SLJL-08温室大棚自动卷帘机的研制

1 问题的提出

近几年, 我国的塑料大棚生产发展较快, 各地形成了塑料大棚蔬菜、瓜果生产基地等保护地建设规模不断加大。辽宁省部分市审时度势把保护地建设作为农业经济发展的一项重要内容, 投入较高的项目扶持资金, 极大地促进了农民的大棚生产积极性。大棚种植和大棚建设在不断发展, 而且发展趋势仍然很快, 市场需求量很大。然而目前大棚建设仍存在很多问题, 其中保温帘的卷放就是一个很值得关注的问题之一。目前市场上有多种形式卷帘机, 但在应用中存在一些不完善之处。

(1) 电力不能保证。大棚一般建立在较偏远的野外, 需专门架设电线, 增加了农民负担, 如果架设三相四线制电路费用更高, 而大多卷帘机多采用三相异步电动机, 这就限制了卷帘机的应用, 另外, 农村经常遇到停电, 停电后, 缺少人工辅助卷帘装置, 影响了卷帘。

(2) 卷帘机价格价高, 增加了农民负担。现在市场上售价一般在4000元左右, 加上其他辅助设施费用就超过了6000元, 增加建设成本, 给农民造成了负担, 有些地区的农民甚至负担不起, 从而限制了卷帘机的推广使用。

(3) 维修成本及安全问题, 目前, 我国的温室卷帘机主要采用蜗轮蜗杆传动机构, 其特点结构紧凑、工作平稳、具有自锁性, 输出扭矩大、无需制动装置。然而维修时由于涡轮、蜗杆传动机构分别为整体部件, 而且需青铜材质制造, 因此价格较高, 而且涡轮、蜗杆传动润滑要求较严格, 涡轮室密封较严格, 安装精度较高等造成维修成本费用较高。同时在电气保护性接地方面常常被忽略造成触电事故, 从而在一定程度上制约了推广应用。

(4) 由于轴的扭转变形、松动等原因, 造成偏转。对于上转式卷帘机, 其传动是电机通过减速器带动卷轴转动, 拉动卷绳起到卷帘作用, 由于扭转力矩作用造成卷轴的扭转变形和绳子在外力作用下的变形, 且各处变形不一致, 靠近带轮处变形小, 远离带轮处变形大, 这就使卷绳松紧不一, 造成了保温帘偏卷;同时在绳子布置中垂直方向的误差和长短不齐也会对保温帘产生横向力从而使保温帘横向移动。

2 方案设计

针对于此, 阜新市农机研究所与圣龙机械厂共同研制的SLJL----08大棚自动卷帘机采用链轮传动设计, 制造和安装工艺简单, 实现了自停自放、无电自放、手动上卷功能。由于采用标准的链轮、轴承座、三相电机、万向节、单相双值电容电机等标准件组装, 电源选择方面更宽、维护快捷方便、生产成本低廉、每台售价1100元。实现了真正物美价廉、较高性价比。

2.1 SLJL---08型大棚卷帘机的结构设计

(1) 功能的确定。该机除具备一般卷帘机的功能外, 还具备以下功能。一是停电自放功能, 在停电的情况下, 可摘掉皮带手动带轮可实现大棚草帘放帘功能;二是卷人卷手自动停机功能, 卷帘机内设有行程开关, 当人体在大棚任何部位被卷住, 就会触动安全开关使其断开, 切断卷帘机主电源, 停止卷帘机运转, 避免对人造成不必要伤害;第三是停电卷帘功能, 停电时可借助田园管理机、手扶拖拉机等做动力完成卷帘工作。

(2) 工作原理。驱动电机与三级链轮减速装置安装在卷帘机框架内, 电机皮带轮与大皮带轮安装在框架外, 卷帘机工作时电机皮带轮驱动减速装置第一级链轮轴轴上的大皮带轮旋转实现一级减速, 通过一轴、二轴、三轴、四轴实现三级链轮减速, 最后由四轴作为卷帘机的动力输出轴, 动力输出轴、万向节与卷帘横轴连接并通过改变电机转向实现卷帘和放帘工作。

(3) 主要技术参数。外形尺寸500*440*650, 配套电机Y-9 0 L-2-2.2千瓦、额度转数2840转/分, 整机重量60公斤, 选用链轮齿数分别为39齿和11齿两种, 链条型号为TG158, 动力输出轴转数10转/分。

2.2 主要部件设计

动力传动部分设计, 动力选用2.2千瓦三相 (或单相双值电源) 电动机, 电动机胶带轮经19B型三角带直接带动一轴带轮17旋转带动一轴转动;链一级传动部件由一轴、二轴及轴上链轮组成, 为降低成本、减少工序及工步, 采用轴向定位方式轴与链轮焊接工艺, 二轴上设有大链轮轮和小链轮分别做为从动轮和二级传动主动轮;二级传动部件由二轴、三轴及轴上链轮组成, 为提高链条的使用寿命、降低疲劳强度, 三轴的主动链轮采用双链轮设计。三级传动部件由三轴、四轴及轴上链轮组成, 四轴的从动链轮双链轮与四轴采用焊接工艺组成。机体采用角钢焊接的框架结构, 制造工艺简单, 而且成本低廉。各级传动部件采用轴承座安装定位, 依靠调整轴承座的位置从而保证了链轮的安装精度要求。从而达到安装工序简单化、维修方便易学;制动部件由刹车股和刹车蹄组成, 刹车蹄与固定在棚架上拉线相连, 当放帘位置到极限位时, 手动拉线拉动制动蹄动作进行制动。

3 试验结果分析

阜新圣龙农业机械厂与我所联合生产出样机后在两栋大棚进行性能试验。机械正常运转平稳、无异常噪音, 卷帘时间7-8分钟, 各转动部件转动灵活, 输出轴转数10转, 输出扭力距设计合理, 具有科学性、合理性, 各项指标达到设计要求。

摘要：近几年, 我国的塑料大棚生产发展较快, 各地形成了塑料大棚蔬菜、瓜果生产基地等保护地建设规模不断加大。辽宁省部分市审时度势把保护地建设作为农业经济发展的一项重要内容, 投入较高的项目扶持资金, 极大地促进了农民的大棚生产积极性。然而目前大棚建设中保温帘的卷放就是一个很值得关注的问题。作者根据棚菜生产需要, 设计了SLJL-08大棚自动卷帘机。

关键词：温室,卷帘机,研制