温室智能装备系列之四十 设施日光温室的电动卷帘机技术规范

日光温室用电动卷帘机的出现极大地提高了劳动效率，减轻了劳动强度。图1是目前应用广泛的电动卷帘设备。卷帘机大规模推广的同时，事故也层出不穷，该装置一度被归为技术含量不高的农業小机械，质量管理受到轻视。丁小明（2011年）指出：辽宁等地农民凭经验自行购买电机组装卷帘机，存在质量隐患。卷帘机“咬”人事故层出不穷（何苗，2011年）。卷帘机的技术要求、安全要求、试验方法和检验规则的制定是事关生产安全的重要方面。

目前，已有的规范和技术条件对相关部件进行要求，技术条件重点参考了相关的标准，主要有六个，包括《GB/T 985气焊、手工电弧焊及焊缝、坡口基本形式与尺寸》；规范性引用文件《GB/T 3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》；《GB/T 3098.2紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》；《GB 10395.1农林拖拉机和机械安全技术要求第1部分：总则》；《GB 10396农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械安全标志和危险图形总则》；《JB/T 5673农林拖拉机及机具涂漆通用技术条件》。

考虑卷帘机属于电动农業机械，在温室环境下的作業不但要保证人身安全，同时，产品的质量也必须保证，才能真正为农民服务，减轻劳动强度，同时提高效率和作業安全。

技术指标规范

产品的技术指标要求主要从性能指标、一般技术要求、总装技术要求、外观四个方面评价。

性能指标规范了设备作業的状态参数，这是设备最基本的属性。具体要求包括六条：卷帘时间应≤8min；放帘时间应≤8min；正常作業时电机输入功率应小于电机额定功率：最大输出扭矩应符合设计值；单机卷轴长度应符合设计值；首次故障前卷帘或放帘次数应≥90次。图2是卷帘机的电机传动机构。另外，电机侧置的设备需要考虑轴的受力，轴的远离电机的末端会松散，同时存在卷帘滞后一圈的现象（见图3）。

一般，技术要求对于非关键参数进行了规范，目的是进一步完善和细化设备的评判标准，在基本作業性能的基础上，提高设备的可靠性和稳定性。主要规范了九点要求：卷帘机应符合本技术条件的要求，并按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造：减速箱在工作过程中不得漏油，电机应有防水装置：正常使用状态下，卷轴不应出现明显的扭曲变形或断裂等现象：卷帘机正反转均应具备自锁功能；铸件的表面应平整，不得有粘砂、气孔和缩松等缺陷；冲压件应平整，不应有影响质量和外观的裂纹、皱纹、飞边、毛刺等缺陷；焊接件的焊缝应牢固、连续均匀，不得有裂纹、夹渣、未焊透、漏焊及烧穿等缺陷，焊缝接头应符合GB/T 985的规定；紧固件、联结件均应进行表面防锈处理，电镀层和氧化处理层不得有剥落和生锈；减速箱、卷轴法兰紧固螺栓的机械性能等级应不低于GB/T 3098.1中的8.8级，螺母不低于GB/T 3098.2中的8级。

电动卷帘机在生产装配时的质量不但决定设备的寿命，也是安全隐患的一个重要来源。因此，解决好装配问题是很重要的。总装的技术要求主要是两个方面：一是所有零部件应经检验合格，外购件、协作件应有合格证方可进行装配。二是卷帘机转速不得有明显的时高时低现象，不得有不正常的响声。

设备的外观属于辅助属性，但决定美观度以及防锈，因此进行规范。涂漆与外观质量从两个方面规范；卷帘机涂漆表面涂漆前应进行清洁及防锈处理；卷帘机涂漆应符合JB/T 5673的规定，表面光滑平整，颜色均匀，无明显漏漆、起皮、流痕等缺陷，油漆涂层附着力应不低于II级。

安全要求规范

由于受到作業人员自身培训不到位，露天户外作業，保温被质量和规格差异较大等诸多问题的影响，安全要求规范成为电动卷帘机非常重要的一环，是保证电动卷帘作業安全的保证，一定要按照有关的规范认真核查，才能避免隐患发生，做到100%安全。主要是两个方面：外露回转件应有安全防护罩，安全防护罩应符合GB 10395.1的规定：对操作人员有危险部位应有安全警示标志，安全警示标志应符合GB 10396的有关规定；卷帘机带电部分与外露金属表面之间的绝缘电阻应≥40MΩ。

试验方法

设备的测试方法是否科学、样本选取是否合理，数据分析是否可靠，都是衡量电动卷帘机质量的重要指标。抽取的试验样机样本首先需要科学合理。试验样机应符合制造厂提供的使用说明书要求，质量合格，技术状态良好。试验样机应安装在适用的日光温室上，保温覆盖物单位质量≤3.5kg/m2。另外，试验用仪器设备需要选择专業机构的送检仪器，或者邀请农業机械试验鉴定推广站等专業机构进行试验和委托检验，确保设备质量可靠。同时，试验用主要仪器设备应经过检定合格，并且送检的一定在有效期内。

性能试验

性能试验从卷帘时间、放帘时间、输入功率、最大输出扭矩等四个方面着手测试。卷帘时间的测量从卷帘开始到结束所用的时间，测量3次，计算平均卷帘时间。放帘时间的测量从放帘开始到结束所用的时间，测量3次，计算平均放帘时间。输入功率根据温室长度的不同有所差异，同时设计的时候也要考虑保温被的厚度、柔软度等参数，经过仔细计算后确定，测量在卷帘状态下的输入功率，测量3次，计算平均输入功率。最大输出扭矩也是决定卷帘是否顺畅的重要方面，可以在扭矩试验台上测量卷帘机最大输出扭矩。卷帘机安装在扭矩试验台上，连接牢固后启动卷帘机，逐渐给卷帘机增加负荷，图4是扭矩试验台。在试验台上使其功率消耗达到或接近配套电机额定功率，测量此时卷帘机产生的扭矩，测量3次，计算平均值。

生产试验

将设备在实际的应用环境安装后在正式使用前，首先必须进行生产试验，经过测试确实符合规范要求，才能投入使用。生产在使用说明书规定的最大卷轴长度下，卷帘机正常使用，连续卷或放不少于90次，记录首次故障前的卷帘或放帘次数。

检验规则

根据不同环节的检验，对于设备可能存在的隐患，应该分门别类地进行划分和筛选，以便确定整改或者报废的计划。不合格项目分类通过检测项目按其对作業质量的影响程度分为A类不合格、B类不合格和C类不合格。不合格分类见表1。

定量判定原则

采用逐项考核、按类判定原则。抽样方案及判定见表2，当样本中的不合格数小于不合格判定数时，评为合格，大干或等于不合格判定数时，评为不合格。各类全部合格时，则最终评为合格：任一类评为不合格时，则最终评为不合格。

智能农業装备

遥控保温被卷展系统由空气断路器、继电器、遥控收发模块、过载保护继电器、切换转换开关三相异步交流电机、减速机构等部分组成。具有手动控制和遥控器控制两种模式（见图5），遥控的实现采用PT2262/2272数字芯片作为控制核心，该数字化芯片为CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，稳定性好，安全可靠，适合农業温室环境。

应用

电动卷帘机经过长时间的发展以及技术积累，目前有很多新的结构形式，常见的中部顶置式、侧置式、中部轨道式（图6），根据不同的温室长度和保温被规格选取。

日光温室从我国开始发展，配套的设备也快速发展。电动卷帘机及其电动遥控系统等装置的发展能更好地推动相关领域的发展，该领域市场潜力较大。