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一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场

阅读：946发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，包括底座、转筒、螺旋种植台和旋转驱动装置，螺旋种植台缠绕固定连接在转筒的外壁上，旋转驱动装置与转筒传动连接用以驱动转动旋转，使螺旋种植台不同位置处的农作物接收的阳光照射强度更均匀；螺旋垂直农场还包括基料布洒装置，基料布洒装置包括立柱、升降舱、喷洒管和升降驱动装置，升降舱与立柱竖直滑动连接，喷洒管上设有喷头；升降驱动装置包括升降驱动电机和升降传动机构，升降驱动电机通过升降传动机构与升降舱传动连接用以驱动升降舱升降运动，操作人员可在升降舱上进行播撒水、农药、液体化肥、营养基质、种子等工作，以及起到运输作用。，下面是一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：包括底座(1)、转筒(2)、螺旋种植台(3)和旋转驱动装置(4)等，转筒(2)竖直支承设置于底座(1)上方，螺旋种植台(3)缠绕固定连接在转筒(2)的外壁上，旋转驱动装置(4)驱动转筒(2)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述底座(1)上表面开设有容置槽(11)，容置槽(11)内设置有推力轴承(12)，所述转筒(2)的底端插接在容置槽(11)内，推力轴承(12)的上端面与转筒(2)底面相抵接，推力轴承(12)的下端面与容置槽(11)的底面相抵接。
3.根据权利要求2所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述底座(1)上固定连接有固定柱(13)，固定柱(13)的中心轴线与所述转筒(2)的中心轴线重合，固定柱(13)上套接有定心件，定心件的内壁与固定柱(13)外壁相抵接，定心件的外壁与转筒(2)的内壁相抵接。
4.根据权利要求3所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述定心件为滚动轴承(14)，滚动轴承(14)的内圈与固定轴外壁相抵接，滚动轴承(14)的外圈与转筒(2)的内壁相抵接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：
所述旋转驱动装置(4)位于所述转筒(2)的顶端，旋转驱动装置(4)包括旋转驱动电机(41)和旋转传动机构，旋转驱动电机(41)与所述底座(1)固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮(42)和从动齿轮(43)，主动齿轮(42)与从动齿轮(43)啮合，主动齿轮(42)与旋转驱动电机(41)的输出轴传动连接，从动齿轮(43)与所述转筒(2)固定连接，从动齿轮(43)的旋转中心轴线与转筒(2)的中心轴线重合。
6.根据权利要求5所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述旋转传动机构还包括主动带轮(44)和从动带轮(45)，主动带轮(44)与所述旋转驱动电机(41)的输出轴固定连接，从动带轮(45)与所述主动齿轮(42)固定连接，主动齿轮(42)的旋转中心轴线与从动带轮(45)的旋转中心轴线重合，主动带轮(44)与从动带轮(45)之间通过皮带相互传动连接。
7.根据权利要求3或4所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述旋转驱动装置(4)位于所述转筒(2)的底端，旋转驱动装置(4)包括旋转驱动电机(41)和旋转传动机构，旋转驱动电机(41)与所述固定柱(13)固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮(42)和从动齿轮(43)，主动齿轮(42)与从动齿轮(43)啮合，主动齿轮(42)与旋转驱动电机(41)的输出轴固定连接，从动齿轮(43)与所述转筒(2)固定连接，从动齿轮(43)的旋转中心轴线与转筒(2)的中心轴线重合。
8.根据权利要求1所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：螺旋垂直农场还包括基料布洒装置(5)，基料布洒装置(5)包括立柱(51)、升降舱(52)、喷洒管(53)、升降驱动装置(54)和环绕驱动装置(55)；立柱(51)竖直设置，升降舱(52)与立柱(51)竖直滑动连接，喷洒管(53)与升降舱(52)固定连接，喷洒管(53)上设有喷头，喷头用于将液体喷洒在所述螺旋种植台(3)竖直投影所在区域的内侧；升降驱动装置(54)包括升降驱动电机(543)和升降传动机构，升降驱动电机(543)与立柱(51)固定连接；升降驱动电机(543)通过升降传动机构与升降舱(52)传动连接，用以驱动升降舱(52)升降运动；环绕驱动装置(55)用于驱动立柱(51)环绕转筒(2)运动。
9.根据权利要求8所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述升降驱动电机(543)固定连接在所述立柱(51)的顶端，所述升降传动机构包括卷筒(541)和缆绳(542)，卷筒(541)与升降驱动电机(543)的输出轴固定连接，缆绳(542)其中一端绕卷在卷筒(541)上，缆绳(542)的另一端与所述升降舱(52)固定连接；
或，所述升降驱动电机(543)与升降舱(52)固定连接，卷筒(541)与升降驱动电机(543)的输出轴固定连接，缆绳(542)其中一端绕卷在卷筒(541)上，缆绳(542)的另一端与所述立柱(51)的顶端固定连接。
10.根据权利要求8所述的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，其特征是：所述螺旋种植台(3)的底端固定连接有废液收集箱(31)，所述螺旋种植台(3)上表面开设有种植槽(32)，种植槽(32)与废液收集箱(31)的内部空间相连通；废液收集箱(31)上固定连接有回收管道，回收管道的其中一端通向废液收集箱(31)的内侧底部，回收管道的另一端通向所述升降舱(52)内部；升降舱(52)内部固定连接有泵，泵的进液口与回收管道连接，泵的出液口与所述喷洒管(53)连接。

说明书全文

一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场

技术领域

[0001] 本发明涉及种植技术领域，具体涉及一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场。

背景技术

[0002] 随着人口的急剧增加、城镇化速度的加快，极端天气的频发、土地等其他资源的紧缺，可耕用种植面积逐渐减小，一系列的新型耕种环境在此形势之下应运而生，如在高层建筑上种植农作物、温室大棚等，但是这类耕种环境均是固定不动的，而太阳照射是随着时间的推移不断改变的，高层建筑上的农作物在白天无法持续接收太阳光照或在不同位置处接收的光线强度不同。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，能使作物更加均匀充分的接受太阳的照射，而且节省了大量时间精力及劳动力，提高了农业作业效率。

[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，包括底座、转筒、螺旋种植台和旋转驱动装置，转筒竖直支承设置于底座上方，螺旋种植台缠绕固定连接在转筒的外壁上，旋转驱动装置驱动转筒旋转。

[0005] 进一步的，所述底座上表面开设有容置槽，容置槽内设置有推力轴承，所述转筒的底端插接在容置槽内，推力轴承的上端面与转筒底面相抵接，推力轴承的下端面与容置槽的底面相抵接。

[0006] 进一步的，所述底座上固定连接有固定柱，固定柱的中心轴线与所述转筒的中心轴线重合，固定柱上套接有定心件，定心件的内壁与固定柱外壁相抵接，定心件的外壁与转筒的内壁相抵接。

[0007] 进一步的，所述定心件为滚动轴承，滚动轴承的内圈与固定轴外壁相抵接，滚动轴承的外圈与转筒的内壁相抵接。

[0008] 进一步的，所述旋转驱动装置位于所述转筒的顶端，旋转驱动装置包括旋转驱动电机和旋转传动机构，旋转驱动电机与所述底座固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮与旋转驱动电机的输出轴传动连接，从动齿轮与所述转筒固定连接，从动齿轮的旋转中心轴线与转筒的中心轴线重合。

[0009] 进一步的，所述旋转传动机构还包括主动带轮和从动带轮，主动带轮与所述旋转驱动电机的输出轴固定连接，从动带轮与所述主动齿轮固定连接，主动齿轮的旋转中心轴线与从动带轮的旋转中心轴线重合，主动带轮与从动带轮之间通过皮带相互传动连接。

[0010] 进一步的，所述旋转驱动装置位于所述转筒的底端，旋转驱动装置包括旋转驱动电机和旋转传动机构，旋转驱动电机与所述固定柱固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮与旋转驱动电机的输出轴固定连接，从动齿轮与所述转筒固定连接，从动齿轮的旋转中心轴线与转筒的中心轴线重合。

[0011] 进一步的，螺旋垂直农场还包括基料布洒装置，基料布洒装置包括立柱、升降舱、喷洒管、升降驱动装置和环绕驱动装置；立柱竖直设置，升降舱与立柱竖直滑动连接，喷洒管与升降舱固定连接，喷洒管上设有喷头，喷头用于将液体喷洒在所述螺旋种植台竖直投影所在区域的内侧；升降驱动装置包括升降驱动电机和升降传动机构；升降驱动电机与立柱固定连接，升降驱动电机通过升降传动机构与升降舱传动连接，用以驱动升降舱升降运动；环绕驱动装置用于驱动立柱环绕转筒运动。

[0012] 进一步的，所述升降驱动电机固定连接在所述立柱的顶端，所述升降传动机构包括卷筒和缆绳，卷筒与升降驱动电机的输出轴固定连接，缆绳其中一端绕卷在卷筒上，缆绳的另一端与所述升降舱固定连接；

[0013] 或，所述升降驱动电机与升降舱固定连接，卷筒与升降驱动电机的输出轴固定连接，缆绳其中一端绕卷在卷筒上，缆绳的另一端与所述立柱的顶端固定连接。

[0014] 进一步的，所述螺旋种植台的底端固定连接有废液收集箱，所述螺旋种植台上表面开设有种植槽，种植槽与废液收集箱的内部空间相连通；废液收集箱上固定连接有回收管道，回收管道的其中一端通向废液收集箱的内侧底部，回收管道的另一端通向所述升降舱内部；升降舱内部固定连接有液压泵，液压泵的进液口与回收管道连接，液压泵的出液口与所述喷洒管连接。

[0015] 本发明具有如下优点：

[0016] 1、将农作物种植在螺旋种植台上，旋转驱动装置驱动转筒和螺旋种植台旋转，使螺旋种植台的不同位置依次循环接收阳光照射，不同位置处的植物接收的照射强度更均匀；

[0017] 2、容置槽可限制转筒的底端沿水平方向移动，推力轴承可减小转筒与底座之间的摩擦阻力，减小转筒旋转时受到的阻力，降低驱动转筒旋转所需的耗能；

[0018] 3、固定柱和定心件可避免转筒旋转过程中中心轴线沿水平方向移动，使转筒旋转更平稳；

[0019] 4、螺旋喷洒系统可将播撒水、农药、液体化肥、营养基质等药剂喷洒至螺旋种植台上，升降舱可运输货物和人，便于人在升降舱上操作播撒种子等，节省了大量时间精力及劳动力，提高了农业作业效率；

[0020] 5、沿种植槽向下汇集的水、农药、液体化肥、营养基质等液体流入废液收集箱，液压泵将回收箱内存储的废液重新通过喷洒管喷洒至螺旋种植台上，提高资源的利用率，减少浪费。附图说明

[0021] 图1是实施例1的结构示意图；

[0022] 图2是实施例1中体现固定柱结构的示意图；

[0023] 图3是实施例1中体现主动带轮以及从动带轮结构的示意图；

[0024] 图4是实施例2中体现旋转驱动装置结构的示意图；

[0025] 图5是实施例3中体现环绕驱动装置结构的示意图；

[0026] 图6是实施例4中体现环形轨道和环绕小车结构的示意图。

[0027] 其中，1、底座；2、转筒；3、螺旋种植台；4、旋转驱动装置；5、基料布洒装置；11、容置槽；12、推力轴承；13、固定柱；14、滚动轴承；15、环形轨道；31、废液收集箱；32、种植槽；41、旋转驱动电机；42、主动齿轮；43、从动齿轮；44、主动带轮；45、从动带轮；51、立柱；52、升降舱；53、喷洒管；54、升降驱动装置；541、卷筒；542、缆绳；543、升降驱动电机；55、环绕驱动装置；551、环绕驱动电机；552、环绕主齿轮；553、环绕从齿轮；554、环形转盘。

具体实施方式

[0028] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0029] 实施例1：

[0030] 本实施例提供的一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，如图1所示，包括底座1、转筒2、螺旋种植台3和旋转驱动装置4，转筒2竖直支承设置于底座1上方，螺旋种植台3螺旋状地缠绕固定连接在转筒2的外壁上，螺旋种植台3用于种植植物，旋转驱动装置4与转筒2传动连接，用以驱动转动旋转，使螺旋种植台3的不同位置依次循环接收阳光照射，不同位置处的植物接收的照射强度更均匀。

[0031] 结合图2，底座1上表面开设有容置槽11，容置槽11内设置有推力轴承12，转筒2的底端插接在容置槽11内，推力轴承12的上端面与转筒2底面相抵接，推力轴承12的下端面与容置槽11的底面相抵接。容置槽11可限制转筒2的底端沿水平方向移动，推力轴承12可减小转筒2与底座1之间的摩擦阻力，减小转筒2旋转时受到的阻力，降低驱动转筒2旋转所需的耗能。

[0032] 底座1上固定连接有固定柱13，固定柱13的中心轴线与转筒2的中心轴线重合，固定柱13上套接有定心件，定心件的内壁与固定柱13外壁相抵接，定心件的外壁与转筒2的内壁相抵接。固定柱13和定心件可避免转筒2旋转过程中中心轴线沿水平方向移动，使转筒2旋转更平稳。

[0033] 如图2所示，定心件为滚动轴承14，滚动轴承14的内圈与固定轴外壁相抵接，滚动轴承14的外圈与转筒2的内壁相抵接，转筒2内壁上且在滚动轴承14的两端分别固定连接有挡圈(图中未标出)，挡圈与滚动轴承14的外圈两端面相抵接以限制滚动轴承14沿转筒2的轴向运动。滚动轴承14具有一对且分别位于固定柱13的上端和下段，两个滚动轴承14分别对固定柱13的上端和下端进行水平支撑。

[0034] 结合图3，旋转驱动装置4位于转筒2的顶端，旋转驱动装置4包括旋转驱动电机41和旋转传动机构，旋转驱动电机41与底座1固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮42和从动齿轮43，主动齿轮42与从动齿轮43啮合，主动齿轮42与旋转驱动电机41的输出轴固定连接，从动齿轮43与转筒2固定连接，从动齿轮43的旋转中心轴线与转筒2的中心轴线重合。旋转传动机构还包括主动带轮44和从动带轮45，主动带轮44与旋转驱动电机41的输出轴固定连接，从动带轮45与主动齿轮42固定连接，主动齿轮42的旋转中心轴线与从动带轮45的旋转中心轴线重合，主动带轮44与从动带轮45之间通过皮带相互传动连接。旋转驱动电机41工作时带动主动带轮44旋转，主动带轮44通过皮带带动从动带轮45旋转，从动带轮45再带动主动齿轮42旋转，主动齿轮42再带动从动齿轮43和转筒2旋转。转筒2的重量比较大，惯性也比较大，主动带轮44和从动带轮45通过皮带传动可实现软启动(带动转筒2从静止到开始旋转的过程中，转筒2因自身惯性作用无法迅速从静止过渡到旋转运动，直接采用齿轮啮合会使齿轮的齿承受载荷过大)，还可以通过PLC控制器控制旋转驱动电机41先慢速旋转，带动转筒2旋转运动之后再逐步提高旋转驱动电机41的旋转速度，同样可以达到软启动的效果，本实施例中优选采用带轮传动方式实现软启动。

[0035] 螺旋垂直农场还包括基料布洒装置5，基料布洒装置5包括立柱51、升降舱52、喷洒管53和升降驱动装置54；立柱51竖直设置且与地面或底座1固定连接，升降舱52与立柱51竖直滑动连接，喷洒管53与升降舱52固定连接，喷洒管53水平设置，喷洒管53上设有喷头，喷头介于螺旋种植台3竖直投影所在区域的内侧；升降驱动装置54包括升降驱动电机543和升降传动机构，升降驱动电机543与立柱51固定连接，升降驱动电机543通过升降传动机构与升降舱52传动连接用以驱动升降舱52升降运动。升降驱动电机543和旋转驱动电机41均可由PLC控制器控制，PLC控制器可分别控制转筒2的旋转速度以及升降舱52的升降速度，避免喷洒管53与螺旋种植台3相碰撞。升降舱52内设置有泵(图中未画出)，喷洒管53与泵的出液口连接，工作时，在泵的进液口上连接管道，将管道插入水、农药、液体化肥、营养基质等溶液中，泵将农药或液体化肥等泵入喷洒管53然后从喷头喷出洒在螺旋种植台3上的植物上。升降舱52可用于运输货物(如种子、果蔬等)，具体的操作方式为：将水、农药、液体化肥、营养基质、种子等播撒物放入升降舱52，操作人员进入升降舱52，PLC控制器可以设置在升降舱52内部，操作人员通过PLC控制器控制转筒2的旋转和升降舱52的升降，使升降舱52运动至螺旋种植台3需要播撒种子、农药、液体化肥、营养基质或水的位置并进行播撒操作；操作人员可通过在螺旋种植台3和升降舱52之间搭建楼梯从而实现在螺旋种植台3和升降舱52之间进行交通，将螺旋种植台3上收割的农作物运输至升降舱52内，然后通过运输舱转运至地面。

[0036] 升降驱动电机543固定连接在立柱51的顶端，升降传动机构包括卷筒541和缆绳542，卷筒541与升降驱动电机543的输出轴固定连接，缆绳542其中一端绕卷在卷筒541上，缆绳542的另一端与升降舱52固定连接。升降驱动电机543朝收卷缆绳542的防线旋转时，将升降舱52向上提起，升降驱动电机543朝展开缆绳542的方向旋转时，升降舱52在自身重力作用下逐渐下降。也可以设置为升降驱动电机543与升降舱52固定连接，卷筒541与升降驱动电机543的输出轴固定连接，缆绳542其中一端绕卷在卷筒541上，缆绳542的另一端与立柱51的顶端固定连接。

[0037] 结合图1，螺旋种植台3的底端固定连接有废液收集箱31，螺旋种植台3上表面开设有种植槽32，种植槽32与废液收集箱31的内部空间相连通；废液收集箱31上固定连接有回收管道(回收管道采用软管且长度足够长，升降舱52上升或下降时不会导致回收管道的接口发生断开)，回收管道的其中一端通向废液收集箱31的内侧底部，回收管道的另一端通向升降舱52内部；工作时，将回收管道与液压泵的进液口连接，液压泵工作时将废液收集箱31内的废液泵入喷洒管53重新喷洒至螺旋种植台3上的农作物上。

[0038] 实施例2：

[0039] 本实施例提供一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，与实施例1的不同之处在于，如图4所示，旋转驱动装置4位于转筒2的底端，旋转驱动装置4包括旋转驱动电机41和旋转传动机构，旋转驱动电机41与固定柱13固定连接，旋转驱动机构包括主动齿轮42和从动齿轮43，主动齿轮42与从动齿轮43啮合，主动齿轮42与旋转驱动电机41的输出轴传动连接，从动齿轮43与转筒2固定连接，从动齿轮43的旋转中心轴线与转筒2的中心轴线重合。

[0040] 实施例3：

[0041] 本实施例提供一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，与实施例2的不同之处在于，如图5所示，基料布洒装置5还包括环绕驱动装置55，环绕驱动装置55包括环绕驱动电机551、环绕主齿轮552、环绕从齿轮553和环形转盘554，环绕驱动电机551与底座1固定连接，环绕主齿轮552与环绕驱动电机551的输出轴固定连接，环形转盘554与底座1水平转动连接，转筒位于环形转盘554的内侧，立柱51与环形转盘554固定连接，环绕从齿轮553与环形转盘554固定连接，环绕主齿轮552与环绕从齿轮553相啮合。环绕驱动电机551工作时通过环绕主齿轮552和环绕从齿轮553带动环形转盘554旋转，从而带动立柱51环绕转筒运动，环绕驱动电机551可以由PLC控制器控制，通过PLC控制器控制升降舱52升降方向和升降速度以及立柱51环绕转筒旋转的方向和旋转的速度，实现将水、农药、液体化肥、营养基质、种子等均匀播撒到螺旋种植台3上。

[0042] 实施例4：

[0043] 本实施例提供一种可旋转带作业装置的螺旋垂直农场，与实施例3的不同之处在于，如图6所示，环绕驱动装置55为环绕小车555，底座1上开设有环形轨道15，转筒位于轨道内侧，环形轨道15为凹槽状，环绕小车555在环形轨道15内行驶，立柱51与环绕小车555固定连接，环绕小车555可带动立柱51环绕转筒运动。

[0044] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

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