溫室大棚頂開(kāi)窗系統(tǒng)-連續(xù)開(kāi)窗 | |
發(fā)布時(shí)間:2022-05-30 14:08:29 | 瀏覽次數(shù): | |
連續(xù)開(kāi)窗系統(tǒng),由若干排齒輪齒條,在驅(qū)動(dòng)軸的帶動(dòng)下,將溫室窗戶進(jìn)行開(kāi)啟。連續(xù)開(kāi)窗適用于各種類型的溫室,可有效提高溫室通風(fēng)面積,達(dá)到增加溫室通風(fēng)降溫的效果。主要設(shè)備配件有減速電機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、軸承座等。扭距分配式開(kāi)窗系統(tǒng)是連續(xù)式開(kāi)窗的一種,由一臺(tái)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)一系列扭距分配器,扭距分配器作用于連續(xù)開(kāi)窗的驅(qū)動(dòng)軸,實(shí)現(xiàn)開(kāi)窗。
一、常見(jiàn)的幾種溫室類型較常見(jiàn)的溫室類型有大跨度連棟玻璃或PC板溫室、單棟塑料膜拱形溫室、連棟塑料膜拱形溫室、連棟PC板拱形溫室和小屋面文洛型玻璃或PC板溫室等。 二、開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的類型溫室開(kāi)窗機(jī)構(gòu)是指在溫室中使用電力或人工,通過(guò)特殊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將溫室頂窗或側(cè)窗開(kāi)啟和關(guān)閉的設(shè)備系統(tǒng)。溫室中常用的開(kāi)窗系統(tǒng)有齒輪齒條開(kāi)窗、曲柄連桿開(kāi)窗、四連桿開(kāi)窗、推拉窗、保利窗等,除推拉窗外,一般都采用電力驅(qū)動(dòng),在一些電力不能保證的地區(qū),可在電動(dòng)的基礎(chǔ)上增加手動(dòng)功能,避免停電給溫室生產(chǎn)帶來(lái)困難。
1.齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)是目前最常用的一種開(kāi)窗機(jī)構(gòu),其核心部件為齒輪齒條,附屬配件隨著機(jī)構(gòu)整體的不同而有差異。齒輪齒條機(jī)構(gòu)性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠安全、承載力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)精確、便于實(shí)現(xiàn)精確自動(dòng)控制,因此是大型連棟溫室開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的首選型式。根據(jù)傳動(dòng)原理和齒輪齒條布置的差異,可將齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)分為排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)和推桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)。排齒開(kāi)窗是由齒條直接推動(dòng)窗戶啟閉,而推桿開(kāi)窗則是由齒輪齒條將動(dòng)力傳遞至推桿,再由推桿傳遞至開(kāi)窗支桿,由開(kāi)窗支桿推動(dòng)窗戶啟閉。用在頂部時(shí),排齒開(kāi)窗可以單面或雙面連續(xù)開(kāi)窗,但推桿開(kāi)窗只能以間隔交錯(cuò)方式進(jìn)行,在相同條件下,前者開(kāi)窗面積較后者大1倍多。排齒開(kāi)窗一般使用于塑料溫室、PC板溫室或有較高通風(fēng)要求的大跨度單屋脊玻璃溫室,而推桿開(kāi)窗則主要用于小屋面(Venlo)型玻璃溫室。當(dāng)小屋面玻璃溫室需要增大通風(fēng)量時(shí),也可以采用排齒開(kāi)窗,但造價(jià)較高。另外,對(duì)于溫室側(cè)墻的開(kāi)窗,如選用齒輪齒條機(jī)構(gòu),則只能采用排齒方式。 排齒開(kāi)窗的主要設(shè)備配件有減速電機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、軸承座、連接件等。減速電機(jī)固定在溫室骨架上,輸出端與傳動(dòng)軸相連。傳動(dòng)軸穿過(guò)軸承座,通過(guò)軸承座固定在溫室骨架上,但可以轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪固定在傳動(dòng)軸上,齒條與齒輪咬合。齒條的一端與通風(fēng)窗邊由連接件相連。當(dāng)減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),傳動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)窗戶的啟閉。推桿開(kāi)窗的主要設(shè)備配件有減速電機(jī)、傳動(dòng)軸、齒條、齒輪、推桿、支桿、連接件等。推桿與齒條順序相連,支桿一端固定于推桿上,另一端固定于窗邊。一般一個(gè)窗戶由3至4個(gè)支桿支撐。減速電機(jī)和傳動(dòng)軸的安裝與排齒開(kāi)窗相同。工作時(shí),減速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸及齒輪帶動(dòng)齒條前后移動(dòng),齒條推動(dòng)推桿移動(dòng),推桿將推力或拉力傳遞至支桿,從而將窗戶打開(kāi)或關(guān)閉。在齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中,齒輪齒條是決定整個(gè)機(jī)構(gòu)可靠性和開(kāi)窗效果最關(guān)鍵的設(shè)備。齒輪齒條嚙合是否正確、加工精度是否達(dá)到要求、材料是否可靠,都極大地影響著整個(gè)開(kāi)窗機(jī)構(gòu)工作情況。同時(shí),對(duì)開(kāi)窗機(jī)構(gòu)形式的選擇也要科學(xué)合理地進(jìn)行,要從溫室使用、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、種植要求、當(dāng)?shù)厍闆r等諸多方面進(jìn)行科學(xué)合理地比較和分析。排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中的齒輪齒條,在目前的溫室使用中主要有兩種類型,一種是雙排齒型,一種是沖孔型。雙排齒型又分直齒條和弧形齒條兩種,其性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠精確。沖孔型加工簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,但承載力弱,同時(shí)在運(yùn)行中容易產(chǎn)生積累誤差,精度和可靠性都稍差。推桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)使用的齒輪齒條主要有兩種形式,一種是軌道式開(kāi)窗,一種是擺臂式。因其單根齒條推動(dòng)窗戶面積較大,只有雙排齒一種加工形式,且齒輪和齒條在強(qiáng)度方面都比排齒機(jī)構(gòu)所用高出許多。軌道式和擺臂式的主要區(qū)別在于,前者單根齒條推力大,可適應(yīng)于長(zhǎng)度較大的溫室,后者適用長(zhǎng)度較小,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)較低。 開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中齒輪齒條的選擇是一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)比較過(guò)程。排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)適用范圍較廣,但成本高,推桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)目前是依據(jù)荷蘭常用規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)的,因此僅適用于文洛型溫室。在使用中,應(yīng)首先確定窗戶寬度和設(shè)計(jì)開(kāi)窗角度,并由此得出所需齒條的行程。同時(shí),還要注意考慮開(kāi)窗機(jī)構(gòu)與溫室內(nèi)部的其他機(jī)構(gòu)是否沖突。當(dāng)齒條與遮陽(yáng)系統(tǒng)沖突時(shí),需要考慮選用較短的齒條,當(dāng)齒條布置與結(jié)構(gòu)件沖突時(shí),可適當(dāng)調(diào)整齒條布置。齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中減速電機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的可靠性起著至關(guān)重要的作用。一臺(tái)減速電機(jī)能開(kāi)啟多大面積的窗戶,由減速電機(jī)的功率、輸出扭矩、開(kāi)窗機(jī)構(gòu)類型決定。一般來(lái)說(shuō),減速電機(jī)的選擇與開(kāi)窗機(jī)構(gòu)形式、開(kāi)窗長(zhǎng)度、開(kāi)窗面積、開(kāi)窗角度等參數(shù)有直接關(guān)系。應(yīng)根據(jù)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后決定采用多大功率的減速電機(jī)。減速電機(jī)的選擇是一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程,必須由專業(yè)人員進(jìn)行計(jì)算或由產(chǎn)品供應(yīng)商提供的選用標(biāo)準(zhǔn)而定,不能盲目選擇?!】紤]到溫室所在地點(diǎn)的電壓損失、電機(jī)的功率及輸出扭矩?fù)p失,在實(shí)際選用中,應(yīng)采取較為保守的數(shù)值。
2.曲柄連桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)將排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)中的齒輪齒條換成曲柄連桿,就是曲柄連桿開(kāi)窗系統(tǒng)。曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于較早期的國(guó)產(chǎn)塑料溫室,尤其在南方地區(qū)使用較多。特點(diǎn)是設(shè)備加工簡(jiǎn)單,成本低廉。但該機(jī)構(gòu)在使用中存在許多問(wèn)題,常常造成機(jī)構(gòu)損壞或機(jī)構(gòu)難以運(yùn)行,返修率高。更為重要的是,該機(jī)構(gòu)因結(jié)構(gòu)原因容易使傳動(dòng)軸及減速機(jī)受力過(guò)大,從而引起減速電機(jī)磨損及運(yùn)行誤差。因此,曲柄連桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)已逐步被排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)所取代。 3.四連桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)四連桿開(kāi)窗機(jī)構(gòu)也是溫室發(fā)展早期較常采用的方式之一。與曲柄連桿機(jī)構(gòu)相同的是,它的運(yùn)行原理也是通過(guò)一組相對(duì)角度可變的桿件的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)開(kāi)窗。在以前引進(jìn)的中小型玻璃溫室中,部分溫室采用這種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)?!∷倪B桿機(jī)構(gòu)安裝調(diào)試復(fù)雜,非標(biāo)準(zhǔn)的加工件時(shí)常出現(xiàn),因此近年來(lái)很少采用。 4.推拉窗溫室上應(yīng)用的推拉窗與民用建筑推拉窗相似,一般應(yīng)用在溫室側(cè)窗,以鋁合金或塑鋼作為窗框,配置與窗框相同材料的滑道,使窗戶在滑道上移動(dòng),實(shí)現(xiàn)窗戶開(kāi)閉。推拉窗方式與排齒方式相比外形美觀、操作靈活、可部分打開(kāi),但其通風(fēng)面積只能達(dá)到通風(fēng)口面積的一半,且難以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操作,人工操作又需要每個(gè)窗戶分別進(jìn)行,操作效率低,密封性能差。由于推拉窗在溫室中的使用存在許多難以彌補(bǔ)的缺陷,一般來(lái)說(shuō)較少采用,但對(duì)于一些有特殊用途的溫室,如展示溫室等,合理選用也是可以的。 5.保利充氣窗保利窗是一個(gè)外來(lái)名詞,是雙層充氣膜溫室常用的一種開(kāi)窗通風(fēng)方式。其原理是通過(guò)充氣和卸壓控制一組雙層膜充起和塌落,形成實(shí)際意義上窗戶的啟閉?!”@皟r(jià)格便宜,使用方便,但因?yàn)殚_(kāi)窗程度受氣壓控制,保利窗的密封性較差,同時(shí),窗戶關(guān)閉時(shí)始終需要電力供應(yīng),在一些供電無(wú)法完全保證的地區(qū)不易使用。
6.卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu)卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用在塑料薄膜溫室中,有時(shí),在雙層充氣溫室中為了設(shè)置簡(jiǎn)易通風(fēng)口,也采用卷膜機(jī)構(gòu)。其功能是對(duì)塑料膜實(shí)施卷放操作,以達(dá)到開(kāi)啟或關(guān)閉通風(fēng)口的目的。使用卷膜機(jī)構(gòu)的通風(fēng)系統(tǒng)又稱為卷膜通風(fēng)。 常用的卷膜機(jī)構(gòu)有手動(dòng)和電動(dòng)兩大類,其核心設(shè)備為手動(dòng)或電動(dòng)卷膜器。卷膜器工作時(shí),帶動(dòng)卷膜軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而將塑料膜卷于卷膜軸上,形成通風(fēng)口。手動(dòng)卷膜器所配卷膜軸常用直徑為19毫米或22毫米的鍍鋅鋼管,電動(dòng)卷膜器所配卷膜軸則一般是直徑為25毫米的鍍鋅管。組成卷膜機(jī)構(gòu)的配件主要有手動(dòng)或電動(dòng)卷膜器、卷膜軸、豎桿、膜卡等,有時(shí)由于卷膜器不同,還可能會(huì)增加一些支架或連接件?! ∧壳?,由于生產(chǎn)廠家較多,手動(dòng)卷膜器使用形式多種多樣。總的來(lái)說(shuō),手動(dòng)卷膜器常常分為頂部和側(cè)墻兩種形式,頂部即園拱屋面的卷膜通風(fēng)口,側(cè)墻指溫室側(cè)墻或山墻。使用位置不同,卷膜器本身及其安裝方式都大不相同,但一些附件如卷膜軸等是相同的。值得注意的是,每種手動(dòng)卷膜器都有其卷膜長(zhǎng)度范圍,如果實(shí)際卷膜長(zhǎng)度超出其設(shè)計(jì)值,將造成無(wú)法卷起或卷膜器被破壞。 電動(dòng)卷膜是大型溫室中最常用的卷膜方式。與手動(dòng)卷膜相比,它具有壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)約勞動(dòng)力成本、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等多種優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)塑料溫室的迅速發(fā)展,原有單一的電動(dòng)卷膜設(shè)備得到了極大豐富。 目前常用的電動(dòng)卷膜設(shè)備有三種?!。?)電動(dòng)卷膜器電動(dòng)卷膜器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)帶有限位開(kāi)關(guān)的直流電機(jī),國(guó)內(nèi)常用的如圖五所示。它可用于溫室圓拱通風(fēng)口和豎直通風(fēng)口通風(fēng)兩種位置。為保證電動(dòng)卷膜器運(yùn)行的平穩(wěn),常采用直流小功率電機(jī),在使用中,需要配置整流器等相關(guān)配電設(shè)備?!‰妱?dòng)卷膜器造價(jià)低,控制靈活,便于維護(hù)和維修,是電動(dòng)卷膜諸設(shè)備中最常用的一種。 (2)軟軸卷膜系統(tǒng)軟軸卷膜系統(tǒng)是幾年前在日本、韓國(guó)發(fā)展起來(lái)的一種卷膜通風(fēng)機(jī)構(gòu)。它的工作原理是,一臺(tái)減速電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)一組扭矩分配器轉(zhuǎn)動(dòng),再由扭矩分配器通過(guò)鋼絲軟軸將扭矩傳遞至一組卷膜輸出器,卷膜輸出器對(duì)一排圓拱屋面進(jìn)行卷膜操作。 軟軸卷膜系統(tǒng)可以一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)圓拱的卷膜,在投入使用初期受到廣泛歡迎,但隨著使用增多,它的致命缺點(diǎn)就暴露出來(lái),以鋼絲為主要材料的軟軸始終不能避免在室外生銹,生銹后帶來(lái)的阻力增大、軟軸易斷等問(wèn)題最終使這套系統(tǒng)成為性能最不穩(wěn)定的卷膜系統(tǒng),已經(jīng)在逐步淘汰。 (3)管式電機(jī)卷膜近年來(lái),民用建筑中使用的管式電機(jī)(Tubemotor)被應(yīng)用于溫室的卷膜系統(tǒng)。將管式電機(jī)套于卷膜軸中,電機(jī)即可帶動(dòng)卷膜軸進(jìn)行卷膜。管式電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是功率大,極限卷膜長(zhǎng)度是一般電動(dòng)卷膜器難以達(dá)到的。但由于其價(jià)格遠(yuǎn)高于常用的卷膜機(jī)構(gòu),因此只有在常用卷膜器難以工作時(shí),才采用這種設(shè)備。使用卷膜機(jī)構(gòu),應(yīng)注意塑料膜在卷膜軸上的固定,以牢固均勻且不傷塑料膜為原則。另外,用于卷膜部位的塑料膜強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到一定的要求,因?yàn)樵诮?jīng)常性活動(dòng)的情況下,一般的塑料膜很容易受到傷害。
三、開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的選擇不同類型的溫室,有著不同的開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的配置方式,這與不同類型溫室的整體設(shè)計(jì)、特點(diǎn)、適應(yīng)地域氣候因素等有關(guān)。對(duì)于門式鋼架玻璃(或PC板)大跨度溫室多采用連續(xù)方式配置開(kāi)窗機(jī)構(gòu),開(kāi)窗機(jī)構(gòu)多采用齒輪齒條排齒或曲柄連桿或四連桿機(jī)構(gòu)的方式。采用此三種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)時(shí),頂窗和側(cè)窗通??稍O(shè)置為每排或多排用一臺(tái)電機(jī),通風(fēng)比可達(dá)30%以上。
目前排齒機(jī)構(gòu)開(kāi)窗方式應(yīng)用普遍,其具有易安裝、運(yùn)行可靠、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),但總體造價(jià)較曲柄或四連桿機(jī)構(gòu)略高。 對(duì)于文洛型玻璃或PC板溫室,由于其具有多跨度、小屋面的特點(diǎn),適宜交錯(cuò)布置的開(kāi)窗方式,開(kāi)窗機(jī)構(gòu)則可采用齒條齒輪推桿式開(kāi)窗機(jī)構(gòu),一般通風(fēng)比為20%左右,平均造價(jià)在20至30元/平方米,經(jīng)濟(jì)適用。如果需要更大的通風(fēng)率也可以采用排齒機(jī)構(gòu),可以將頂窗做成連續(xù)窗,實(shí)現(xiàn)連續(xù)通常開(kāi)窗,并可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。 在國(guó)外,目前也有采用排齒開(kāi)窗機(jī)構(gòu)將屋面做成完全開(kāi)啟的形式,通風(fēng)換氣的效率可達(dá)100%,但總體造價(jià)要比推桿式開(kāi)窗機(jī)構(gòu)高一些。 對(duì)于拱形連棟單層塑料膜或雙層充氣膜溫室,其開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的形式多樣,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件可以選擇上述多種開(kāi)窗機(jī)構(gòu)。與開(kāi)窗機(jī)構(gòu)相比,卷膜機(jī)構(gòu)是一種安裝和使用簡(jiǎn)單、造價(jià)較低的通風(fēng)窗啟閉方式,極其廣泛地應(yīng)用于各種中低檔塑料溫室或大棚中。同時(shí),卷膜機(jī)構(gòu)密封性差,因此在一些環(huán)境控制要求較高的溫室中,還是應(yīng)當(dāng)使用開(kāi)窗機(jī)構(gòu)。 |
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