卷簾機是用于驅(qū)動日光溫室外保溫材料展開和收攏的設(shè)備，是日光溫室( 大棚) 最重要的農(nóng)業(yè)機械。自發(fā)明以來，據(jù)筆者測算卷簾機推廣已超過70 萬臺，以目前日光溫室66． 67 萬hm2 多的存量看，日光溫室的裝備率已經(jīng)達(dá)到7%。在被譽為“中國蔬菜之鄉(xiāng)”的壽光，卷簾機保有量已經(jīng)突破10 萬臺，日光溫室配備率達(dá)到25%。隨著卷簾機在農(nóng)機購置補貼力度上的逐年加大，保有量將連年快速增長。卷簾機降低了農(nóng)戶的勞動強度，將傳統(tǒng)手工卷簾的作業(yè)時間從2h 降低至不到20min，同時延長了溫室的光照時間。由于機械卷簾速度快，可以早卷簾和晚放簾，從而增加溫室的受照時間，此外，通過及時的卷簾，早上溫升快，下午降溫慢。因為傳統(tǒng)的手工卷簾方式需要兩人共同完成( 一人在屋脊拉簾，另一人在下面整理草簾) ，由于雨雪等影響，人經(jīng)常從屋脊摔下，從而致傷。機械卷簾減少了安全事故，另外機械卷簾的草簾和保溫被的整體防風(fēng)性能好，由于草簾或保溫被等外保溫覆蓋和卷簾軸的連接( 傳統(tǒng)的外保溫覆蓋末端處于自由狀態(tài)) ，使卷簾軸和外保溫覆蓋固定在一端，增加抗風(fēng)能力。機械卷簾還延長了草簾子的使用壽命，人工卷放草簾子可用2 年，而卷簾機卷放至少可以延長1 年。所以，卷簾機對于日光溫室生產(chǎn)，其重要性得到農(nóng)戶、專家和政府的一致認(rèn)可，在北方日光溫室主產(chǎn)區(qū)都已經(jīng)進(jìn)入購置補貼目錄。但是，卷簾機由于設(shè)計、生產(chǎn)、安裝和使用存在著很多問題，在很多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了卷簾機傷人致殘致死現(xiàn)象，引起了農(nóng)業(yè)主管部門的高度重視。雖然作為日光溫室最重要的農(nóng)機裝備，但卷簾機無論是在研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)制造等方面卻長期沒能引起足夠的重視。近3 年來，卷簾機在購置

 補貼的推動下才得到了迅速推廣，但配備率還依然很低。可見，隨著配備率的不斷提高，卷簾機的推廣力度將進(jìn)一步加大。為此，本文介紹了卷簾機的發(fā)展歷史、主要類型、技術(shù)特點、標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，希望為卷簾機的健康發(fā)展提供參考。
1 卷簾機類型
1． 1 按卷鋪介質(zhì)
    卷簾機的卷鋪介質(zhì)主要就是草簾和保溫被，由于保溫被是后來發(fā)明的，所以卷簾機的名稱一直就延續(xù)了下來，廣為使用。在西北區(qū)域，很多地方既要求保溫被的防水性能，又要具有草簾的質(zhì)量和保溫能力，所以形成了草簾子加保溫被的組合卷鋪介質(zhì)。
1． 2 按傳動方式
    最初卷簾機的減速機構(gòu)以皮帶輪或鏈輪傳動為主，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但皮帶容易打滑，傳動比小，安全性能差，質(zhì)量不可靠。后來采用了齒輪減速機構(gòu)。雖然沒有自鎖功能，但傳動比高，輸出扭矩大，結(jié)構(gòu)緊湊，容易制造。此外，蝸輪蝸桿減速機構(gòu)自鎖性能好，安全性得到提高，但容易損壞，承載力差。
1． 3 按卷鋪方式
    1) 卷繩式卷簾機將一定間隔的繩子一端拴系在屋脊處，沿著溫室屋面布置在外保溫覆蓋的下面; 另一端繞過外保溫覆蓋底端，延伸并固定到位于溫室后屋面的卷簾機卷軸上。隨著卷軸的轉(zhuǎn)動，繩子收緊纏繞到卷軸上，實現(xiàn)外保溫覆蓋的卷簾作業(yè)。卷軸反轉(zhuǎn)后，卷繩放松，外保溫覆蓋在重力的作用下，沿著屋面下滾，實現(xiàn)鋪放作業(yè)。2) 卷軸式卷簾機則是將動力輸出軸固定在卷軸上，卷軸固定在外保溫覆蓋位于前屋面的端部。卷軸將外保溫覆蓋從低端卷起。卷軸隨著外保溫覆蓋一同旋轉(zhuǎn)，爬升到屋面，實現(xiàn)卷簾作業(yè)。電機反向旋轉(zhuǎn)，則實現(xiàn)鋪放作業(yè)。卷軸式卷簾機根據(jù)卷軸有無軌道，可分為軌道式和無軌道兩種。
1． 4 按動力和支撐裝置安裝位置
    卷繩式卷簾機的動力和支撐裝置放置在溫室的后屋面。卷軸式卷簾機的動力和支撐裝置總體放在溫室的前屋面處，側(cè)置卷簾機則將其放在溫室的一端。綜上可見，卷簾機的名稱并不統(tǒng)一，給使用和選擇都帶來了一定困難。根據(jù)上述分析，筆者認(rèn)為卷簾機的分類應(yīng)綜合考慮上述因素，根據(jù)目前的現(xiàn)狀，將卷簾機分為后置卷繩上拉式、前置卷軸上推式以及側(cè)置卷軸上推式卷簾機更符合目前的現(xiàn)狀。
2 卷簾機發(fā)展的歷史
    日光溫室卷簾機是我國具有完全知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，為我國獨有，目前已經(jīng)有181 項專利，其中4 項發(fā)明專利，154 項實用新型專利，23 項外觀專利。卷簾機是為了解決卷簾勞動強度大而發(fā)明的機械化設(shè)備，其歷史較短。根據(jù)筆者進(jìn)行的期刊、專利等文獻(xiàn)查閱，有文獻(xiàn)記錄最早的卷簾機是吉林省吉林市劉吉在1992 年發(fā)明的，該卷簾機不僅設(shè)計了卷簾的功能，還考慮了清掃功能。卷簾方式屬于繩拉式，驅(qū)動裝置懸掛在橫跨溫室跨度方向的行走支架上，將驅(qū)動裝置固定在溫室的最高屋脊處，通過滾動摩擦的形式將動力傳遞給卷軸，卷軸通過旋轉(zhuǎn)將卷簾繩拉起，從而進(jìn)行卷簾操作。該裝置每次只能對一塊草簾進(jìn)行卷鋪作業(yè)，通過支架沿著溫室長度方向移動，實現(xiàn)對溫室上所有草簾的卷鋪作業(yè)。該裝置機構(gòu)復(fù)雜，不能對草簾進(jìn)行整體卷鋪作業(yè)，其應(yīng)用受到很大的限制。1995 年，韓宏偉在日光溫室的后屋面處安裝了若干雙軸電機、減速器和卷繩軸，同時開啟電機就可以對草簾進(jìn)行卷鋪作業(yè)。一個長50m、寬6m、高2． 3m的溫室需要雙軸電機5 臺，兩級減速器10 個。雖然需要很多電機和減速機，但卻實現(xiàn)了草簾的整體卷鋪作業(yè)。1995 年，王選財則在日光溫室后屋面處安裝支架，在支架上安裝與溫室長度相等的卷軸，卷軸中部在由減速電機驅(qū)動的鏈條驅(qū)動下，將卷簾繩拉起，從而將草簾子從日光溫室屋面上逐漸卷起，完成機械卷簾操作，這就是典型的固定上拉式卷簾機。放簾作業(yè)則通過將鏈條和卷軸脫離，依靠草簾的重力自由滾落。卷簾作業(yè)耗時大約3min，而放簾則快達(dá)15s。由于動力來自于鏈條傳動，放簾無法控制，容易對人體和溫室棚體造成傷害，因此對于卷簾機的發(fā)明和研究逐漸增多且都屬于后置卷繩上拉式卷簾機，但在動力源上都有所改變。1996 年，李文戈發(fā)明的自動卷簾機，將動力裝置放置在了地面，通過拉繩和滑輪，從地面?zhèn)鬟f到位于溫室屋脊處的卷繩軸上。該裝置的好處是動力裝置可以移動，可以用于多處日光溫室的卷簾作業(yè)，還可以收存到屋內(nèi)儲存。1996 年，生維普將動力裝置放在了溫室的一側(cè)，利用了單級渦輪蝸桿減速機，電機通過皮帶輪、皮帶或鏈條、鏈輪或者齒輪與減速機配合，在動力的安全性上有了很大提高。1997 年，樸義浩將支架和動力裝置設(shè)置在日光溫室的一側(cè)，發(fā)明了側(cè)置卷軸式卷簾機。該卷簾機結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝。1999 年，李金城為克服后置卷繩上拉式卷簾機對于坡度較小的日光溫室草簾拉上去和放下來困難的缺點，設(shè)計了帶有導(dǎo)軌的前置卷軸式卷簾機。該卷簾機是在日光溫室的斜面上方安裝導(dǎo)軌，卷簾機的動力裝置安裝在導(dǎo)軌上，動力裝置可以沿著導(dǎo)軌上下自由運動。由于草簾直接隨著卷軸上下運動，不受溫室坡度的影響，草簾很方便地卷起和鋪開，操作方便。此外，將導(dǎo)軌設(shè)置在溫室的一側(cè)，就成為了帶有導(dǎo)軌的側(cè)置卷軸式卷簾機。帶有導(dǎo)軌的前置卷軸式卷簾機由于電機、減速器的重量由導(dǎo)軌承擔(dān)，減少了對棚體骨架的破壞，是目前使用比較理想的卷簾機。將導(dǎo)軌用支撐桿代替，就是目前非常流行的撐桿式( 搖臂式) 自走卷簾機。1999 年，史永良發(fā)明了一種導(dǎo)索式卷簾機。該卷簾機懸掛在一條導(dǎo)索繩上。該導(dǎo)索橫跨在溫室上方，一端固定在溫室前地面，另一端固定在溫室的后屋面上。卷簾機沿著導(dǎo)索上下移動，實現(xiàn)卷鋪簾操作。由于導(dǎo)索上設(shè)置限位開關(guān)，避免了卷簾越位等危險事故的發(fā)生。
3 卷簾機生產(chǎn)現(xiàn)狀
    卷簾機生產(chǎn)企業(yè)普遍規(guī)模不大。從2010 年的全國和地方購置補貼目錄看，全國有96 家卷簾機生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)入該目錄，分布如圖1 所示。其中，山東和甘肅的企業(yè)數(shù)量占了45%。2010 年，山東省卷簾機安全重點檢查報告顯示，所調(diào)查的19 家企業(yè)，職工人數(shù)大多都在30 人次以上，生產(chǎn)能力較高的已經(jīng)達(dá)到3 萬臺/ a 左右。山東省生產(chǎn)的卷簾機主要以齒輪傳動方式為主，用于前置卷軸上推式卷簾機，除滿足本省使用外，大量銷售到陜西和新疆等地。
4 標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀
    為了適應(yīng)發(fā)展要求，甘肅省制定了DB62 /T 1333－ 2005《懸臂式卷簾機》，規(guī)定了懸臂式卷簾機的卷放簾時間、卷簾一致性、百米力矩和損簾率等技術(shù)參數(shù)，為我國最早出臺的地方標(biāo)準(zhǔn)。北京市出臺了DB11 /T 550 － 2008《日光溫室用卷簾機技術(shù)條件》，規(guī)定了卷簾機的一般性能指標(biāo)、裝配、涂漆、外觀以及安全等技術(shù)要求，給出了最大輸出扭矩和輸入功率等參數(shù)的測試方法。為了方便鑒定，鑒定大綱DG/T 056 － 2009《卷簾( 膜) 機》出臺，規(guī)定了卷簾機鑒定的技術(shù)參數(shù)、方法和判定規(guī)則，對卷簾機的自鎖功能、最大轉(zhuǎn)過角度、卷軸轉(zhuǎn)速和輸出扭矩等技術(shù)要求提出了測試方法。為進(jìn)一步提升對卷簾機的質(zhì)量控制水平，《大棚卷簾機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》作為2010 年的農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)立項，相關(guān)科研單位正在起草中。這些標(biāo)準(zhǔn)的出臺有利于指導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)，增強了市場監(jiān)管的力度，方便了用戶的選用。此外，《日光溫室卷簾機安裝與驗收規(guī)程》以及《日光溫室卷簾機安全操作規(guī)程》兩項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定呼吁也愈發(fā)強烈。

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