一种温室立柱栽培均匀采光系统

摘要

本发明公开了一种温室立柱栽培均匀采光系统：反光幕驱动电机经螺母滑块、丝杠、连杆与摇杆的传动，带动布置在温室北墙上的反光幕绕转轴转动；多个栽培立柱的上端分别通过传动立柱和塑料直线轴承由同一水管支承，下端分别经止推轴承由地面支承，两端可相对地面与水管转动。与水管平行布置的塑料齿条一端通过弹簧联接在温室墙体上，另一端通过钢丝绳和卷筒由卷筒驱动电机牵动。多个位置的限位护板在约束保证齿轮与塑料齿条啮合的同时也保证柔性的塑料齿条的定位。本发明实现了低成本、低能耗、简易可靠的温室立柱栽培均匀采光，同时不占用空间和有效避免了传动系统对光照产生新的遮挡，可用于温室立柱栽培均匀采光。

权利要求

1.一种温室立柱栽培均匀采光系统，其特征在于：由反光幕采光系统和多立柱旋转采光系统组成；

所述反光幕采光系统包括反光幕(2)、转轴(3)、反光幕驱动电机(4)、丝杠(5)、螺母滑块(6)、连杆(7)、摆杆(8)；反光幕(2)的上端固定于转轴(3)上，转轴(3)安装于温室北墙(1)上；丝杠(5)一端与反光幕驱动电机(4)的输出轴固定，螺母滑块(6)与丝杠(5)形成螺旋传动并可沿连杆(7)滑动；连杆(7)一端铰接于温室北墙(1)上，连杆(7)另一端与摇杆(8)的一端铰接，摇杆(8)的另一端则铰接于反光幕(2)的下端；

所述多立柱旋转采光系统包括塑料齿条(11)、限位护板(13)、塑料直线轴承(14)、齿轮(15)、传动立柱(16)、出水孔(17)、止推轴承(19)、固接件(20)、弹簧(22)、钢丝绳(23)、卷筒(24)和卷筒驱动电机(25)；塑料齿条(11)的一端通过弹簧(22)固定于温室墙体上，另一端与钢丝绳(23)的一端固定，钢丝绳(23)的另一缠绕于卷筒(24)上，卷筒(24)由卷筒驱动电机(25)带动；传动立柱(16)固定于栽培立柱(10)的上端，多个传动立柱(16)的上端分别经塑料直线轴承(14)与水管(12)联接，由水管(12)支承并可相对水管(12)转动；齿轮(15)同轴线固定于传动立柱(16)上，多个齿轮(15)均与塑料齿条(11)啮合传动；上下两块限位护板(13)安装于齿轮(15)和塑料齿条(11)的两侧，上下两块限位护板(13)侧面由固接件(20)固定联接；多个栽培立柱(10)的下端分别通过止推轴承(19)安装于地面(9)上，由地面(9)支承并可相对地面(9)转动；每一栽培立柱(10)通过上端的塑料直线轴承(14)和下端的止推轴承(19)形成两端的稳定可动支承；

所述传动立柱(16)为上端开口，下端由隔塞(18)封闭的圆管状，传动立柱(16)侧壁开有若干出水孔(17)；所述限位护板(13)上开有限位槽(21)，上下两块限位护板(13)使传动立柱(16)位于限位槽(21)内，保证齿轮(15)与柔性细长的塑料齿条(11)始终处于啮合位置而不会脱离；

所述转轴(3)高于栽培立柱(10)。

2.一种如权利要求1所述的温室立柱栽培均匀采光系统，其特征在于：塑料齿条(11)平行于水管(12)水平布置。

说明书

一种温室立柱栽培均匀采光系统

技术领域

[0001] 本发明涉及农业装备领域，特别涉及一种温室立柱栽培均匀采光系统。

背景技术

[0002] 立柱栽培通过在树立起来的立柱上进行栽培，可以充分利用温室空间，从而大大提高蔬菜与花卉的产量，具有广阔的推广前景。但是，与地面栽培相比，树立起来的立柱形成光线遮挡，导致栽培立柱阴(背光)阳(向光)面的采光不均匀和温室前(南)后(北)各立柱间的采光不均匀问题突出，从而严重影响了蔬菜花卉的产量与品质，成为立柱栽培技术应用推广的关键障碍。李萍萍等提出并开发了可动式螺旋栽培立柱系统(李萍萍，刘继展. 实用新型专利：可动式螺旋立体花卉栽培系统(专利号：ZL03279436.3))，但其仅通过电机驱动实现阳台单个小型立柱的旋转采光，对于温室大量化高大立柱的栽培生产，其下端单点支承稳定性差，且单电机独立驱动的安装、成本与运行维护均难以满足农业生产的实际需要。邢翠华、陈白凤、张利华等利用反光幕进行温室内的均匀采光(邢翠华. 反光膜在大棚温室及果园的应用[J]. 新农村,2005(7):12；陈白凤. 农用反光幕在日光温室蔬菜生产上的应用[J]: 山西农业科学，2009，37(5)：53～55；张利华. 日光温室反光幕悬挂角度的研究[J]. 江西农业学报 2010, 22(6): 160～161.)，但将反光幕下端固定于地面或手工调节其倾角，出现靠近地面的烧苗现象，且占用空间和操作不便，采光均匀性差，难以满足温室立柱栽培的均匀采光需要。目前尚未有针对温室立柱栽培的均匀采光设备与技术方法。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种温室立柱栽培均匀采光系统,实现温室大量化高大立柱栽培的两点可动可靠支承和全年与全天均匀采光。

[0004] 为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

[0005] 一种温室立柱栽培均匀采光系统，由反光幕采光系统和多立柱旋转采光系统组成；

[0006] 所述反光幕采光系统包括反光幕(2)、转轴(3)、反光幕驱动电机(4)、丝杠(5)、螺母滑块(6)、连杆(7)、摆杆(8)；反光幕(2)的上端固定于转轴(3)上，转轴(3)安装于温室北墙(1)上；丝杠(5)一端与反光幕驱动电机(4)的输出轴固定，螺母滑块(6)与丝杠(5)形成螺旋传动并可沿连杆(7)滑动；连杆(7)一端铰接于温室北墙(1)上，连杆(7)另一端与摇杆(8)的一端铰接，摇杆(8)的另一端则铰接于反光幕(2)的下端；

[0007] 所述多立柱旋转采光系统包括塑料齿条(11)、限位护板(13)、塑料直线轴承(14)、齿轮(15)、传动立柱(16)、出水孔(17)、止推轴承(19)、固接件(20)、弹簧(22)、钢丝绳(23)、卷筒(24)和卷筒驱动电机(25)；塑料齿条(11)的一端通过弹簧(22)固定于温室墙体上，另一端与钢丝绳(23)的一端固定，钢丝绳(23)的另一缠绕于卷筒(24)上，卷筒(24)由卷筒驱动电机(25)带动；传动立柱(16)固定于栽培立柱(10)的上端，多个传动立柱(16)的上端分别经塑料直线轴承(14)与水管(12)联接，由水管(12)支承并可相对水管(12)转动；齿轮(15)同轴线固定于传动立柱(16)上，多个齿轮(15)均与塑料齿条(11)啮合传动；上下两块限位护板(13)安装于齿轮(15)和塑料齿条(11)的两侧，上下两块限位护板(13)侧面由固接件(20)固定联接；多个栽培立柱(10)的下端分别通过止推轴承(19)安装于地面(9)上，由地面(9)支承并可相对地面(9)转动；每一栽培立柱(10)通过上端的塑料直线轴承(14)和下端的止推轴承(19)形成两端的稳定可动支承。

[0008] 转轴(3)高于栽培立柱(10), 使反射光从立柱上方射入，增加补光效果，避免出现烧苗等现象。

[0009] 塑料齿条(11)平行于水管(12)水平布置，以优化空间布局，不干涉空间，且不会形成新的挡光。

[0010] 传动立柱(16)为上端开口而下端由隔塞(18)封闭的圆管状，传动立柱(16)侧壁开有若干出水孔(17)。

[0011] 限位护板(13)上开有限位槽(21)，上下两块限位护板(13)使传动立柱(16)位于限位槽(21)内，保证齿轮(15)与柔性细长的塑料齿条(11)始终处于啮合位置而不会脱离。

[0012] 反光幕驱动电机经螺母滑块、丝杠、连杆与摇杆的传动，带动布置在温室北墙上的反光幕绕转轴转动，在不同季节调节反射幕的角度，达到最佳的反射补光效果。 多个栽培立柱的上端分别通过传动立柱和塑料直线轴承由同一水管支承，多个栽培立柱的下端分别经止推轴承由地面支承，使各栽培立柱的上下两端稳定支承并可相对地面与水管转动。卷筒驱动电机每天定时启动，通过多个齿轮与塑料齿条的啮合传动带动栽培立柱转动，从而实现栽培立柱阴阳面的均匀采光。

[0013] 本发明的有益效果是：通过反光幕采光系统、上下两点可动支撑和塑料齿条的多立柱传动，实现了低成本、低能耗、简易可靠的温室立柱栽培均匀采光，同时不占用空间和有效避免了传动系统对光照产生新的遮挡。

附图说明

[0014] 图1为反光幕采光系统示意图。

[0015] 图2为立柱旋转采光支承传动结构示意图。

[0016] 图3为齿轮-齿条啮合与限位护板俯视效果示意图。

[0017] 图4为限位护板结构示意图。

[0018] 图5为多立柱旋转采光整体传动效果示意图。

[0019] 图中，1.温室北墙，2.反光幕，3.转轴，4.反光幕驱动电机，5.丝杠，6.螺母滑块，7.连杆，8.摆杆，9.地面，10.栽培立柱，11.塑料齿条，12.水管，13.限位护板，14.塑料直线轴承，15.齿轮,16. 传动立柱,17.出水孔，18.隔塞，19.止推轴承，20.固接件，21.限位槽，22.弹簧，23.钢丝绳，24.卷筒，25.卷筒驱动电机。

具体实施方式

[0020] 如图1～图4所示，该温室立柱栽培均匀采光系统由反光幕采光系统和多立柱旋转采光系统组成。

[0021] 其中反光幕采光系统包括反光幕2、转轴3、反光幕驱动电机4、丝杠5、螺母滑块6、连杆7、摆杆8。反光幕2的上端固定于转轴3上，转轴3安装于温室北墙1上并高于栽培立柱10。丝杠5一端与反光幕驱动电机4的输出轴固定，螺母滑块6与丝杠5形成螺旋传动并可沿连杆7滑动。连杆7一端铰接于温室北墙1上，连杆7另一端与摇杆8的一端铰接，摇杆8的另一端则铰接于反光幕2的下端。

[0022] 其中多立柱旋转采光系统包括塑料齿条11、限位护板13、塑料直线轴承14、齿轮15、传动立柱16、出水孔17、止推轴承19、铆钉20、弹簧22、钢丝绳23、卷筒24和卷筒驱动电机25。塑料齿条11平行于水管12水平布置，塑料齿条11的一端通过弹簧22固定于温室墙体上，塑料齿条11的另一端与钢丝绳23固定，钢丝绳23缠绕于卷筒24上，卷筒24由卷筒驱动电机25带动。传动立柱16为上端开口而下端由隔塞18封闭的圆管状，传动立柱
16侧壁开有若干出水孔17。传动立柱16固定于栽培立柱10的上端，多个传动立柱16的上端分别经塑料直线轴承14与水管12联接，由水管12支承并可相对水管12转动。齿轮
15同轴线固定于传动立柱16上，多个齿轮15均与塑料齿条11啮合传动。限位护板13上开有限位槽21，上下两块限位护板13安装于齿轮15和塑料齿条11的两侧，使传动立柱16位于限位槽21内，上下两块限位护板13侧面由铆钉20固定联接。多个位置的限位护板13的限位保证齿轮15与柔性细长的塑料齿条11始终处于啮合位置而不会脱离。多个栽培立柱10的下端分别通过止推轴承19安装于地面9上，由地面9支承并可相对地面9转动。每一栽培立柱10通过上端的塑料直线轴承14和下端的止推轴承19形成两端的稳定可动支承。

[0023] 温室的立柱栽培生产中，根据不同季节和每日不同时刻的太阳福射角差异，反光幕驱动电机4定时启动，通过丝杠5、螺母滑块6、连杆7、摆杆8的传动，带动反光幕2经转轴3相对温室北墙1转动，调节反光幕2相对地面9的倾斜角度，将入射至反光幕2上的太阳光线反射进入众栽培立柱10间，使温室后中部和栽培立柱10阴面的光照得到补充，从而改善立柱栽培的光照均匀性。

[0024] 根据每日不同时刻的太阳辐射角度变化，卷筒驱动电机25定时启动，通过卷筒24的转动，经钢丝绳23拉动塑料齿条11水平滑动，通过多个齿轮15带动多个栽培立柱10相对地面转动，使栽培立柱10各侧面均匀接受光照。每日晚间卷筒驱动电机25断电，塑料齿条11在弹簧23的拉动下自动回归原位。水管12经各传动立柱16上的出水孔17对各栽培立柱10进行灌溉。