一种农场养殖用照明系统发明专利

专利名称：一种农场养殖用照明系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411264294.9

专利申请（专利权）人：江苏农邦禽业有限公司
权利人地址：江苏省宿迁市泗阳县农业产业园绿都大道29号

专利发明（设计）人：柏军

专利摘要：本发明公开了一种农场养殖用照明系统，涉及农场照明技术领域。本发明通过旋转摆臂和照明灯支撑杆的组合设计，实现了广泛的照明覆盖和灵活调整。通过控制驱动电机的转速，可以调节照明灯的摆动角度，改变地面上的照射范围，避免了大量安装照明灯和灯杆的需要，节省了电力和成本。减阻通气槽和升力板的空气动力学设计，通过升力辅助旋转摆臂展开，减少了对高功率电机的需求，降低了能耗。采用双电机驱动系统，通过增速电机和驱动电机的组合，实现了高效的旋转速度提升。具有低能耗、低成本、高灵活性和高稳定性的优势，为农场照明提供了高效经济的解决方案。

主权利要求：
1.一种农场养殖用照明系统，其特征在于：包括旋转摆臂顶部限制盘（117），旋转摆臂顶部限制盘（117）上固定安装有旋转摆臂连接架（110），旋转摆臂连接架（110）上活动安装有三个旋转摆臂（101），每个旋转摆臂（101）还与旋转摆臂顶部限制盘（117）的下表面接触配合，旋转摆臂顶部限制盘（117）上还固定安装有旋转摆臂底部限制架（111），旋转摆臂底部限制架（111）与旋转摆臂（101）接触配合，三个旋转摆臂（101）由增速电机（118）和驱动电机（119）驱使转动；
每个旋转摆臂（101）的底端均活动安装有照明灯支撑杆（103），照明灯支撑杆（103）的底端固定有照明灯（102），照明灯支撑杆（103）的顶端采用便于拆卸的方式嵌设固定有配重柱（108）；
每个旋转摆臂（101）上还开设有减阻通气槽（107），减阻通气槽（107）处设置有升力板（106），升力板（106）的两端通过两个升力板支撑架（105）与旋转摆臂（101）进行固定；
旋转摆臂顶部限制盘（117）旋转安装在底板（115）的下表面，底板（115）的上表面旋转安装有与旋转摆臂顶部限制盘（117）同轴设置的中心驱动齿轮（130），中心驱动齿轮（130）与旋转摆臂连接架（110）或旋转摆臂顶部限制盘（117）之间通过转轴固定；底板（115）的上表面还旋转安装有外圈齿环（132），外圈齿环（132）与中心驱动齿轮（130）之间通过行星驱动齿轮（131）啮合传动，行星驱动齿轮（131）旋转安装在行星齿轮架（129）上，行星齿轮架（129）与外圈齿环（132）旋转配合，行星齿轮架（129）固定在支撑转盘（128）上，支撑转盘（128）上同轴固定有限制块（124）；限制块（124）的圆周表面上开设有两个对称设置的斜面凹槽，斜面凹槽内搭接设置有限制柱（125），限制柱（125）的两个侧面上分别接触配合有推动柱（126）和弹性元件（127），限制块（124）的圆周表面上旋转套设有限制环（122），其中限制柱（125）与限制环（122）滑动摩擦配合；
底板（115）固定在外壳（114）上，外壳（114）上还固定有法兰安装板（116），起到安装固定的作用，限制环（122）与外壳（114）固定配合，支撑转盘（128）与限制环（122）旋转配合；法兰安装板（116）上固定安装有增速电机（118）和驱动电机（119），其中增速电机（118）的输出轴上固定安装有驱动盘架（123），所有的推动柱（126）固定在驱动盘架（123）上；驱动电机（119）的输出轴上固定安装有驱动齿轮（120），在外圈齿环（132）的圆周表面上固定套设有与驱动齿轮（120）相啮合的驱动齿环（121）。
2.根据权利要求1所述的一种农场养殖用照明系统，其特征在于：旋转摆臂顶部限制盘（117）和旋转摆臂底部限制架（111）用于限制旋转摆臂（101）的摆动角度，照明灯支撑杆（103）与旋转摆臂（101）的活动连接处设置有扭簧（109），用于阻碍照明灯支撑杆（103）在旋转摆臂（101）上摆动，旋转摆臂（101）在扭簧（109）的外侧设置有扰流罩（104）。 说明书 : 一种农场养殖用照明系统技术领域[0001] 本发明涉及农场照明技术领域，具体为一种农场养殖用照明系统。背景技术[0002] 现有的农场照明系统通常依赖于在整个农场范围内安装大量的照明灯。这种方式不仅需要大量的灯杆和电线，增加了安装和维护的成本，而且由于农场面积通常较大，单一照明灯的覆盖范围有限，导致在实际使用中需要大量的阵列布置照明灯。此外，现有的照明系统在使用过程中，由于数量很多，因此能耗较高。传统的照明系统大多依赖固定位置的照明设备，无法根据实际需要灵活调整照明范围和角度。这不仅浪费了能源，而且在照明需求较低的情况下，仍然需要保持大量照明设备的运转，进一步增加了能耗和成本。发明内容[0003] 为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种农场养殖用照明系统，包括旋转摆臂顶部限制盘，旋转摆臂顶部限制盘上固定安装有旋转摆臂连接架，旋转摆臂连接架上活动安装有三个旋转摆臂，每个旋转摆臂还与旋转摆臂顶部限制盘的下表面接触配合，旋转摆臂顶部限制盘上还固定安装有旋转摆臂底部限制架，旋转摆臂底部限制架与旋转摆臂接触配合；每个旋转摆臂的底端均活动安装有照明灯支撑杆，照明灯支撑杆的底端固定有照明灯，照明灯支撑杆的顶端采用便于拆卸的方式嵌设固定有配重柱；每个旋转摆臂上还开设有减阻通气槽，减阻通气槽处设置有升力板，升力板的两端通过两个升力板支撑架与旋转摆臂进行固定。[0004] 优选地，旋转摆臂顶部限制盘和旋转摆臂底部限制架用于限制旋转摆臂的摆动角度，照明灯支撑杆与旋转摆臂的活动连接处设置有扭簧，用于阻碍照明灯支撑杆在旋转摆臂上摆动，旋转摆臂在扭簧的外侧设置有扰流罩。[0005] 优选地，旋转摆臂顶部限制盘旋转安装在底板的下表面，底板的上表面旋转安装有与旋转摆臂顶部限制盘同轴设置的中心驱动齿轮，中心驱动齿轮与旋转摆臂连接架或旋转摆臂顶部限制盘之间通过转轴固定。[0006] 优选地，底板的上表面还旋转安装有外圈齿环，外圈齿环与中心驱动齿轮之间通过行星驱动齿轮啮合传动，行星驱动齿轮旋转安装在行星齿轮架上，行星齿轮架与外圈齿环旋转配合，行星齿轮架固定在支撑转盘上，支撑转盘上同轴固定有限制块。[0007] 优选地，限制块的圆周表面上开设有两个对称设置的斜面凹槽，斜面凹槽内搭接设置有限制柱，限制柱的两个侧面上分别接触配合有推动柱和弹性元件，限制块的圆周表面上旋转套设有限制环，其中限制柱与限制环滑动摩擦配合。[0008] 优选地，底板固定在外壳上，外壳上还固定有法兰安装板，起到安装固定的作用，限制环与外壳固定配合，支撑转盘与限制环旋转配合。[0009] 优选地，法兰安装板上固定安装有增速电机和驱动电机，其中增速电机的输出轴上固定安装有驱动盘架，所有的推动柱固定在驱动盘架上。[0010] 优选地，驱动电机的输出轴上固定安装有驱动齿轮，在外圈齿环的圆周表面上固定套设有与驱动齿轮相啮合的驱动齿环。[0011] 本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明通过控制驱动电机的转速，可以调节照明灯的摆动角度，从而改变地面上的照射范围。这种设计避免了大量安装照明灯和灯杆的需要，节省了电力和安装成本；（2）本发明在旋转摆臂上设置了减阻通气槽和升力板，通过空气动力学设计，利用升力板产生的升力辅助旋转摆臂向外摆动。这样可以在较低转速下实现旋转摆臂的有效展开，减少了对高功率电机的需求，从而降低了整体能耗和成本；（3）本发明为了实现高效的旋转速度提升，本装置采用了增速电机和驱动电机的双电机驱动系统。增速电机通过驱动盘架和行星齿轮架提升旋转速度，使得旋转摆臂能够快速展开。这种设计不仅降低了对单一大功率电机的依赖，还提高了系统的灵活性和耐用性。附图说明[0012] 图1为本发明整体结构示意图。[0013] 图2为本发明风力叶轮支架处结构示意图。[0014] 图3为本发明图2中A处结构示意图。[0015] 图4为本发明图2中B处结构示意图。[0016] 图5为本发明旋转摆臂处结构示意图。[0017] 图6为本发明图5中C处结构示意图。[0018] 图7为本发明减阻通气槽结构示意图。[0019] 图8为本发明驱动盘架结构示意图。[0020] 图9为本发明限制环结构示意图。[0021] 图10为本发明图9中D处结构示意图。[0022] 图11为本发明中心驱动齿轮处结构示意图。[0023] 图12为本发明旋转摆臂连接架结构示意图。[0024] 图中：101‑旋转摆臂；102‑照明灯；103‑照明灯支撑杆；104‑扰流罩；105‑升力板支撑架；106‑升力板；107‑减阻通气槽；108‑配重柱；109‑扭簧；110‑旋转摆臂连接架；111‑旋转摆臂底部限制架；112‑风力叶轮支架；113‑风力叶轮；114‑外壳；115‑底板；116‑法兰安装板；117‑旋转摆臂顶部限制盘；118‑增速电机；119‑驱动电机；120‑驱动齿轮；121‑驱动齿环；122‑限制环；123‑驱动盘架；124‑限制块；125‑限制柱；126‑推动柱；127‑弹性元件；128‑支撑转盘；129‑行星齿轮架；130‑中心驱动齿轮；131‑行星驱动齿轮；132‑外圈齿环。具体实施方式[0025] 下面结合附图1‑12，并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。[0026] 本发明提供一种农场养殖用照明系统，包括旋转摆臂顶部限制盘117，旋转摆臂顶部限制盘117上固定安装有旋转摆臂连接架110，旋转摆臂连接架110上活动安装有三个旋转摆臂101，每个旋转摆臂101还与旋转摆臂顶部限制盘117的下表面接触配合，旋转摆臂顶部限制盘117上还固定安装有旋转摆臂底部限制架111，旋转摆臂底部限制架111与旋转摆臂101接触配合；每个旋转摆臂101的底端均活动安装有照明灯支撑杆103，照明灯支撑杆103的底端固定有照明灯102，照明灯支撑杆103的顶端采用便于拆卸的方式嵌设固定有配重柱108；每个旋转摆臂101上还开设有减阻通气槽107，减阻通气槽107处设置有升力板106，升力板106的两端通过两个升力板支撑架105与旋转摆臂101进行固定。旋转摆臂顶部限制盘117和旋转摆臂底部限制架111用于限制旋转摆臂101的摆动角度，照明灯支撑杆103与旋转摆臂101的活动连接处设置有扭簧109，用于阻碍照明灯支撑杆103在旋转摆臂101上摆动，旋转摆臂101在扭簧109的外侧设置有扰流罩104。旋转摆臂顶部限制盘117旋转安装在底板115的下表面，底板115的上表面旋转安装有与旋转摆臂顶部限制盘117同轴设置的中心驱动齿轮130，中心驱动齿轮130与旋转摆臂连接架110或旋转摆臂顶部限制盘117之间通过转轴固定。底板115的上表面还旋转安装有外圈齿环132，外圈齿环132与中心驱动齿轮130之间通过行星驱动齿轮131啮合传动，行星驱动齿轮131旋转安装在行星齿轮架129上，行星齿轮架129与外圈齿环132旋转配合，行星齿轮架129固定在支撑转盘128上，支撑转盘128上同轴固定有限制块124。限制块124的圆周表面上开设有两个对称设置的斜面凹槽，斜面凹槽内搭接设置有限制柱125，限制柱125的两个侧面上分别接触配合有推动柱126和弹性元件127，限制块124的圆周表面上旋转套设有限制环122，其中限制柱125与限制环122滑动摩擦配合。底板115固定在外壳114上，外壳114上还固定有法兰安装板116，起到安装固定的作用，限制环122与外壳114固定配合，支撑转盘128与限制环122旋转配合。法兰安装板116上固定安装有增速电机118和驱动电机119，其中增速电机118的输出轴上固定安装有驱动盘架123，所有的推动柱126固定在驱动盘架123上。驱动电机119的输出轴上固定安装有驱动齿轮120，在外圈齿环132的圆周表面上固定套设有与驱动齿轮120相啮合的驱动齿环121。[0027] 在旋转摆臂顶部限制盘117上的圆周表面上采用便于拆卸的方式固定有风力叶轮支架112，风力叶轮支架112上设置有三个圆形阵列布置的延伸臂，每个延伸臂上均固定有一个风力叶轮113。其中风力叶轮113可以安装在有乘凉的地方，安装有风力叶轮113可以给下方的人员吹风，起到解暑的作用。[0028] 将法兰安装板116安装在所需照明的位置，需要使得法兰安装板116的上表面与水平面平行。正常工作时，只需要启动三个照明灯102就能够对下方的土地进行照明，但是农场的面积往往都是很大的，如果在整个农场的上方安装多个照明灯102不仅耗电量巨大，而且需要大量的灯杆和电线，使得故障率增加。由于农场只有在人们巡检的时候才会使用照明，使用本装置，此时只需要启动驱动电机119，驱动电机119的输出轴带动驱动齿轮120旋转，驱动齿轮120带动驱动齿环121旋转，驱动齿环121带动行星驱动齿轮131旋转，行星驱动齿轮131带动中心驱动齿轮130旋转，中心驱动齿轮130带动旋转摆臂连接架110旋转，旋转摆臂连接架110带动所有的旋转摆臂101旋转，此时旋转摆臂101受到离心力的作用向外摆动，使得照明灯102向外摆动，通过控制驱动电机119的转动速度就能够控制照明灯102向外摆动的角度，从而控制照明灯102在地面上照射的位置，当照明灯102向外摆动的时候，其光线与地面则不再垂直，此时会在地面上投射处一个椭圆形的光影，配合上照明灯102的旋转，此时就会形成一个较宽的光环，该光环的直径和宽度会随着驱动电机119的转速的提高而增大，因此通过控制驱动电机119的转速就能够控制照明灯102的照明范围。这个过程中，照明灯102也会受到离心力，一开始照明灯102就与旋转摆臂101之间存在夹角，因此在旋转摆臂101旋转的时候，照明灯102也会在旋转摆臂101上摆动，为了防止照明灯102的摆动（照明灯102安装在照明灯支撑杆103上，上述实际说的是照明灯支撑杆103与旋转摆臂101之间的夹角），在照明灯支撑杆103上远离照明灯102的一段设置配重柱108进行配重，使得配重柱108也能产生一个离心力，来部分抵消照明灯102旋转过程中所受到的离心力（照明灯102受到离心力会通过照明灯支撑杆103在旋转摆臂101上摆动），只有当照明灯支撑杆103在旋转摆臂101处受到的扭力大于扭簧109的扭力的时候，使得扭簧109发生弹性形变，此时照明灯102开始相对于旋转摆臂101发生摆动，直至照明灯支撑杆103与旋转摆臂101的长度方向平行。[0029] 在旋转摆臂101旋转的时候，空气会穿过减阻通气槽107，此时空气就会经过升力板106的上下表面，使得升力板106的两侧上产压力差，此时升力板106就会产生升力，该升力会托举旋转摆臂101向外摆动，所以旋转摆臂101向外摆动不仅是因为离心力的作用还有升力板106的作用，这样可以尽可能地减低旋转摆臂101所需地转速，由于升力板106设置在靠近照明灯支撑杆103的一侧，在相同转速下，升力板106旋转的线速度将大于内侧的线速度，随着旋转摆臂101的摆动，该旋转半径也会逐步增加，因此线速度也会增加，此时升力板106对旋转摆臂101的托举力也会增加（相对于空气的速度增加，升力也就增加），此时更容易将旋转摆臂101摆动到水平的位置，也就是与旋转摆臂顶部限制盘117接触的位置。[0030] 设置扭簧109的目的在于，让照明灯支撑杆103与旋转摆臂101之间保持一个夹角，这样就算当旋转摆臂101摆动到水平的位置时，照明灯102发出的光线还是能照射到地面上，若照射的地面并非平地，而是有一定凹陷的话，只需要提升旋转摆臂101的旋转速度，提升照明灯102所受到的离心力，通过照明灯支撑杆103施加到旋转摆臂101上的扭力大于扭簧109的扭力，此时扭簧109发生弹性形变，也让照明灯支撑杆103摆动到水平位置。这就需要提升旋转摆臂101的旋转速度，如果选用大功率的驱动电机119，所需要的成本相对较高，因此采用双电机的方式，再加装一个增速电机118，这样使用两个相对较低功率的电机就能够提升旋转摆臂101的旋转速度。[0031] 具体的，当增速电机118没有工作的时候，行星齿轮架129处于固定状态，这是因为行星驱动齿轮131在自转的时候会施加给行星齿轮架129一个旋转的力，该力会传递到支撑转盘128和限制块124上，限制块124上由于设置两个对称的斜面凹槽，斜面凹槽内的限制柱125会与限制环122之间产生摩擦力，从而驱使限制柱125朝向斜面凹槽与限制环122之间空间减小的方向移动（也就是朝向推动柱126的方向），此时限制块124就会通过限制柱125被卡死在限制环122上，使得限制块124无法转动，行星齿轮架129也就无法转动。若想要提升旋转摆臂101的转速，只需要提升中心驱动齿轮130的转速即可，因此只需要让行星齿轮架129也旋转起来，使得行星驱动齿轮131的自转速度提升，而行星齿轮架129可以通过增速电机118驱动，增速电机118的输出轴带动驱动盘架123旋转，驱动盘架123带动所有的推动柱126旋转，推动柱126会推动限制柱125在斜面凹槽朝向空间变大的方向移动（挤压弹性元件127的方向，且推动柱126与斜面凹槽之间留有用于推动柱126的活动缝隙），而另一个对称设置的斜面凹槽中的限制柱125会受到限制环122的摩擦力也会朝向相同的方向移动，此时限制柱125就不会卡死在限制环122与斜面凹槽之间，所以限制块124也就可以旋转，行星齿轮架129也就可以旋转，从而使得增速电机118的动力传递到旋转摆臂101上。

专利地区：江苏

专利申请日期：2024-09-10

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118775826B