专利名称：网球场自动覆膜收卷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种网球场自动覆膜收卷机，属网球场地设施技术领域。
背景技术：
近代网球起源于英国，经过百余年的发展与推广，成为了一项深受大众喜爱与欢迎的球类运动。温布尔登网球锦标赛等四大公开赛为全球所嘱目，中国网球公开赛也在向争取成为第五大网球公开赛而不懈努力。李娜等优秀运动员的骄人成绩给国人以鼓舞，网球运动在我国的发展将会有广阔的前景。网球场地多种多样，有草地(天然、人造)、塑胶、土地(沙地、红土、黄泥)、硬地(水泥、浙青)球场，比赛场地多采用前三种。网球比赛多在露天场地进行，一个赛事有多场比赛，每场比赛男子为5盘3胜制，女子为3盘2胜制，而每盘比赛至少有6局以上，每场比赛往往长达数小时，遭遇天气变化突降阵雨被迫中断比赛屡见 不鲜，一旦发生这种情况，重大赛事网球比赛场地目前通常的措施是由工作人员先将球网拆下，再将事先准备好的塑料膜卷铺开遮盖场地，避免场地淋湿造成不能比赛，雨停后再将塑料膜收卷，挂好球网，为恢复比赛做好准备工作。由于网球比赛场地四周也是露天看台，球场面积比较大，为保证运动员、裁判员、司线员和拾球员自由活动空间，不影响观众观赏比赛，塑料膜卷要安放在场外(挡板附近)隐蔽处，由于复盖面积大，塑料膜卷的重量也很可观，因此这项工作的劳动强度较大，花费的时间也较多。而至于一般条件的网球比赛场地，天气因素往往对网球比赛产生很大影响，由于没有大型遮雨塑料膜，所以出现如下一幕，据《东南商报》2012年9月13日报道，“在宁波‘鄞州银行’杯国际网球挑战赛9月12日的比赛中，由于突降骤雨，五分钟后地面全部被雨淋湿，雨停之后大赛工程部拿出上百条毛巾、巨型风扇，志愿者、拾球员、裁判员、工作人员齐上，人手一条毛巾先吸干地表积水，再用风扇吹干水溃。”采用这种原始的方法，不仅更加劳师动众，而且耽误比赛时间，效果也不理想。
发明内容
本发明的目的是，为了取代人工覆膜收卷工作，减轻工作人员劳动强度，在天气变化时能避免雨水淋湿比赛场地和球网，雨后能尽快恢复比赛；本发明公开一种自动覆盖和收卷塑料薄膜的设备。本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明网球场自动覆膜收卷机由履带式牵引车I、塑料膜放膜收卷辊2、牵引杆11和辅助装置组成；网球场两端各设有两台履带式牵引车I分别带动一根牵引杆11 ;牵引杆11安装在履带式牵引车I上，成卷的塑料膜安装在塑料膜放膜收卷辊2上，塑料膜卷最外面的一端固定在牵引杆11的牵引杆杆体62上，塑料膜放膜收卷辊2安置在网球场两端辅助装置的下沉式地坑内。履带式牵引车I采用聚氨酯橡胶履带42作为履带，锂电池组52为电源驱动二台带制动器的直流电动机58经减速器59和蜗轮蜗杆减速器60分别驱动左右后驱动半轴56、驱动轮61，可以根据需要变速实现不同的速度，在垂直方向摄像机38、水平方向摄像机39和控制电器箱49调节下保证履带式牵引车作直线运动和双机同步，控制可由手动控制或遥控器控制实现。塑料膜放膜收卷辊2由辊体24、轴25、放膜收卷辊齿轮26、电磁离合器27、放膜收卷辊减速器28、放膜收卷辊直流电动机29、放膜收卷辊控制箱30、放膜收卷辊锂电池组31组成，放膜时，由二台履带式牵引车I和牵引杆11拉动塑料膜10逐步铺开,使棍体24正方向即顺时针方向旋转，当收膜时，履带式牵引车I后退，塑料膜所受的拉力减少至零，直流电动机29和电磁离合器27通电，放膜收卷辊直流电动机29通过放膜收卷辊减速器28、电磁离合器27的从动齿轮32、放膜收卷辊齿轮26驱动辊体24反方向即逆时针方向旋转，达到收卷塑料膜的目的；
牵引杆11主要由牵引杆杆体62、调节压板63、压条65、下部支座67、垂直桁架68、水平桁架69、支承万向滚轮70、球网档雨棚8组成。塑料膜10可以通过调节压板63正确安装固定，牵引杆杆体62由下部支座67铰接在履带式牵引车I的牵引杆座47上。网球挡雨棚 8利用左、右两端有高度差在履带式牵引车I放膜完成位置形成“人”字形挡雨棚，避免球网淋湿。辅助装置包括下水道5、挡板6、活动挡板9、压膜辊13、导向辊14、下沉式地坑15、后定位柱17 ;下沉式地坑15用于安装塑料膜放膜收卷辊2，底部有集水池16和下水道5，用于迅速排除积水；活动挡板9用弹簧铰链7固定在网球场挡板6上，平时关闭并由门吸12固定，使用时将活动挡板9翻上并由弹簧铰链7定位，形成供自动覆膜收卷机进出的通道；压膜辊13、导向辊14用于塑料膜导向保护；后定位柱17和网球场双打网柱23或网球场单打网柱22分别为收膜和放膜提供停车信号。在网球比赛场地两端挡板后各布置一个水泥浇注的下沉式地坑，两个塑料膜放膜收卷辊分别放置在地坑中，塑料膜收卷在辊筒上，塑料膜前端各有两台牵引装置，需要时由牵引装置将塑料膜拉开展铺在场地上，防止雨水淋湿场地，雨停后再将牵引装置退回，由辊筒将塑料膜收卷；牵引装置和收卷方式可以有多种形式，如轮式车牵引、钢丝绳拉拽、履带车牵引等。收卷为电动机驱动，也可用液压、气压驱动等。根据网球场的特点，比赛时场地内不能有任何影响比赛的装置，如轨道等。本发明采用以锂电池组为电源的直流电动机两台分别驱动左、右半轴，装置垂直向下摄像头和水平方向提取直线运动和两机同步信号，实现放膜的直线运动和同步前进，履带式牵引车等速度由(Γ7. 2km/h可调，放膜调定在1(Γ20秒完成。雨水在较多时，能沿塑料膜的凹形表面流入地坑，经地坑的集水池和下水道排出。本发明的履带式牵引车I选用网球场双打边线21作为跟踪对象，在垂直方向摄像机38、水平方向摄像机39和控制电器箱49的控制下，确保带制动器的直流电动机58分别驱动后驱动轮61的履带式牵引车I拽拉塑料膜时作直线运动以及双机同步前进，能防止收放膜跑偏。履带式牵引车I上，前限位开关51和后限位开关57分别安装在车体41上的前限位开关座50和后限位开关座55上，用于限定履带式牵引车收膜或放膜的极限位置。本发明牵引杆11上的牵引杆杆体62上安装有调节压板63，能在安装塑料膜10时调整塑料膜与牵引杆杆体62的垂直度，保证安装精度，避免跑偏；在牵引杆杆体62上设置有球网挡雨棚，由有高度差的左、右两侧球网挡雨棚形成“人”字形封闭结构，防止球网淋湿，减少了由人工拆装球网的工作量。本发明自动覆膜收卷机的牵引装置为履带车牵引，也可用轮式车牵引、钢丝绳拉拽；本发明自动覆膜收卷机的收卷方式为电动机驱动，也可用液压、气压驱动。本发明的有益效果是，本发明网球场自动覆膜收卷机能取代人工进行覆膜收卷工作，大大减轻工作人员的劳动强度，节省防雨的辅助工作时间，加快网球比赛的进度。本发明适合于网球场，特别是露天网球比赛场地使用。
图I是本发明总体布置示意图的主视图(局部)，所示位置表示履带式牵引车处于收膜完成时的位置；
图2是本发明总体布置示意图的主视图(局部)，所示位置表示球场两端的履带式牵引车前进到处于放膜完成时的位置；
图3是本发明总体布置示意图的俯视图(局部)；
图4是履带式牵引车的结构主视 图5是履带式牵引车的结构俯视 图6是塑料膜放膜收卷辊结构示意 图7是塑料膜放膜收卷辊D-D剖视 图8是电磁离合器结构示意 图9是牵引杆结构主视 图10是牵引杆结构俯视 图11是牵引杆结构左视 图12是图11的I处放大 图13是图11的II处放大 图中图号1是履带式牵引车；2是塑料膜放膜收卷辊；3是放膜收卷辊轴承座；4是轴承座支座；5是下水道；6是网球场挡板；7是弹簧铰链；8是球网挡雨棚；9是活动挡板；10是塑料膜；11是牵引杆；12是门吸；13是压膜辊；14是导向辊；15是下沉式地坑；16是集水池；17是后定位柱；18是网球场端线；19是网球场发球线；20是网球场单打边线；21是网球场双打边线；22是网球场单打网柱；23是网球场双打网柱；24是辊体；25是轴；26是放膜收卷辊齿轮；27是电磁离合器；28是放膜收卷辊减速器；29是放膜收卷辊直流电动机；30是放膜收卷辊控制箱；31是放膜收卷辊锂电池组；32是电磁离合器从动齿轮；33是电磁离合器主轴；34是电磁离合器衔铁；35是从动摩擦片；36是主动摩擦片；37是线圈与铁芯；38是垂直方向摄像机(CCD) ；39是水平方向摄像机(CCD) ；40是伸缩式支臂；41是车体；42是聚氨酯橡胶履带；43是从动轮；44是前轴；45是张紧调节杆；46是张紧缓冲器连杆；47是牵引杆座；48是缓冲弹簧；49是控制电器箱；50是前限位开关座；51是前限位开关；52是锂电池组；53是支承轮；54是支承轮轴；55是后限位开关座；56是后驱动半轴；57是后限位开关；58是带制动器的直流电动机；59是减速器；60是蜗轮蜗杆减速器；61是驱动轮；62是牵引杆杆体；63是调节压板；64是内六角螺钉；65是压条；66是圆头螺钉；67是下部支座；68垂直桁架；69是水平桁架；70是支承万向滚轮。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式
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本发明实施例网球场自动覆膜收卷机由四台履带式牵引车I、两套塑料膜放膜收卷辊2、两个牵引杆11和两套辅助装置组成。网球场两端各设有两台履带式牵引车I分别带动一根牵引杆11 ;牵引杆11安装在履带式牵引车I上，成卷的塑料膜安装在塑料膜放膜收卷辊2上，塑料膜卷最外面的一端固定在牵引杆11的牵引杆杆体62上，塑料膜放膜收卷辊2安置在网球场两端辅助装置的下沉式地坑内。履带式牵引车I的结构如图I和图2所示。履带式牵引车I由车体41、伸缩式支臂40、聚氨酯橡胶履带42、从动轮43、前轴44、张紧调节杆45、张紧缓冲器连杆46、牵引杆座47、缓冲弹簧48、控制电器箱49、前限位开关座50、前限位开关51、锂电池组52、支承轮53、支承轮轴54、后限位开关座55、后驱动半轴56、后限位开关57、带制动器的直流电动机58、减速器59、蜗轮蜗杆减速器60、驱动轮61、垂直方向摄像机38和水平方向摄像机39组成。从动轮43、前轴44、后驱动半轴56、驱动轮61、聚氨酯橡胶履带42、支承轮53、支承轮轴54构成履带式牵引车I的履带系统；车体41安装在履带系统上面；控制电器箱49、锂电池组52、带制动器的直流电动机58、减速器59、蜗轮蜗杆减速器60安装在车体上；锂电池 组52接带制动器的直流电动机58，带制动器的直流电动机58经减速器59和蜗轮蜗杆减速器60分别驱动左右后驱动半轴56、驱动轮61 ;伸缩式支臂40安装在车体41上，伸缩式支臂40伸出端的端部分别安装垂直方向摄像机38和水平方向摄像机39 ;车体顶部设置有安装牵引杆11的牵引杆座47 ;前限位开关51和后限位开关57分别安装在车体41上的前限位开关座50和后限位开关座55上，用于限定履带式牵引车收膜或放膜的极限位置。履带式牵引车I在网球场两端挡板外各布置两台，左右各一台，共四台，由于网球场自动覆膜收卷机工作环境良好，负荷较轻，属于间歇式平地运动，故选用锂电池组52为动力源，并采用聚氨酯橡胶履带42作为行走部件，重量轻，零件少，容易调整，履带式结构与地面接触面积大，运动时对场地损伤降低到最低程度。为保证运动精度，履带式牵引车I以网球场双打边线21作为识别对象，由跟踪系统保证它能精确地沿直线前进，并保证左、右两台履带式牵引车I的同步。考虑到摄像机(CCD)可能要前伸跟踪目标，安装在伸缩式支臂40上。带制动器的直流电动机58输出的转矩通过减速器59输送到蜗轮蜗杆减速器60，经减速并增大转矩输送到与蜗轮连接的后驱动半轴56及固定在后驱动半轴上的驱动轮61，左右两个驱动轮分别由两个直流电动机分别驱动，履带运动速度可根据控制电动机转速而变化，并能有不同的速度，为跟踪预定轨迹，保证直线运动和双机同步奠定了基础。支承轮53主要是增加履带与地面支承面积，增强牵引功能。塑料膜放膜收卷辊2的结构如图6所示，塑料膜放膜收卷辊2由辊体24、轴25、放膜收卷辊齿轮26、电磁离合器27、放膜收卷辊减速器28、放膜收卷辊直流电动机29、放膜收卷辊控制箱30、放膜收卷辊锂电池组31等组成。辊体24通过轴25安装在轴承座3和轴承座支座4上；辊体24为中空式结构，其断面图见图7，辊体的外表面为3500mm的大半径凹圆弧。塑料膜放膜收卷辊2的工作原理是当履带式牵引车I在收膜结束位置，如图I所示，塑料膜收卷在辊体24上，放膜收卷辊直流电动机29和电磁离合器27处于断电状态，当需要覆膜时，履带牵引车I拉动塑料膜10，由于电磁离合器断电处于“离”状态，所以辊体24能被塑料膜10拉动而正方向即顺时针旋转，塑料膜10随履带牵引车I前进而展开覆盖在网球场地上，直至履带牵引车前进到放膜完成位置，如图2所示。当雨停止后要收膜时，履带牵引车I后退，对塑料膜10的拉力减为零，此时对放膜收卷辊直流电动机29和电磁离合器27通电，放膜收卷辊直流电动机29通过放膜收卷辊减速器28、电磁离合器27 (电磁离合器处于“合”的状态)的从动齿轮32、放膜收卷辊齿轮26使辊体24反方向即逆时针方向旋转，达到收卷塑料膜的目的。牵引杆11的结构如图9、图10和图11所示。牵引杆11由牵引杆杆体62、调节压板63、内六角螺钉64、压条65、圆头螺钉66、下部支座67、垂直桁架68、水平桁架69、支承万向滚轮70、球网挡雨棚8组成。牵引杆杆体62由下部支座67与履带式牵引车I的牵引杆座47以活动铰链相连接；牵引杆11因长度较长，为保证承载能力，采用轻型桁架结构，在垂直与水平面各布置一个，分别为垂直桁架68和水平桁架69。在牵引杆杆体62上安装有调节压板63，往牵引杆杆体62上安装塑料膜10时需调整至塑料膜10的边缘与牵引杆杆体62的垂直度，避免跑偏。牵引杆杆体62两端向上翘起，使固定其上的塑料膜能形成凹面。球网挡雨棚8固定在牵引杆杆体62上，塑料膜10用压条65、圆头螺钉66固定，球场两侧的球网挡雨棚8有高度差，当履带式牵引车行驶到放膜完成位置，两侧球网挡雨棚形成一个“人”字形封闭结构，避免淋湿球网。雨水可经球网挡雨棚8、塑料膜10形成的凹面流入下沉式地坑，经下水道排出。球网挡雨棚8上安装有支承万向滚轮70，能承担部分荷载。 辅助设施包括下水道5、网球场挡板6、弹性铰链7、活动挡板9、门吸12、压膜辊13、导向辊14，下沉式地坑15、集水池16、后定位柱17等组成。下沉式地坑15位于网球场挡板6后面，上面可加附加盖板，具有隐蔽性和安全性，底部有集水池16和下水道5,保证地坑内不积水,下水道与球场排水系统相连,不必另设排水通道；塑料膜放膜收卷辊2安装在其中。压膜辊13和导向辊14用于塑料膜10导向，不致于与地坑边缘接触造成损伤。活动挡板9由弹簧铰链7与网球场挡板6相连，平时活动挡板9关闭，并由门吸12定位，保证网球场挡板6的完整性，而放膜收卷时，活动挡板9翻开由弹簧铰链7定位在翻上位置，形成一个供网球场自动覆膜收卷机进出的通道，保证放膜收卷顺利进行。这种设计能保证场地的完整美观和安全性能。后定位柱17是履带式牵引车I收膜完成给后限位开关57提供收膜停车信号，网球场单打球网柱22或网球场双打网柱23是履带式牵引车I放膜完成给前限位开关50提供放膜停车信号。
权利要求
1.一种网球场自动覆膜收卷机，其特征在干，该设备由履带式牵引车(I)、塑料膜放膜收卷辊(2)、牵引杆(11)和辅助装置组成；网球场两端各设有两台履带式牵引车(I)分别带动ー根牵引杆(11);牵引杆(11)安装在履带式牵引车(I)上，成卷的塑料膜安装在塑料膜放膜收卷辊(2)上，塑料膜卷最外面的一端固定在牵引杆(11)的牵引杆杆体(62)上，塑料膜放膜收卷辊(2)安置在网球场两端辅助装置的下沉式地坑内； 所述履带式牵引车(I)由车体(41)、伸缩式支臂(40)、聚氨酯橡胶履带(42)、从动轮(43)、前轴(44)、张紧调节杆(45)、张紧缓冲器连杆(46)、牵引杆座(47)、缓冲弹簧(48)、控制电器箱(49)、前限位开关座(50)、前限位开关(51)、锂电池组(52)、支承轮(53)、支承轮轴(54)、后限位开关座(55)、后驱动半轴(56)、后限位开关(57)、带制动器的直流电动机(58),减速器(59)、蜗轮蜗杆减速器(60)、驱动轮(61)、垂直方向摄像机(38)和水平方向摄像机(39)组成； 所述履带式牵弓丨车(I)采用聚氨酯橡胶履带(42 )作为履带，锂电池组(52 )为电源驱动ニ台带制动器的直流电动机(58)经减速器(59)和蜗轮蜗杆减速器(60)分别驱动左右后驱 动半轴(56)、驱动轮(61)，可以根据需要变速实现不同的速度，在垂直方向摄像机(38)、水平方向摄像机(39)和控制系统(49)调节下保证履带式牵引车作直线运动和双机同步，控制可由手动控制或遥控器控制实现； 所述塑料膜放膜收卷辊(2)由辊体(24)、轴(25)、放膜收卷辊齿轮(26)、电磁离合器(27 )、放膜收卷辊减速器(28 )、放膜收卷辊直流电动机(29 )、放膜收卷辊控制箱(30 )、放膜收卷辊锂电池组(31)组成；辊体(24)通过轴(25)安装在轴承座(3)和轴承座支座(4)上；放膜时，放膜收卷辊直流电动机(29)和电磁离合器(27)处于断电状态，由ニ台履带式牵引车(I)和牵引杆(11)拉动塑料膜(10)逐步铺开，由于电磁离合器(27)断电处于“离”状态，使辊体(24)正方向即顺时针方向旋转；收膜时，履带式牵引车(I)后退，塑料膜所受的拉力减少至零，此时对放膜收卷辊直流电动机(29)和电磁离合器(27)通电，放膜收卷辊直流电动机(29 )通过放膜收卷辊減速器(28 )、电磁离合器(27 )的从动齿轮(32 )、放膜收卷辊齿轮(26)驱动辊体(24)反方向即逆时针方向旋转，达到收卷塑料膜的目的。
2.所述牵引杆(11)由牵引杆杆体(62)、调节压板(63)、压条(65)、下部支座(67)、垂直桁架(68)、水平桁架(69)、支承万向滚轮(70)、球网档雨棚(8)组成；塑料膜(10)可以通过调节压板(63 )正确安装固定，牵引杆杆体(62 )由下部支座(67 )铰接在履带式牵弓丨车(I)的牵引杆座(47)上；网球挡雨棚(8)利用左、右两端有高度差在履带式牵引车(I)放膜完成位置形成“人”字形挡雨棚，避免球网淋湿； 辅助装置包括下水道(5)、挡板(6)、活动挡板(9)、压膜辊(13)、导向辊(14)、下沉式地坑(15)、后定位柱(17);下沉式地坑(15)用于安装塑料膜放膜收卷辊(2)，底部有集水池(16)和下水道(5)，用于迅速排除积水；活动挡板(9)用弹簧铰链(7)固定在网球场挡板(6)上，平时关闭并由门吸(12)固定，使用时，将活动挡板(9)翻上并由弹簧铰链(7)定位，形成供自动覆膜收卷机进出的通道；压膜辊(13)、导向辊(14)用于塑料膜导向保护；后定位柱(17)和网球场双打网柱(23)或网球场单打网柱(22)分别为收膜和放膜提供停车信号。
3.根据权利要求I所述的网球场自动覆膜收卷机，其特征在于，所述履带式牵引车选用网球场双打边线(21)作为跟踪对象，在垂直方向摄像机(38)、水平方向摄像机(39)和控制电器箱(49)的控制下，确保带制动器的直流电动机(58)分别驱动后驱动轮(61)的履带式牵引车(I)拽拉塑料膜时作直线运动以及双机同步前进，能防止收放膜跑偏。
4.根据权利要求I所述的网球场自动覆膜收卷机，其特征在于，所述牵引杆杆体(62)上安装有调节压板(63)，能在安装塑料膜(10)时调整塑料膜与牵引杆杆体(62)的垂直度，保证安装精度，避免跑偏；在牵引杆杆体(62)上设置有球网挡雨棚，由有高度差的左、右两侧球网挡雨棚形成“人”字形封闭结构，防止球网淋湿，減少了由人工拆装球网的工作量。
5.根据权利要求I所述的网球场自动覆膜收卷机，其特征在 于，所述履带式牵引车速度由(Γ7. 2km/h可调，放膜调定在1(Γ20秒左右完成。
6.根据权利要求I所述的网球场自动覆膜收卷机，其特征在于，所述履带式牵引车上，前限位开关(51)和后限位开关(57)分别安装在车体(41)上的前限位开关座(50)和后限位开关座(55)上，用于限定履带式牵引车收膜或放膜的极限位置。
7.根据权利要求I所述的网球场自动覆膜收卷机，其特征在于，所述自动覆膜收卷机的牵引装置为履带车牵引，也可用轮式车牵引、钢丝绳拉拽；收卷方式为电动机驱动，也可用液压、气压驱动。
全文摘要
一种网球场自动覆膜收卷机，所述覆膜收卷机由履带式牵引车(1)、塑料膜放膜收卷辊(2)、牵引杆(11)和辅助装置组成；网球场两端各设有两台履带式牵引车(1)分别带动一根牵引杆(11)；牵引杆(11)安装在履带式牵引车(1)上，成卷的塑料膜安装在塑料膜放膜收卷辊(2)上，塑料膜卷最外面的一端固定在牵引杆(11)的牵引杆杆体(62)上，塑料膜放膜收卷辊(2)安置在网球场两端辅助装置的下沉式地坑内。本发明网球场自动覆膜收卷机能取代人工进行覆膜收卷工作，大大减轻工作人员的劳动强度，节省防雨的辅助工作时间，加快网球比赛的进度。本发明适合于网球场，特别是露天网球比赛场地使用。
文档编号B65H75/40GK102849540SQ201210360060
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者谷晨, 单潇龙, 于前程 申请人:宁波大学