一种农业用无土栽培装置

本发明涉及一种栽培装置，尤其涉及一种农业用无土栽培装置。

无土栽培是一种不用天然土壤而采用含有植物生长发育必需元素的营养液来提 供营养，使植物正常完成整个生命周期的栽培技术。在无土栽培技术中，能否为植物提供一 种比例协调，浓度适量的营养液，是栽培成功的关键。

随着工业发展和人们生活品质要求的提高，可用于人们耕作的土地越来越少，已 经严重威胁到了人类的生存和发展。无土栽培技术恰恰可以用于那些不适于耕作的广大的 闲散土地上进行开发利用，使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解 决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。

但是，现有的无土栽培装置存在营养液需大量更换的缺点，因此亟需研发一种营 养液能循环利用的农业用无土栽培装置。

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服现有的无土栽培装置存在营养液需大量更换的缺点，本发明要解决的 技术问题是提供一种营养液能循环利用的农业用无土栽培装置。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种农业用无土栽培装置，包括有底板、收 集框、万向轮、驱动机构、第一升降机构、输液机构、出液机构、第二升降机构、顶板、培养箱、 出液管、抽液管、水泵、第一输液管、安装箱和插杆；万向轮固接于底板底部，第二升降机构 固接于底板顶部；收集框、水泵均固接于底板顶部，且位于第二升降机构之间；培养箱与安 装箱固接在一起，且与第二升降机构输出端传动连接；培养箱上开设有插槽，驱动机构固接 于安装箱内；第一升降机构固接于安装箱底部，且与驱动机构传动连接；顶板固接于第一升 降机构输出端，且顶板上等间距开设有第一通孔；插杆固接于第一顶板底部，且插杆与插槽 插装配合；输液机构固接于顶板顶部；出液管固接于培养箱底部；出液机构安装于出液管与 培养箱之间；抽液管一端与收集框连通，另一端与水泵抽水端连通；第一输液管一端与水泵 出水端连通，另一端与输液机构连通。

优选地，驱动机构包括有第一轴承座、第一转轴、蜗杆、第二轴承座、第一支杆和转 盘；第一轴承座固接于安装箱侧部，第二轴承座固接于安装箱另一侧部；第一转轴一端与第 一轴承座枢接，另一端与第二轴承座枢接并贯穿第二轴承座与转盘固接；第一支杆固接于 转盘远离第一转轴的侧部；蜗杆固接于第一转轴上，且位于第一轴承座、第二轴承座之间； 蜗杆与第一升降机构传动连接。

优选地，第一升降机构包括有丝杆、第二支杆、螺母、第一齿轮、第三轴承座、第二 转轴和第三支杆；第三轴承座固接于安装箱顶部；第二转轴一端与第三轴承座枢接，另一端 与第一齿轮底部固接；第一齿轮与蜗杆啮合，丝杆沿竖直方向固接于第一齿轮顶部，螺母与 丝杆螺接，顶板通过第二支杆、第三支杆与螺母固接。

优选地，输液机构包括有输液箱、第一连接杆、挂钩、L形挡板、第二连接杆、固定杆 和第二输液管；输液箱固接于顶板顶部；第一输液管固接于输液箱后部，且与输液箱内连 通；第二输液管一端固接于输液箱侧部且与输液箱内连通，另一端贯穿顶板向培养箱内部 延伸；第二连接杆沿竖直方向固接于输液箱一内侧壁，且位于第二输液管上方；多个挂钩等 间距固接于第二连接杆侧部，固定杆与L形挡板固接，固定杆与挂钩扣接。

优选地，出液机构包括有扇形齿轮、第四轴承座、挡片、第三转轴、第二齿轮、第五 轴承座、第四转轴和电机；第五轴承座、电机均固接于培养箱底部，第四转轴一端与电机输 出端传动连接，另一端与第五轴承座枢接并贯穿第五轴承座与扇形齿轮固接，第四轴承座 固接于出液管上；第三转轴一端与第二齿轮固接，另一端与第四轴承座枢接并贯穿第四轴 承座与挡片固接，挡片位于出液管中，第二齿轮与扇形齿轮啮合。

优选地，第二升降机构包括有第一油缸、第三滑块、第一滑轨、第二滑轨、第四滑块 和第二油缸；第一油缸、第一滑轨、第二滑轨、第二油缸沿底板长度方向依次固接于底板顶 部，第三滑块侧部与第一滑轨滑动连接，第四滑块侧部与第二滑轨滑动连接，第一油缸输出 端与第三滑块底部固接，第三滑块与培养箱固接，第二油缸输出端与第四滑块底部固接，第 四滑块与安装箱固接。

优选地，该农业用无土栽培装置还包括有推杆；推杆固接于底板端部。

优选地，输液机构还包括有遮板和手柄；遮板与输液箱顶部铰接，手柄固接于遮板 顶部。

工作原理：当需要使用本装置进行无土栽培时，工人首先把营养液倒入输液机构 内，接着控制输液机构运转往培养箱内缓慢加入营养液，把塞有种子的海绵放入第一通孔 里，控制出液机构运转使得培养箱内的营养液流出进入收集框，控制水泵运转，通过抽液管 抽取收集框里的营养液，再通过第一输液管把营养液输入输液机构里，如此使得营养液不 停地循环，防止营养液变成死水，控制第二升降机构上升，可以调节培养箱以及顶板上植物 的高度，避免旁边的植物遮挡阳光；控制驱动机构运转，驱动机构运转能够带动第一升降机 构运转，在插杆和插槽的导向作用下，第一升降机构运转能够带动顶板及输液机构升降，在 驱动机构、第一升降机构、输液机构、出液机构和第二升降机构的相互配合下，使得本装置 中的营养液能够不停地循环，避免营养液变成死水危害植物，从而达到节约营养液消耗的 效果；植物成熟时，控制驱动机构、出液机构和水泵停止运转，进而第一升降机构停止运转。

因为驱动机构包括有第一轴承座、第一转轴、蜗杆、第二轴承座、第一支杆和转盘； 第一轴承座固接于安装箱侧部，第二轴承座固接于安装箱另一侧部；第一转轴一端与第一 轴承座枢接，另一端与第二轴承座枢接并贯穿第二轴承座与转盘固接；第一支杆固接于转 盘远离第一转轴的侧部；蜗杆固接于第一转轴上，且位于第一轴承座、第二轴承座之间；蜗 杆与第一升降机构传动连接；所以当需要驱动第一升降机构运转，控制转盘转动，转盘转动 能够带动第一转轴及第一转轴上的蜗杆转动，蜗杆转动能够带动第一升降机构运转，如此 能够便捷的驱动第一升降机构运转。

因为第一升降机构包括有丝杆、第二支杆、螺母、第一齿轮、第三轴承座、第二转轴 和第三支杆；第三轴承座固接于安装箱顶部；第二转轴一端与第三轴承座枢接，另一端与第 一齿轮底部固接；第一齿轮与蜗杆啮合，丝杆沿竖直方向固接于第一齿轮顶部，螺母与丝杆 螺接，顶板通过第二支杆、第三支杆与螺母固接；所以当蜗杆转动时，蜗杆转动能够带动第 一齿轮转动，从而带动第二转轴、丝杆转动，在插杆和插槽的导向作用下，螺母能够沿丝杆 的高度方向升降；从而带动顶板升降，如此使得顶板能够便捷的被抬起，方便工作人员观察 培养箱内的情况。

因为输液机构包括有输液箱、第一连接杆、挂钩、L形挡板、第二连接杆、固定杆和 第二输液管；输液箱固接于顶板顶部；第一输液管固接于输液箱后部，且与输液箱内连通； 第二输液管一端固接于输液箱侧部且与输液箱内连通，另一端贯穿顶板向培养箱内部延 伸；第二连接杆沿竖直方向固接于输液箱一内侧壁，且位于第二输液管上方；多个挂钩等间 距固接于第二连接杆侧部，固定杆与L形挡板固接，固定杆与挂钩扣接；所以需要加入营养 液时，控制L形挡板上升，上升到一定的位置后控制固定杆与挂钩扣接，固定L形挡板，如此 输液箱中的营养液便能够通过第二输液管流出，达到了便捷控制营养液输出量的效果。

因为出液机构包括有扇形齿轮、第四轴承座、挡片、第三转轴、第二齿轮、第五轴承 座、第四转轴和电机；第五轴承座、电机均固接于培养箱底部，第四转轴一端与电机输出端 传动连接，另一端与第五轴承座枢接并贯穿第五轴承座与扇形齿轮固接，第四轴承座固接 于出液管上；第三转轴一端与第二齿轮固接，另一端与第四轴承座枢接并贯穿第四轴承座 与挡片固接，挡片位于出液管中，第二齿轮与扇形齿轮啮合；所以当需要放掉培养箱内的营 养液时，控制电机运转，电机运转能够带动第四转轴及第四转轴上的扇形齿轮转动，扇形齿 轮转动能够带动第二齿轮转动，进而带动第三转轴及第三转轴上的挡片旋转，当挡板旋转 至竖向时，挡板不再封闭出液管，营养液流出，且流速最大；当挡板旋转至横向时，挡板将出 液管封闭，阻止营养液流出；如此使得挡片能够控制营养液的流速。

因为第二升降机构包括有第一油缸、第三滑块、第一滑轨、第二滑轨、第四滑块和 第二油缸；第一油缸、第一滑轨、第二滑轨、第二油缸沿底板长度方向依次固接于底板顶部， 第三滑块侧部与第一滑轨滑动连接，第四滑块侧部与第二滑轨滑动连接，第一油缸输出端 与第三滑块底部固接，第三滑块与培养箱固接，第二油缸输出端与第四滑块底部固接，第四 滑块与安装箱固接；所以当需要调节培养箱、安装箱整体高度时，控制第一油缸、第二油缸 运转，第一油缸运转能够驱动第三滑块沿第一滑轨轨迹升降，第二油缸运转能够驱动第四 滑块沿第二滑轨轨迹升降，从而带动培养箱、安装箱整体升降，以调节顶板上植物的高度， 促进植物的生长。

因为该农业用无土栽培装置还包括有推杆；推杆固接于底板端部；推杆能够便捷 的控制本装置移动。

因为输液机构还包括有遮板和手柄；遮板与输液箱顶部铰接，手柄固接于遮板顶 部；遮板能够防止一些脏物掉入输液机构从而污染了营养液，手柄便于遮板的掀开。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技 术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保 护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

（3）有益效果

本发明通过驱动机构能够便捷的驱动第一升降机构运转，第一升降机构运转方便工作 人员观察培养箱内的情况，输液机构能够便捷的控制营养液的输出量，出液机构能够控制 营养液的流速，通过第二升降机构能够便捷的控制本装置升降，在驱动机构、第一升降机 构、输液机构、出液机构和第二升降机构饿相互配合下，使得本装置中的营养液能够不停地 循环，避免营养液变成死水而频繁更换，从而达到降低营养液消耗的效果。

图1为本发明的第一种主视结构示意图。

图2为本发明打开状态的主视结构示意图。

图3为本发明驱动机构的主视结构示意图。

图4为本发明第一升降机构的主视结构示意图。

图5为本发明输液机构的第一种主视结构示意图。

图6为本发明出液机构的主视结构示意图。

图7为本发明第二升降机构的主视结构示意图。

图8为本发明的第二种主视结构示意图。

图9为本发明输液机构的第二种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-底板，2-收集框，3-万向轮，4-驱动机构，41-第一轴承座，42- 第一转轴，43-蜗杆，44-第二轴承座，45-第一支杆，46-转盘，5-第一升降机构，51-丝杆，52- 第二支杆，53-螺母，54-第一齿轮，55-第三轴承座，56-第二转轴，57-第三支杆，6-输液机 构，61-输液箱，62-挂钩，63-L形挡板，64-第二连接杆，65-固定杆，66-第二输液管，67-遮 板，68-手柄，7-出液机构，71-扇形齿轮，72-第四轴承座，73-挡片，74-第三转轴，75-第二齿 轮，76-第五轴承座，77-第四转轴，78-电机，8-第二升降机构，81-第一油缸，82-第三滑块， 83-第一滑轨，84-第二滑轨，85-第四滑块，86-第二油缸，9-第一通孔，10-顶板，11-培养箱， 12-出液管，13-抽液管，14-水泵，15-第一输液管，16-安装箱，17-插杆，18-插槽，19-推杆。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种农业用无土栽培装置，如图1-9所示，包括有底板1、收集框2、万向轮3、驱动机构4、 第一升降机构5、输液机构6、出液机构7、第二升降机构8、顶板10、培养箱11、出液管12、抽液 管13、水泵14、第一输液管15、安装箱16和插杆17；万向轮3固接于底板1底部，第二升降机构 8固接于底板1顶部；收集框2、水泵14均固接于底板1顶部，且位于第二升降机构8之间；培养 箱11与安装箱16固接在一起，且与第二升降机构8输出端传动连接；培养箱11上开设有插槽 18，驱动机构4固接于安装箱16内；第一升降机构5固接于安装箱16底部，且与驱动机构4传 动连接；顶板10固接于第一升降机构5输出端，且顶板10上等间距开设有第一通孔9；插杆17 固接于第一顶板10底部，且插杆17与插槽18插装配合；输液机构6固接于顶板10顶部；出液 管12固接于培养箱11底部；出液机构7安装于出液管12与培养箱11之间；抽液管13一端与收 集框2连通，另一端与水泵14抽水端连通；第一输液管15一端与水泵14出水端连通，另一端 与输液机构6连通。

驱动机构4包括有第一轴承座41、第一转轴42、蜗杆43、第二轴承座44、第一支杆45 和转盘46；第一轴承座41固接于安装箱16侧部，第二轴承座44固接于安装箱16另一侧部；第 一转轴42一端与第一轴承座41枢接，另一端与第二轴承座44枢接并贯穿第二轴承座44与转 盘46固接；第一支杆45固接于转盘46远离第一转轴42的侧部；蜗杆43固接于第一转轴42上， 且位于第一轴承座41、第二轴承座44之间；蜗杆43与第一升降机构5传动连接。

第一升降机构5包括有丝杆51、第二支杆52、螺母53、第一齿轮54、第三轴承座55、 第二转轴56和第三支杆57；第三轴承座55固接于安装箱16顶部；第二转轴56一端与第三轴 承座55枢接，另一端与第一齿轮54底部固接；第一齿轮54与蜗杆43啮合，丝杆51沿竖直方向 固接于第一齿轮54顶部，螺母53与丝杆51螺接，顶板10通过第二支杆52、第三支杆57与螺母 53固接。

输液机构6包括有输液箱61、第一连接杆、挂钩62、L形挡板63、第二连接杆64、固定 杆65和第二输液管66；输液箱61固接于顶板10顶部；第一输液管15固接于输液箱61后部，且 与输液箱61内连通；第二输液管66一端固接于输液箱61侧部且与输液箱61内连通，另一端 贯穿顶板10向培养箱11内部延伸；第二连接杆64沿竖直方向固接于输液箱61一内侧壁，且 位于第二输液管66上方；多个挂钩62等间距固接于第二连接杆64侧部，固定杆65与L形挡板 63固接，固定杆65与挂钩62扣接。

出液机构7包括有扇形齿轮71、第四轴承座72、挡片73、第三转轴74、第二齿轮75、 第五轴承座76、第四转轴77和电机78；第五轴承座76、电机78均固接于培养箱11底部，第四 转轴77一端与电机78输出端传动连接，另一端与第五轴承座76枢接并贯穿第五轴承座76与 扇形齿轮71固接，第四轴承座72固接于出液管12上；第三转轴74一端与第二齿轮75固接，另 一端与第四轴承座72枢接并贯穿第四轴承座72与挡片73固接，挡片73位于出液管12中，第 二齿轮75与扇形齿轮71啮合。

第二升降机构8包括有第一油缸81、第三滑块82、第一滑轨83、第二滑轨84、第四滑 块85和第二油缸86；第一油缸81、第一滑轨83、第二滑轨84、第二油缸86沿底板1长度方向依 次固接于底板1顶部，第三滑块82侧部与第一滑轨83滑动连接，第四滑块85侧部与第二滑轨 84滑动连接，第一油缸81输出端与第三滑块82底部固接，第三滑块82与培养箱11固接，第二 油缸86输出端与第四滑块85底部固接，第四滑块85与安装箱16固接。

该农业用无土栽培装置还包括有推杆19；推杆19固接于底板1端部。

输液机构6还包括有遮板67和手柄68；遮板67与输液箱61顶部铰接，手柄68固接于 遮板67顶部。

工作原理：当需要使用本装置进行无土栽培时，工人首先把营养液倒入输液机构6 内，接着控制输液机构6运转往培养箱11内缓慢加入营养液，把塞有种子的海绵放入第一通 孔9里，控制出液机构7运转使得培养箱11内的营养液流出进入收集框2，控制水泵14运转， 通过抽液管13抽取收集框2里的营养液，再通过第一输液管15把营养液输入输液机构6里， 如此使得营养液不停地循环，防止营养液变成死水，控制第二升降机构8上升，可以调节培 养箱11以及顶板10上植物的高度，避免旁边的植物遮挡阳光；控制驱动机构4运转，驱动机 构4运转能够带动第一升降机构5运转，在插杆17和插槽18的导向作用下，第一升降机构5运 转能够带动顶板10及输液机构6升降，在驱动机构4、第一升降机构5、输液机构6、出液机构7 和第二升降机构8的相互配合下，使得本装置中的营养液能够不停地循环，避免营养液变成 死水危害植物，从而达到节约营养液消耗的效果；植物成熟时，控制驱动机构4、出液机构7 和水泵14停止运转，进而第一升降机构5停止运转。

因为驱动机构4包括有第一轴承座41、第一转轴42、蜗杆43、第二轴承座44、第一支 杆45和转盘46；第一轴承座41固接于安装箱16侧部，第二轴承座44固接于安装箱16另一侧 部；第一转轴42一端与第一轴承座41枢接，另一端与第二轴承座44枢接并贯穿第二轴承座 44与转盘46固接；第一支杆45固接于转盘46远离第一转轴42的侧部；蜗杆43固接于第一转 轴42上，且位于第一轴承座41、第二轴承座44之间；蜗杆43与第一升降机构5传动连接；所以 当需要驱动第一升降机构5运转，控制转盘46转动，转盘46转动能够带动第一转轴42及第一 转轴42上的蜗杆43转动，蜗杆43转动能够带动第一升降机构5运转，如此能够便捷的驱动第 一升降机构5运转。

因为第一升降机构5包括有丝杆51、第二支杆52、螺母53、第一齿轮54、第三轴承座 55、第二转轴56和第三支杆57；第三轴承座55固接于安装箱16顶部；第二转轴56一端与第三 轴承座55枢接，另一端与第一齿轮54底部固接；第一齿轮54与蜗杆43啮合，丝杆51沿竖直方 向固接于第一齿轮54顶部，螺母53与丝杆51螺接，顶板10通过第二支杆52、第三支杆57与螺 母53固接；所以当蜗杆43转动时，蜗杆43转动能够带动第一齿轮54转动，从而带动第二转轴 56、丝杆51转动，在插杆17和插槽18的导向作用下，螺母53能够沿丝杆51的高度方向升降； 从而带动顶板10升降，如此使得顶板10能够便捷的被抬起，方便工作人员观察培养箱11内 的情况。

因为输液机构6包括有输液箱61、第一连接杆、挂钩62、L形挡板63、第二连接杆64、 固定杆65和第二输液管66；输液箱61固接于顶板10顶部；第一输液管15固接于输液箱61后 部，且与输液箱61内连通；第二输液管66一端固接于输液箱61侧部且与输液箱61内连通，另 一端贯穿顶板10向培养箱11内部延伸；第二连接杆64沿竖直方向固接于输液箱61一内侧 壁，且位于第二输液管66上方；多个挂钩62等间距固接于第二连接杆64侧部，固定杆65与L 形挡板63固接，固定杆65与挂钩62扣接；所以需要加入营养液时，控制L形挡板63上升，上升 到一定的位置后控制固定杆65与挂钩62扣接，固定L形挡板63，如此输液箱61中的营养液便 能够通过第二输液管66流出，达到了便捷控制营养液输出量的效果。

因为出液机构7包括有扇形齿轮71、第四轴承座72、挡片73、第三转轴74、第二齿轮 75、第五轴承座76、第四转轴77和电机78；第五轴承座76、电机78均固接于培养箱11底部，第 四转轴77一端与电机78输出端传动连接，另一端与第五轴承座76枢接并贯穿第五轴承座76 与扇形齿轮71固接，第四轴承座72固接于出液管12上；第三转轴74一端与第二齿轮75固接， 另一端与第四轴承座72枢接并贯穿第四轴承座72与挡片73固接，挡片73位于出液管12中， 第二齿轮75与扇形齿轮71啮合；所以当需要放掉培养箱11内的营养液时，控制电机78运转， 电机78运转能够带动第四转轴77及第四转轴77上的扇形齿轮71转动，扇形齿轮71转动能够 带动第二齿轮75转动，进而带动第三转轴74及第三转轴74上的挡片73旋转，当挡板旋转至 竖向时，挡板不再封闭出液管12，营养液流出，且流速最大；当挡板旋转至横向时，挡板将出 液管12封闭，阻止营养液流出；如此使得挡片73能够控制营养液的流速。

因为第二升降机构8包括有第一油缸81、第三滑块82、第一滑轨83、第二滑轨84、第 四滑块85和第二油缸86；第一油缸81、第一滑轨83、第二滑轨84、第二油缸86沿底板1长度方 向依次固接于底板1顶部，第三滑块82侧部与第一滑轨83滑动连接，第四滑块85侧部与第二 滑轨84滑动连接，第一油缸81输出端与第三滑块82底部固接，第三滑块82与培养箱11固接， 第二油缸86输出端与第四滑块85底部固接，第四滑块85与安装箱16固接；所以当需要调节 培养箱11、安装箱16整体高度时，控制第一油缸81、第二油缸86运转，第一油缸81运转能够 驱动第三滑块82沿第一滑轨83轨迹升降，第二油缸86运转能够驱动第四滑块85沿第二滑轨 84轨迹升降，从而带动培养箱11、安装箱16整体升降，以调节顶板10上植物的高度，促进植 物的生长。

因为该农业用无土栽培装置还包括有推杆19；推杆19固接于底板1端部；推杆19能 够便捷的控制本装置移动。

因为输液机构6还包括有遮板67和手柄68；遮板67与输液箱61顶部铰接，手柄68固 接于遮板67顶部；遮板67能够防止一些脏物掉入输液机构6从而污染了营养液，手柄68便于 遮板67的掀开。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技 术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保 护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发 明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。