玻璃钢可卸式填装压缩垃圾箱的研发

孙会全

（南宁八菱科技股份有限公司　广西　南宁　530007）

玻璃钢可卸式填装压缩垃圾箱的研发

孙会全

（南宁八菱科技股份有限公司广西南宁530007）

介绍了采用高性能轻质材料——玻璃钢实现轻量化设计的压缩垃圾箱，具有重量轻、美观、耐腐蚀，密闭性强的特点，可以有效的减轻自重，减少燃油、钢材的消耗。

玻璃钢可卸式填装压缩垃圾箱；节能；创新

1　引言

目前，全球经济增长引发的能源消耗达到了前所未有的程度，面对日益严峻的能源、环境问题同经济发展之间的矛盾，运用新型材料发展轻量化、高效产品，成为环卫机械产品节省能源的最重要途径。通过压缩垃圾只是提高垃圾的转运效率，降低垃圾的运输费用，解决垃圾清运中的亏载问题，消除了垃圾清运中的二次污染，而更进一步减少燃料消耗，实现压缩垃圾箱轻量化，是节省能源的最有效途径之一。采用高性能轻质材料是实现压缩垃圾箱轻量化，可以有效减轻自重，据估算，重量每减轻10％，就会节省6～8％的燃料。采用设计自由度大，成型方便的玻璃钢为压缩箱的造型、密闭性提供了有利条件，并减少了对钢材的使用。由于压缩垃圾箱的质量减轻，运输车辆的滚动阻力减少，进而收到降低油耗、节约能源、减少环境污染等一系列效能。

2　玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱的性能参数

玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱如图1所示。

图1　玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱总体结构图

玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱主要由回转填料斗与具有收集、破碎、填装、压缩装置的填塞器和玻璃钢制垃圾厢体组成，填塞器与垃圾厢联体，垃圾厢前端为填塞器，填塞器下部有可回转的凹弧状填料斗，上部有带破碎板和压缩板的填装压缩机构，破碎板和压缩板在液压油缸的带动下可分别在一定范围内做回转运动或沿滑轨做上下运动，将填料斗内垃圾破碎、压缩推入密封垃圾厢体内，垃圾满厢后，压缩板与破碎板形成封闭状态。

玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱主要性能参数见表1。

表1　玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱主要参数

3　玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱设计原理

在钢制可卸式填装压缩箱的生产基础上，采用高性能轻质材料——玻璃钢实现压缩垃圾箱轻量化。采用圆形压力容器的技术参数，压缩箱体外壳结合“全钢台面汽车衡”下面加强筋技术，此方案和工作原理的结构特征确保箱体安全不变形。设计压力，设定箱体顶部的最高压力，与相应的设计温度一起作为设计载荷条件，其值不低于工作压力；计算压力，在相应设计温度下，用以确定箱体壁厚的压力，其中包括液柱静压力，确定压缩箱体玻璃钢厚度；采用Soliworks建立三维实体模型，网格划分有限元进行受力分析，箱体最大受力区域位于底面后部靠近卸料门区域，严格控制模具精度，提高玻璃钢受力、应力集中部位衔接处的耐压性；玻璃钢的内衬层对耐压、耐腐蚀性起决定性作用，内衬层使用的树树脂是关键材料，其次是增强层树脂，我们分别选用了三种树脂，即双酚A环氧树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂与呋喃树脂混合树脂为树脂，试制0.1倍样品进行耐压试验，在环境温度下进行水压渗透性能试验，试验压力为设计压力的1.5倍，且保持时间5min，试验结果显示，三种内衬耐压性为环氧树脂与呋喃树脂混合树脂>双酚A环氧树脂>乙烯基酯树脂，即环氧树脂与呋喃树脂混合树脂为内衬的样品耐压性能达到设计要求。

在小模型样品测试成功后，确定以5mm耐压玻璃钢制作厢体，并以边长为100mm的方钢制作三条框架形成厢体的加强筋。生产过程采用国内先进的四步成型法，将乙稀基酯合成树脂加玻璃纤维表面毡形成富树脂层，外加不饱和聚酯树脂和中碱玻璃纤维布作加强层，压缩垃圾箱一次成型。最终制作的玻璃钢厢体比全钢制厢体轻1.48倍，玻璃钢设计自由度大，成型方便，密闭性强，在减轻质量的同时也减少了运输车辆的滚动阻力，垃圾运输油耗降低10％，压缩机和箱一体化设计，结构紧凑，整机体积小，采用PLC技术控制，操作简单，自动化程度高，对垃圾进行破碎、压缩、压实，压缩比达到2：1，全封闭运输，确保无污水渗漏和垃圾裸露，无二次污染，符合环保要求。

4　玻璃钢可卸式填装垃圾压缩箱的技术特点

（1）采用高性能轻质材料——玻璃钢实现压缩垃圾箱轻量化，玻璃钢的密度在1.7左右，比钢轻4.5倍，有效减轻自重，燃油耗降低23％，有效减少燃油、钢材能源的消耗，降低环境污染，符合国家政策，达到节能减排的效果。

（2）压缩机和垃圾箱合二为一，在收集、压缩及转运垃圾过程中不分离，以一体化设计达到压缩比大，结构紧凑，整机体积小的目的，实现全封闭运输，确保无污水渗漏和垃圾裸露，无二次污染，符合环保要求。

（3）后门装有整体迷宫式密封橡胶，双唇结构，具有很好的密封性能，能有效防止污水的渗漏。

（4）对垃圾进行破碎、压缩、压实等功能采用PLC技术控制，操作简单，自动化程度高。

5　结束语

经过样机性能、可靠性试验，并委托广西汽车拖拉机研究所进行鉴定试验后，于2014年6月通过广西工信委组织的专家鉴定。该产品填补广西乃至国内空白，而新材料的运用有利于节省资源，保护环境，并带动新兴工业的发展，形成新的经济增长点，具有较大的推广价值。

[1]阮志华.城镇垃圾压缩机的研制[J].机械工程师，2002，6：59～60.

[2]陈建南.玻璃钢材料在环卫机械制造中的应用[J].企业科技与发展，2012，8：21～22.

U469.691

A

1673-0038（2015）29-0137-02

2015-7-4

孙会全（1972-），男，工程师，大专，主要从事装备设计等工作。