5 研究進展
5． 1 減速機構(gòu)的開發(fā)
現(xiàn)有的減速器一般為純齒輪結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)沒有自鎖性能。朱紀江將動力輸入軸的一端與動力裝置相連，另一端也傳出減速箱體，在此處加一電磁離合器，通過電磁離合器的通斷電控制輸入軸的轉(zhuǎn)動和制動，達到自鎖的目的。而渦輪蝸桿和圓柱直齒齒輪傳動相結(jié)合的結(jié)構(gòu)因為自鎖性能良好而得到廣泛應(yīng)用，但這種傳動形式由于齒輪傳動接觸點少，傳遞不穩(wěn)定，承載力差，損壞率比較高。為克服上述傳動機構(gòu)的不足，董春樓發(fā)明了具有兩個獨立箱體的傳動機構(gòu)，每個箱體均獨立密封。第1 箱體采用蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，第2 箱體則采用了斜齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)，增大了齒輪間的嚙合面積，重合度大，傳動平穩(wěn)，耐沖擊強，振動小，承載能力高，并可獲得緊湊的結(jié)構(gòu)，延長了使用壽命，增大了傳動比。上述傳動機構(gòu)采用了齒輪傳動方式，隨著日光溫室跨度和長度的不斷加大，卷簾需要的扭矩也不斷增大，對齒輪抗失效能力提出了更高的要求。目前，齒輪傳動大多都是機械剎車，安全性能差，為克服上述缺點，李金城發(fā)明了液壓卷簾機。卷簾機殼內(nèi)設(shè)有一個密閉的液壓缸，液壓缸內(nèi)設(shè)有攪龍式的螺旋柱塞，螺旋柱塞的兩端分別伸出卷簾機殼與卷簾軸連接，液壓缸與動力輸油裝置相連接。通過電機驅(qū)動油泵向液壓缸內(nèi)輸油，驅(qū)動螺旋柱塞帶動卷簾軸轉(zhuǎn)動進行卷簾工作，通過電磁換向閥的調(diào)節(jié)控制，來控制螺旋柱塞的正反轉(zhuǎn)動，帶動卷簾軸進行卷簾和放簾。由于采用液壓傳動，輸出扭矩增大2 ～ 3 倍，工作時扭矩可達20 000N•m，具有故障率較低、噪音低和振動小等優(yōu)點; 剎車時只需將電磁閥控制在非工作狀態(tài)，提高了安全性。
5． 2 安全保護裝置的開發(fā)
卷簾機代替人工卷放簾節(jié)省了大量的勞動力。但其安全問題一直廣受關(guān)注，卷簾機吃人、傷人的事故不斷發(fā)生，有些地方還十分嚴重。尤其是后置卷繩上拉式卷簾機，由于存在大量的卷繩，卷繩很長且暴露在外，當工作時，卷繩處于繃緊狀態(tài)，拉扯力很大。對于卷鋪草簾的卷簾機，由于草簾是一塊一塊搭接而成，整體卷放性能差，造成卷簾過程中需要人巡視卷簾質(zhì)量，不斷地根據(jù)卷繩的松緊調(diào)整卷繩的長度。雖然按照卷簾機的操作手冊要求，在調(diào)整卷繩的過程中應(yīng)停機操作，但由于日光溫室具有一定的長度，停機并不方便，很多人就為了貪圖省事，在開機狀態(tài)下進行調(diào)整卷繩操作，很容易被卷簾繩夾住，造成人被絞入嚙合部位，非亡即傷，極度危險。為了解決此問題，安全保護器得到開發(fā)。安全保護器就是一個將卷繩和卷管嚙合處保護起來的安全套，將嚙合點包裹起來，該方法直接針對后置式卷簾機的危險點。另一種方法是安全拉繩，又稱拉繩開關(guān)，就是在卷簾機卷軸支架的距離卷軸下方35cm 處，設(shè)置安全繩，一般用鋼絲拉繩，操作者一旦碰到拉繩，卷簾機立刻斷電停機，避免事故的發(fā)生。
5． 3 遙控控制裝置的開發(fā)
目前，農(nóng)戶使用的卷簾機都是手動開關(guān)控制卷簾機的開啟，操作人員必須守在開關(guān)附近，以便出現(xiàn)問題及時關(guān)閉電源。卷簾質(zhì)量不好，需要手動調(diào)整時，操作人員必須關(guān)閉電源，離開開關(guān)到需要調(diào)整的地方去。而溫室一般60 ～ 100m 不等，這就需要操作人員來回走動，既浪費了時間，又容易發(fā)生事故。為解決隨時不能停機的問題，董春樓等人發(fā)明了遙控裝置，實現(xiàn)對卷簾機開啟的遠程控制，使用遙控器發(fā)出啟動或停止的命令，控制箱接受信號后斷開或閉合卷簾機電源，達到控制卷簾機啟閉的目的。此外，由于增加了控制器，行程限位功能也逐步完善，在日光溫室屋脊處和前屋面處，設(shè)置位置傳感器，當草簾觸碰到行程開關(guān)時，卷簾機就會自動停機斷電，避免了卷簾機卷簾不到位或越位等問題的出現(xiàn)。
5． 4 智能型卷簾機的開發(fā)
目前，卷簾機的研究主要集中在傳動裝置和安裝方式上，側(cè)重于卷簾機代替人工操作進行拉簾的功能，最新的安全遙控器也主要基于安全考慮。為了實現(xiàn)日光溫室卷簾的智能化，最大限度地發(fā)揮卷簾機對于溫室內(nèi)光照、溫度和濕度環(huán)境的控制作用，讓卷簾機的開啟不再單純地依靠操作人員的經(jīng)驗判斷，卷簾機卷閉簾的時間選擇和卷閉方式更加科學(xué)合理。張亞紅開發(fā)了基于日光溫室內(nèi)溫度為決策參數(shù)的日光溫室卷簾機智能控制器，卷簾機可以通過預(yù)設(shè)的模型，根據(jù)溫室內(nèi)的溫度變化，決定開啟關(guān)閉草簾的最佳時間，以實現(xiàn)溫室內(nèi)小氣候的最佳優(yōu)化。孫新江則提出了卷簾機遠程控制器，通過遠程網(wǎng)絡(luò)模塊，可以現(xiàn)場采集并遠程顯示日光溫室內(nèi)的溫度和光照等信息，并通過遠程模塊發(fā)出開啟和關(guān)閉卷簾機的命令。為實現(xiàn)卷簾機的遠程非現(xiàn)場操作提出了新的技術(shù)解決方案。王風(fēng)云設(shè)計了一種新的控制器。該控制器可以采集來自溫室內(nèi)外的環(huán)境信息，并通過預(yù)設(shè)的邏輯控制模型，實現(xiàn)卷簾機的自動控制，不僅能發(fā)揮卷簾機保溫的功能，而且還可以根據(jù)溫室內(nèi)的環(huán)境狀況決定卷閉簾的時間，為優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境提供了可能。但基于作物環(huán)境需求的卷簾機控制模型的開發(fā)影響因素很多，目前的研究較少，仍需要加大研究開發(fā)力度。
5． 5 太陽能卷簾機的開發(fā)
日光溫室普遍遠離村鎮(zhèn)，電力供應(yīng)問題也制約了卷簾機的使用。為了解決電力供應(yīng)問題，實現(xiàn)卷簾機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，楊德信發(fā)明了太陽能卷簾機。卷簾機使用直流電動機，電動機與電瓶連接，電瓶與太陽能電池板，利用太陽能發(fā)電實現(xiàn)了卷簾機的正常運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了卷簾機在可再生能源利用上的突破。