[0001] 本发明涉及农业技术领域，特别涉及一种避风大棚。

[0002] 大棚作为农业上最常见的应用技术，随着农业科技和农业市场的不断发展，大棚技术不仅从蔬菜种植延伸到水果、花卉领域，还广泛的应用在养殖业，如养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。通过覆盖塑料薄膜，大棚能够充分利用太阳能和畜禽自身散发的热量，提高舍内温度，减少热能损耗，提高畜禽生产性能和养殖经济效益。

[0003] 现有大棚的结构主要采用固定式顶盖，通过收放顶盖的塑料薄膜来调整大棚内的光照、温度等生长环境，以适应农业生产的需要。

[0004] 然而，固定式顶盖结构在承受风荷载时，顶盖高度越高受风吸上拔力越大，对桩基的破坏力越大，而顶盖高度过低，又会影响大棚内部的通风和农事操作空间。

[0050] 为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。除非另外定义，本发明的实施例中使用的“平行”、“垂直”和“相同”等特征均包括严格意义上的“平行”、“垂直”、“相同”等情况，以及“大致平行”、“大致垂直”、“大致相同”等包含一定误差的情况。例如，上述的“大致”可表示所比较的对象的差值为所比较的对象的平均值的10％，或者5％之内。在本发明的实施例的下文中没有特别指出一个部件或元件的数量时，意味着该部件或元件可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。“至少一个”指一个或多个，“多个”指至少两个。

[0051] 除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0052] 此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0053] 本申请所公开的一种避风大棚，如图1及图2所示，包括顶盖1，位于顶盖1两侧对称设置的支撑柱2(参考图3‑图5)，与支撑柱2固定连接的升降装置，以及设置于顶盖1两侧的行走装置4。其中，支撑柱2在顶盖1的两侧相间隔的设置多个，顶盖1两侧的支撑柱2关于顶盖1的中轴线对称设置；行走装置4与支撑柱2相对应的设置于顶盖1的两侧，行走装置4一端与顶盖1固定连接，另一端与支撑柱2滑动连接，行走装置4允许顶盖1沿支撑柱2滑动，同时限制顶盖1在水平方向的自由度。当升降装置控制顶盖1升降时，行走装置能够与支撑柱2相适配，避免顶盖1在水平方向产生移动或转动，对顶盖1起到导向作用，以使顶盖的升降平稳。

[0054] 本申请利用升降装置控制顶盖1的升降，能够根据风力大小和作物对温湿度的要求动态调整顶盖1高度，当大风来临时降下顶盖1主动避风，通过改变大棚建筑体型的方式来改变大棚的风荷载体型系数，以达到降低实际作用在顶盖1上的风荷载的效果。通过调节顶盖1的高度，使得大棚的安全性和实用性得以兼顾。顶盖1两侧的行走装置4允许顶盖1沿着支撑柱2在竖直方向上滑动，并限制顶盖1升降时在水平方向的自由度，避免顶盖1升降过程中在水平方向移动，确保顶盖1升降过程的稳定性。

[0055] 本实施例所公开的大棚可以如图1所示，包括单个顶盖1，还可以是如图2所示，包括多个顶盖1。如图2所示，大棚沿顶盖1宽度方向设置多个顶盖1，相邻两个顶盖1之间的支撑柱2的第一侧与其中一个顶盖1的行走装置4滑动连接，支撑柱2的第二侧与另一个顶盖1对应的行走装置4滑动连接。这样，相邻两个顶盖1之间只需要设置一列支撑柱2(顶盖1的长度方向为列)，该列支撑柱2作为两个顶盖1的公共支撑结构。这样能够缩减支撑柱2的数量，降低生产成本和施工难度。

[0056] 如图3‑图4所示，升降装置包括用于牵引行走装置4的绞索30，以及设置于支撑柱2的绞索卷绕机构，绞索卷绕机构位于顶盖1上方，绞索卷绕机构包括用于缠绕绞索30的绞盘311，绞盘311设有用于收纳绞索30的绕线槽3110。通过绞盘311收卷和放卷绞索30牵引行走装置4沿支撑柱2移动，从而实现顶盖1的升降。

[0057] 如图5及图9所示，顶盖1包括多根呈拱形的拱杆10，拱杆10的两端分别与对应的行走装置4固定连接，拱杆10形成顶盖1的骨架，用于支撑塑料薄膜。绞盘311与拱杆10一一对应设置，每个拱杆10对应设置一个用于牵引其升降的绞盘311。连接同一根拱杆10两端的行走装置4的绞索30缠绕于同一绞盘311，这样可以实现同一根拱杆10两端的绞索30的同步收放，使得顶盖1升降过程中保持水平，避免顶盖1发生倾斜。

[0058] 如图3及图7所示，绞索卷绕机构还包括与绞盘311传动连接的卷绕轴312，用于驱动卷绕轴312的电机313，以及传动连接卷绕轴312与绞盘311的自锁传动件314，自锁传动件314与绞盘311一一对应设置。

[0059] 具体地，如图7所示，顶盖1两侧对应的两个支撑柱2之间设有横梁20，在顶盖1长度方向上相邻两个支撑柱2之间还设有纵梁24，横梁20和纵梁24均设置于支撑柱2的顶部。也即，横梁20沿顶盖1宽度方向延伸，并沿着顶盖1的长度方向与拱杆10对应的分布多个，横梁20的两端与顶盖1宽度方向对应的两个支撑柱2固定连接。纵梁20由顶盖的一端沿长度方向延伸至另一端。

[0060] 如图6及图7所示，绞盘311、卷绕轴312、电机313以及自锁传动件314均设置于横梁20。其中，自锁传动件314为齿轮箱，其内部通过设置相互啮合的齿轮组实现卷绕轴312与绞盘311的传动连接，并通过设定齿轮之间的传动比，使得传动方向由卷绕轴312向绞盘311单向进行，而绞盘311无法主动向卷绕轴312传递力矩，实现单向传动的自锁功能。在其他实施例中，自锁传动件314还可以是荆轮传动装置，通过相互啮合的荆轮实现单向传动。

[0061] 通过自锁传动件314可以防止绞盘311反向驱动卷绕轴312转动，避免在重力的作用下顶盖1自动下降，这样，当顶盖1在电机313作用下上升后，无需额外提供动力克服顶盖1自重导致的缓慢下降。

[0062] 如图4及图7所示，缠绕于同一绞盘311的两根绞索30分别连接同一拱杆10两端的行走装置4，且两根绞索30沿着相同的方向缠绕与绞盘311，这样，当绞盘311转动时，可实现两根绞索30同步收放。

[0063] 具体地，如图4及图7所示，绞盘311上设置两个同轴的绕线槽3110，两根绞索30沿相同的缠绕方向分别缠绕于对应的线槽3110内。通过两个绕线槽3110将两根绞索30隔离开来，既能实现同步收放，又避免两根绞索30相互缠绕导致顶盖1升降时出现速度瞬间变化而损坏设备。

[0064] 如图7所示，横梁20还设有用于转向的定滑轮32，定滑轮32位于行走装置4的上方，绞索30通过定滑轮32转向后与定走装置4定连接。其中，安装座41与滑动机构42之间设有用于固定绞索的吊装孔，绞索穿过该吊装孔固定于行走装置4。

[0065] 本实施例中，卷绕轴312可以是沿顶盖1长度方向延伸的一根通轴，电机313为减速电机，卷绕轴312与电机313的输出轴传动连接。卷绕轴312通过自锁传动件314与绞盘311传动连接，这样，通过控制电机313的正反转即可实现绞盘311对绞索30的收放。

[0066] 由于卷绕轴312长度较大，不但对材料的强度要求提升，增加生产成本，而且卷绕轴312随着长度增加产生形变也会增加，这样传递扭矩时产生振动，对大棚的寿命和稳定性造成一定的破坏。为解决这一问题，在申请其他实施例中，沿顶盖1的长度方向还可以依次设置多根卷绕轴312，相邻两根卷绕轴312传动连接。这样，沿顶盖1长度方向设置多根依次相连的卷绕轴312，能够缩短单个卷绕轴312的长度，以解决上述问题。

[0067] 进一步地，如图8‑图11所示，行走装置4邻近顶盖1的一端设有安装座41，背离顶盖1的一端设有滑动机构42。安装座41与顶盖1固定连接，滑动机构42用于与支撑柱2活动连接的。滑动机构42包括两根夹板420，及设置于两根夹板420之间的第一滚轮421，两根夹板420沿顶盖1宽度方向延伸，两根夹板420与第一滚轮421围合形成一个半包围结构的容纳腔
422，两根夹板420端之间形成容纳腔422的开口423，至少支撑柱2的一部分可通过该开口
423嵌入容纳腔422。支撑柱2嵌入容纳腔422时，第一滚轮421可随着顶盖1的升降沿着支撑柱2的表面滚动。

[0068] 顶盖1的第一滚轮421可活动的设置于两根夹板420之间，这样，通过改变第一滚轮421与夹板420的相对位置，就能够第一滚轮421与开口423之间的距离，从而调节容纳腔422的深度。便于根据大棚所处环境，改变支撑柱2嵌入容纳腔422部分的尺寸，既可以将整个支撑柱2嵌入到容纳腔422内，也可以只有支撑柱2的一部分嵌入容纳腔422。

[0069] 具体地，滑动机构42还包括第一轮轴424，第一滚轮421设置于第一轮轴424，并可绕第一轮轴424转动。如图8所示，夹板420上开设有沿容纳腔422深度方向延伸的槽孔425，第一轮轴424两端固定于槽孔425中。其中，如图10所示，容纳腔422的深度方向为开口423与第一滚轮421两点所确定的直线方向，也即夹板420的延伸方向。

[0070] 为了增加顶盖1的结构稳定性，如图5、图6、图10及图11所示，顶盖1还包括拉杆11，以及设置于拉杆11与拱杆10之间的腹杆12，其中，拉杆11的两端分别与拱杆10两侧的行走装置4固定连接。具体地，拉杆11固定设置于安装座41，拉杆11通过固定螺栓设置于安装座。为了增加拉杆11的结构强度，拉杆11的两端预留有安装余量，当拉杆11固定在安装座41后，其端部会有部分沿着顶盖1宽度方向超过紧固螺栓向两侧延伸。为了避免拉杆11与第一滚轮421发生干涉，夹板420的根部与第一滚轮421之间还预留有用于避让间隙43。这样，通过避让间隙43容纳拉杆11的端部延伸部分，能够避免拉杆11与第一滚轮421发生干涉。

[0071] 如图8、图10及图11所示，滑动机构42还包括第二滚轮426，及用于固定第二滚轮的第二轮轴427，第二滚轮426设置于夹板420的端部，当顶盖1在绞索30牵引下升降时，第一滚轮421和第二滚轮426随着顶盖1的升降而在支撑柱2表面转动行走。其中，第一轮轴424与第二轮轴427位于同一水平面，且相互垂直。

[0072] 这样，当顶盖1升降时，滑动机构42与支撑柱2相接触的部位分别通过第二滚轮426和第一滚轮421实现滚动摩擦。这样，由于滑动机构42与支撑柱2之间为滚动摩擦，降低了滑动机构42的摩擦阻力，既能减轻顶盖1升降所需提供的动力载荷，又能延长设备的使用寿命。

[0073] 如图10及图11所示，支撑柱2的侧面包括第一接触面21和与第一接触面21相平行的第二接触面22，第一接触面21与第二接触面22相对设置，也即，第一接触面21和第二接触面22二者相互平行且位于支撑柱2的两侧。两根夹板420分别与第一接触面21和第二接触面22平行设置。

[0074] 采用这样的结构，使得第一接触面21与第二接触面22之间的距离恒定，通过将该距离设置为与两根夹板420之间的间距相当，就可以实现支撑柱2夹持在两根夹板420之间时，夹板420不会随着支撑柱2进入容纳腔422而产生形变。这样，在顶盖1在受到风影响而产生横向载荷时，即使夹板420与支撑柱2的相对位置发生变化，也不会改变夹板420的受力状态，避免夹板420在实际使用中承受交变载荷，这样既能降低夹板420对材料疲劳强度的要求，也能延长滑动机构42的使用寿命。顶盖1升降过程中，由于需要顶盖1具有尺寸较大，升降的瞬间拱杆10的曲率会不可避免的会产生一定程度的变化，这会导致顶盖1出现机械振动，当顶盖机械振动频率与升降装置工作过程的振动频率接近时，就会产生共振，这样对顶盖1的结构造成极大地破坏。

[0075] 为了解决这一问题，如图12所示，支撑柱2的第一接触面21和第二接触面22表面分别设有与第二滚轮426相契合的滑槽23，滑槽23沿支撑柱2的长度方向延伸，滑槽23的宽度与第二滚轮426的厚度相当。这样，由于滑槽23对第二滚轮426的约束作用，在顶盖1升降过程中，第二滚轮426只能沿着滑槽23在竖直方向上滚动，无法在水平方向产生位移，因而限制了拱杆10的曲率变化空间，使得顶盖1升降瞬间拱杆10曲率不变，这样就极大的消除了顶盖1产生机械振动的幅度，避免了顶盖1与升降装置出现共振现象，增加了顶盖1的稳定性。

[0076] 为了避免雨水沿着顶盖1两侧滑落破坏支撑柱2的桩基，如图8所示，行走装置4底部还固定有天沟5，天沟5由顶盖1的一端延伸至另一端。这样，雨水由顶盖1滑落到两侧的天沟5内，通过天沟5的排水槽由顶盖1的两端排出，避免雨水集中流向顶盖1的两侧，对行桩基起到保护作用。具体地，天沟5的一侧边沿与夹板420的底部固定连接，天沟5的另一侧边沿与安装座41固定连接，拱杆10的端部位于天沟5的上方，以使得顺着顶盖1滑落的雨水流入天沟5。

[0077] 由于相同风速下，顶盖1所在高度不同其承受的风力载荷也不同，当风力较大时，顶盖1的高度越低越稳定，但现有技术中根据风况主动调节顶盖1的高度来降低风力严重依赖人工，且对于包括多个顶盖的大棚而言，人工无法实现顶盖的及时升降。为解决这一技术问题，本申请所公开的大棚还包括升降控制系统，该升降控制系统包括与电机313电连接的控制模块，以及与控制模块通信连接的风速仪。其中，风速仪设置于顶盖1外部，其可固定于支撑柱2，或横梁21，还可以在顶盖1外部通过独立的工装设置。工作时，风速仪将检测到的风速信息发送至控制模块，控制模块接收风速信息后，根据当前风速的大小向电机313发送控制信号，控制电机313工作，直至顶盖1出于与当前风速相匹配的高度。

[0078] 通过升降控制系统，控制模块会根据预先设定风速与高度匹配标准，根据当前风速实时调节顶盖1的高度，这样不依赖人工监控，实现顶盖1升降的自动化动态调节。

[0079] 传统大棚通过加大基础埋深、强化立柱、合理设置支撑结构来抵避风荷载，使得大棚结构复杂，物料和施工成本高。相比传统大棚，本申请所公开的避风大棚结构简单，无需对大棚承重结构系统性加强，在不增加物料及施工成本的基础上，能够动态调节顶盖的高度，使得避风和空间尺寸得以兼顾。

[0080] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。