薄膜13宽度与所述铰接 轴10到两个所述动力齿轮1轴心的距离之和相等时 所述棚面采光联动组件能够撑起并使 所述覆盖 薄膜13平展展开 保持良好的透光性 同时 还能够很好地适应所述铰接轴10的动 态变化 在所述铰接轴10的动态变化过程中始终保持所述覆盖薄膜13的平展状态 具有良 好的联动适应性和运行操控性 应用于实际生产中 可通过全天候联动控制各所述单元棚 面阳光入射面的倾斜角度a 动态调整优化太阳光线相对所述阳光入射面的入射角度 减小 太阳光线在所述阳光入射面上的反射散失 提高所述温室棚面整体的太阳光采集率和连栋 日光温室的太阳能利用率 说 明 书 4 4 页 6 CN 113179809 A 图1 说 明 书 附 图 1 6 页 7 CN 113179809 A 图2 说 明 书 附 图 2 6 页 8 CN 113179809 A 图3 说 明 书 附 图 3 6 页 9 CN 113179809 A 图4 说 明 书 附 图 4 6 页 10 CN 113179809 A 图5 说 明 书 附 图 5 6 页 11 CN 113179809 A 图6 说 明 书 附 图 6 6 页 12 CN 113179809 A