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      一種新型環(huán)保壓縮式垃圾車

      2022-03-26 22:00:40劉中華張寅
      專用汽車 2022年1期
      關(guān)鍵詞:垃圾分類

      劉中華 張寅

      關(guān)鍵詞:垃圾分類 污水滴漏 后門裝置 提桶裝置 壓縮裝置

      1前言

      近年來,隨著國家頒布垃圾分類相關(guān)的法律法規(guī),各地逐漸實(shí)施實(shí)行分類收集。以上海為典型,推出干濕垃圾分類法,即先將專項(xiàng)收集的有害垃圾、可回收物單獨(dú)收集后,把生活垃圾分類為廚余、果皮垃圾(濕垃圾)和其他垃圾(干垃圾)兩類,干濕分類法為國內(nèi)各地的垃圾分類的主要推行方法。分類濕垃圾主要是剩飯、剩菜、菜皮、果皮及過期食品等廚余果類,垃圾含水率與廚余相關(guān)性大,研究發(fā)現(xiàn)分類濕垃圾含水率相對(duì)較高,其值高達(dá)72%。

      現(xiàn)有濕垃圾的收運(yùn)主要采用傳統(tǒng)后裝壓縮式垃圾車或者后高位自裝卸式垃圾車:前者垃圾箱和填裝器結(jié)合面大,垃圾壓縮時(shí)壓縮力大(>0.2 MPa),產(chǎn)生的大量高濃度污水易從結(jié)合面處溢出,在垃圾收轉(zhuǎn)運(yùn)過程中出現(xiàn)污水滴漏現(xiàn)象;后者在收運(yùn)過程投料口處于敞露狀態(tài),垃圾及污水可以從敞口飄灑。同時(shí),兩者均無法做到收運(yùn)過程全密閉,箱體內(nèi)惡臭肆意,對(duì)周圍環(huán)境及人員產(chǎn)生影響。垃圾分類后,由于濕垃圾含水高,污水滴漏及異昧外溢問題更為嚴(yán)重,造成環(huán)境二次污染。本文針對(duì)濕垃圾特性,設(shè)計(jì)出一種針對(duì)濕垃圾收運(yùn)的新型環(huán)保壓縮式垃圾車,解決濕垃圾收運(yùn)過程中污水滴漏等難題。

      2新型環(huán)保壓縮式垃圾車

      2.1組成和工作原理

      新型環(huán)保壓縮式垃圾車主要由底盤、垃圾箱、液壓系統(tǒng)、推板、壓縮裝置、提桶裝置、后門裝置等組成,如圖1所示。

      該新型環(huán)保壓縮式垃圾車采用二類底盤,并加裝新型環(huán)衛(wèi)箱體,箱體內(nèi)側(cè)前端設(shè)有推板,頂部布置了壓縮裝置,后部連接后門裝置及提桶裝置,提桶裝置布置于后門裝置上。

      其工作原理示意圖如圖2所示。提桶裝置掛上桶裝垃圾,通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)向上提起,提桶裝置翻轉(zhuǎn)垃圾桶,將垃圾倒入箱體內(nèi);當(dāng)箱體后部垃圾堆積到一定程度時(shí),操作壓縮裝置完成壓縮循環(huán)動(dòng)作,壓縮裝置將垃圾從后部往箱體前端填入并壓緊,如此反復(fù)裝載上料和壓填垃圾直至垃圾填滿整個(gè)箱體,再運(yùn)送至垃圾卸料場(chǎng),打開后門裝置,推板向后推出,將箱體內(nèi)垃圾卸除。

      2.2后門裝置

      本新型環(huán)保壓縮式垃圾車后門裝置兼具了箱體尾部密封、投料口及污水滴漏收集功能,其結(jié)構(gòu)及組成如圖3所示。

      該后門裝置由料斗、鎖緊裝置、后蓋、擋桶桿及污水收集裝置等組成。料斗頂部鉸點(diǎn)與垃圾箱連接,底部設(shè)計(jì)有鎖緊機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)料斗的鎖止,料斗與箱體結(jié)合面采用密封條密封,為防止密封條老化等原因產(chǎn)生滴漏,料斗底部設(shè)置有污水收集裝置用于收集滴漏的污水;料斗上部為投料口,為防止料口垃圾的飄灑及異味的外溢,加裝了后蓋,后蓋與提桶裝置聯(lián)動(dòng),提桶裝置提升時(shí)打開,回落后蓋緊,保證了垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)的密閉性;擋桶桿鉸接于后蓋上,后蓋關(guān)閉時(shí),通過料斗上的限位和自重作用緊貼于后蓋下方;后蓋打開時(shí),擋桶桿隨之上升,并因自重順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至后蓋上的限位桿位置,實(shí)現(xiàn)“擋桶”目的,防止翻轉(zhuǎn)的垃圾桶因慣性繼續(xù)翻轉(zhuǎn)而損壞甚至掉落。

      2.3新型提桶裝置

      該新型提桶裝置采用平面四桿機(jī)構(gòu)演化型式中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理.由掛齒架、滑軌架、翻轉(zhuǎn)架、搖臂和擺臂組成。新型提桶裝置結(jié)構(gòu)組成如圖4所示。

      整個(gè)上料過程采用了三組液壓缸驅(qū)動(dòng)完成,可實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾桶裝載壓緊、垂直提升及翻轉(zhuǎn)倒料,可有效解決傳統(tǒng)后裝壓縮式垃圾車凸輪式四連桿結(jié)構(gòu)提桶裝置上料過程灑料的問題。新型提桶裝置工作原理如圖5所示。

      首先一組液壓缸驅(qū)動(dòng)掛齒架沿滑軌架軌道向上提起,直至壓桶板壓住桶沿,防止桶的脫落;另一組液壓缸驅(qū)動(dòng)搖臂,整個(gè)裝置向上擺動(dòng)至投料口,搖臂、擺臂及翻轉(zhuǎn)架形成平行四連桿結(jié)構(gòu),因此垃圾桶在整個(gè)過程豎直向上升起,杜絕了垃圾及污水的灑出。在此過程中,由于后蓋通過連桿與搖臂連接,后蓋也將隨搖臂動(dòng)作向上打開。同時(shí)擋桶桿鉸接于后蓋上,隨后蓋向上打開并因自身重力向下擺動(dòng)至擋桶位置。以上動(dòng)作完成后,翻轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)滑軌架實(shí)現(xiàn)垃圾桶翻轉(zhuǎn)直至桶沿觸碰到擋桶桿,桶裝垃圾倒入箱體內(nèi);擋桶桿對(duì)垃圾桶的限位,有效提高垃圾桶傾翻的穩(wěn)定性,也避免了垃圾桶因慣性力導(dǎo)致桶沿折彎脆斷。反向操作,提桶裝置復(fù)位,上料作業(yè)完成一次循環(huán)動(dòng)作。垃圾桶在整個(gè)提升過程為豎直向上升起,有效避免濕垃圾的高位上料污水及垃圾飄灑問題。為保證提桶裝置的安全性能和使用性能,對(duì)翻桶架、滑軌架兩個(gè)主要受力件進(jìn)行有限元分析,計(jì)算其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,受力云圖如圖6所示。

      經(jīng)過計(jì)算,圖6a為翻轉(zhuǎn)架受力云圖,在極限工況下,翻轉(zhuǎn)架上最大應(yīng)力為280MPa,使用材料為Q355B,屈服應(yīng)力為345MPa,因此滿足使用要求;圖6b為滑軌架受力云圖,在極限工況下,滑軌架上最大應(yīng)力位于圖示橫梁上,為310MPa,橫梁處使用材料為Q460,屈服應(yīng)力為460MPa,因此滿足使用要求。

      2.4壓縮裝置

      該新型環(huán)保壓縮式垃圾車壓縮裝置布置于箱體后端上部,由刮板和滑板組成,其結(jié)構(gòu)與工作原理如圖7所示。

      行車時(shí)壓縮裝置位于待作業(yè)區(qū),當(dāng)后部垃圾堆積到一定程度時(shí),執(zhí)行壓縮循環(huán),滑板液壓缸驅(qū)動(dòng)滑板沿箱體軌道向后滑動(dòng)至后部指定位置,刮板刮合向內(nèi)刮合垃圾,而后滑板沿箱體軌道向前滑動(dòng)至初始位置,將垃圾填入箱體前端并壓緊,最后刮板張開,以此循環(huán),達(dá)到將垃圾填滿箱體的效果。

      傳統(tǒng)后裝壓縮式垃圾車壓縮裝置壓縮垃圾的位置在填裝器與箱體結(jié)合面,故垃圾對(duì)結(jié)合面用于密封的密封條產(chǎn)生極大的壓力,導(dǎo)致污水從結(jié)合面處擠出導(dǎo)致滴漏,甚至損壞密封條,產(chǎn)生污水噴灑。另外填裝器里的污水在壓縮機(jī)構(gòu)壓縮垃圾時(shí)留在了填裝器內(nèi),無法填入垃圾箱,因此污水滴漏問題難以解決。

      本新型環(huán)保壓縮式垃圾車壓縮裝置對(duì)垃圾的壓實(shí)主要是在滑板沿箱體軌道向前滑動(dòng)時(shí),該動(dòng)作過程壓縮裝置全部位于箱體內(nèi),對(duì)料斗與箱體結(jié)合面處的密封條產(chǎn)生的壓力很小,保證了密封條密封的效果,同時(shí),壓縮裝置頂部加裝了蓋板,起到了密閉效果,有效防止了臭氣從頂部外溢。另外本新型環(huán)保壓縮式垃圾車后門代替?zhèn)鹘y(tǒng)后裝壓縮式垃圾車填裝器,整備質(zhì)量大為降低,核定載質(zhì)量提升。鑒于壓縮裝置布置于箱體頂部,可視性較差,本車在駕駛室配備了監(jiān)控系統(tǒng),可實(shí)時(shí)查看上料與壓填情況。

      3結(jié)語

      本文針對(duì)垃圾分類中濕垃圾特性,設(shè)計(jì)了一款新型環(huán)保壓縮式垃圾車,分別詳述了該車的后門機(jī)構(gòu)、提桶裝置、壓縮裝置結(jié)構(gòu)組成及其工作原理,介紹了該裝置在應(yīng)對(duì)污水滴漏及異味外溢的針對(duì)性設(shè)計(jì),解決了傳統(tǒng)壓縮式垃圾車及其他垃圾車濕垃圾收運(yùn)污水滴漏和臭氣外溢導(dǎo)致的環(huán)境二次污染等問題,是一款值得推廣的環(huán)保型壓縮式垃圾車。通過設(shè)計(jì)人員的不斷努力,新型環(huán)保壓縮式垃圾車將不斷向著精細(xì)化、模塊化和智能化的方向發(fā)展。

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