日光温室卷帘机技术现状分析

5 研究进展
5． 1 减速机构的开发
    现有的减速器一般为纯齿轮结构，这种结构没有自锁性能。朱纪江将动力输入轴的一端与动力装置相连，另一端也传出减速箱体，在此处加一电磁离合器，通过电磁离合器的通断电控制输入轴的转动和制动，达到自锁的目的。而涡轮蜗杆和圆柱直齿齿轮传动相结合的结构因为自锁性能良好而得到广泛应用，但这种传动形式由于齿轮传动接触点少，传递不稳定，承载力差，损坏率比较高。为克服上述传动机构的不足，董春楼发明了具有两个独立箱体的传动机构，每个箱体均独立密封。第1 箱体采用蜗轮蜗杆传动机构，第2 箱体则采用了斜齿圆柱齿轮结构，增大了齿轮间的啮合面积，重合度大，传动平稳，耐冲击强，振动小，承载能力高，并可获得紧凑的结构，延长了使用寿命，增大了传动比。上述传动机构采用了齿轮传动方式，随着日光温室跨度和长度的不断加大，卷帘需要的扭矩也不断增大，对齿轮抗失效能力提出了更高的要求。目前，齿轮传动大多都是机械刹车，安全性能差，为克服上述缺点，李金城发明了液压卷帘机。卷帘机壳内设有一个密闭的液压缸，液压缸内设有搅龙式的螺旋柱塞，螺旋柱塞的两端分别伸出卷帘机壳与卷帘轴连接，液压缸与动力输油装置相连接。通过电机驱动油泵向液压缸内输油，驱动螺旋柱塞带动卷帘轴转动进行卷帘工作，通过电磁换向阀的调节控制，来控制螺旋柱塞的正反转动，带动卷帘轴进行卷帘和放帘。由于采用液压传动，输出扭矩增大2 ～ 3 倍，工作时扭矩可达20 000N•m，具有故障率较低、噪音低和振动小等优点; 刹车时只需将电磁阀控制在非工作状态，提高了安全性。
5． 2 安全保护装置的开发
    卷帘机代替人工卷放帘节省了大量的劳动力。但其安全问题一直广受关注，卷帘机吃人、伤人的事故不断发生，有些地方还十分严重。尤其是后置卷绳上拉式卷帘机，由于存在大量的卷绳，卷绳很长且暴露在外，当工作时，卷绳处于绷紧状态，拉扯力很大。对于卷铺草帘的卷帘机，由于草帘是一块一块搭接而成，整体卷放性能差，造成卷帘过程中需要人巡视卷帘质量，不断地根据卷绳的松紧调整卷绳的长度。虽然按照卷帘机的操作手册要求，在调整卷绳的过程中应停机操作，但由于日光温室具有一定的长度，停机并不方便，很多人就为了贪图省事，在开机状态下进行调整卷绳操作，很容易被卷帘绳夹住，造成人被绞入啮合部位，非亡即伤，极度危险。为了解决此问题，安全保护器得到开发。安全保护器就是一个将卷绳和卷管啮合处保护起来的安全套，将啮合点包裹起来，该方法直接针对后置式卷帘机的危险点。另一种方法是安全拉绳，又称拉绳开关，就是在卷帘机卷轴支架的距离卷轴下方35cm 处，设置安全绳，一般用钢丝拉绳，操作者一旦碰到拉绳，卷帘机立刻断电停机，避免事故的发生。
5． 3 遥控控制装置的开发
    目前，农户使用的卷帘机都是手动开关控制卷帘机的开启，操作人员必须守在开关附近，以便出现问题及时关闭电源。卷帘质量不好，需要手动调整时，操作人员必须关闭电源，离开开关到需要调整的地方去。而温室一般60 ～ 100m 不等，这就需要操作人员来回走动，既浪费了时间，又容易发生事故。为解决随时不能停机的问题，董春楼等人发明了遥控装置，实现对卷帘机开启的远程控制，使用遥控器发出启动或停止的命令，控制箱接受信号后断开或闭合卷帘机电源，达到控制卷帘机启闭的目的。此外，由于增加了控制器，行程限位功能也逐步完善，在日光温室屋脊处和前屋面处，设置位置传感器，当草帘触碰到行程开关时，卷帘机就会自动停机断电，避免了卷帘机卷帘不到位或越位等问题的出现。
5． 4 智能型卷帘机的开发
    目前，卷帘机的研究主要集中在传动装置和安装方式上，侧重于卷帘机代替人工操作进行拉帘的功能，最新的安全遥控器也主要基于安全考虑。为了实现日光温室卷帘的智能化，最大限度地发挥卷帘机对于温室内光照、温度和湿度环境的控制作用，让卷帘机的开启不再单纯地依靠操作人员的经验判断，卷帘机卷闭帘的时间选择和卷闭方式更加科学合理。张亚红开发了基于日光温室内温度为决策参数的日光温室卷帘机智能控制器，卷帘机可以通过预设的模型，根据温室内的温度变化，决定开启关闭草帘的最佳时间，以实现温室内小气候的最佳优化。孙新江则提出了卷帘机远程控制器，通过远程网络模块，可以现场采集并远程显示日光温室内的温度和光照等信息，并通过远程模块发出开启和关闭卷帘机的命令。为实现卷帘机的远程非现场操作提出了新的技术解决方案。王风云设计了一种新的控制器。该控制器可以采集来自温室内外的环境信息，并通过预设的逻辑控制模型，实现卷帘机的自动控制，不仅能发挥卷帘机保温的功能，而且还可以根据温室内的环境状况决定卷闭帘的时间，为优化室内环境提供了可能。但基于作物环境需求的卷帘机控制模型的开发影响因素很多，目前的研究较少，仍需要加大研究开发力度。
5． 5 太阳能卷帘机的开发
    日光温室普遍远离村镇，电力供应问题也制约了卷帘机的使用。为了解决电力供应问题，实现卷帘机的稳定运转，杨德信发明了太阳能卷帘机。卷帘机使用直流电动机，电动机与电瓶连接，电瓶与太阳能电池板，利用太阳能发电实现了卷帘机的正常运转，实现了卷帘机在可再生能源利用上的突破。

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