论后装压缩式垃圾车上料机构的设计

陈卫

摘 要：文章主要介绍了一种后装压缩式的垃圾车，在这种垃圾车中，垃圾斗上的上料机构有三种各不相同的驱动模式、组成结构以及运行原理，文章简单介绍了后装压缩式垃圾车上料机构的设计背景与特点，并在此基础上对该后装压缩式垃圾车上料机构的基本工作原理进行全面的设计，从而为中型和大型的垃圾回收车发展打下坚实的基础。

关键词：后装压缩式垃圾车；上料机构；设计

中图分类号：U469.691 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0016-02

后装压缩式垃圾车通常用在城市当中，主要回收城镇居民的生活及商业垃圾，在回收之前，需对垃圾进行分类和预处理，确定所收垃圾无毒无害。该垃圾车在运行的过程中不需要建立垃圾站，而且中间环节相对较小，机械设备的利用率也很高，所以在许多城市当中都得到了十分广泛的应用。但是这种垃圾车在上料的过程中不具有较好的通用性，使得各个地区对于垃圾回收的方式存在很大的差别，比如规格各不相同垃圾收集模式，因此，需针对各种形式，对此垃圾车当中的上料结构进行设计。如今，垃圾车的容量越来越大，尤其是后装压缩式垃圾车，在这种发展形势之下，创新设计上料机构以提高工作效率，是非常重要的。

1 后装压缩式垃圾车上料机构的设计背景与特点

1.1 设计背景

吊装式垃圾车广泛适用与城市街道学校垃圾处理，运用范围广。但是在农村地区，为方便投放垃圾，通常将吊装斗与垃圾车分离配备，将吊装斗置于低于地面一定距离的地坑中，采用垃圾车收集垃圾时，需先将吊装斗吊离地坑，置于地面后再翻转吊装斗将垃圾导入填装装置中，其操控复杂，需要多人配合操作完成，不能实现一步操作完成倾倒工作，且要求分布在不同地方的吊装斗要相同，互换性、通用性差，同时也存在吊装斗倾倒角度小，倾倒垃圾不干净、运输成本高等缺点。基于上述原因，通用性较好的吊装机构成为环卫市场潜在的需求。

1.2 设计特点

①一步操作完成吊装斗提升，操作简单。主要由驱动机构驱动吊臂机构吊装吊装斗，吊臂机构通过能够活动的转臂组件带动链条拉动吊装斗，转臂组件为“V”形结构，能够实现地面式和地坑式吊装吊装斗，无需分两步吊装地坑式吊装斗，一步操作完成吊装斗提升，操作简单。

②能够吊装不同吊装斗，互换性强，互换性好，降低成本。在填装装置下部安装有两个能够调节活动角度的可拆卸的叉臂转座组件，通过叉臂转轴和转轴限位板将叉臂转座组件固定于填装装置下部开口处，当吊装带有叉口的吊装斗时，可以调节叉臂转座组件的活动角度，叉板另一端开有”U”槽，”U”槽一侧斜度≥90 ？觷，使得可以适应多种不同叉口的吊装斗，也可以拆掉叉臂转轴和转轴限位板卸下叉臂转座组件，使其适用于吊装无叉口的吊装斗，可以实现吊装多种吊装斗，提高了设备的互换性和通用性，可减少垃圾车的配套数量，降低成本。

③吊装斗倾倒角度大，倾倒垃圾彻底。转臂组件包括滚轮轴、滚轮、能够扩大吊臂摆动角度的转臂、滑轮轴和滑轮，滚轮通过滚轮轴固定于转臂一端外侧，滑轮通过滑轮轴固定于转臂另一端内侧，转臂为“V”形结构，吊装斗最大倾斜角达到0 ？觷～95 ？觷。吊臂机构为“V”形机构，吊臂机构旋转角度为0 ？觷～130 ？觷，转臂的摆动能够扩大吊臂摆动角，进而增大吊装斗倾倒角度，使垃圾倾倒彻底，不滞留在吊装斗内。

2 上料机构驱动设计

①首先固定一个回转的支点（在相同的平面内进行转动，在进行转动时支点的位置不发生任何变化），将此支点设置到垃圾车的集料斗上，由垃圾车油缸提供驱动，使其固定在集料斗侧的摆臂上，进而使垃圾车集料斗进行来回转动。这种转动模式被称作液动连杆式机构。

②垃圾车集料斗固定在车内的连杆位置，由垃圾车的油缸提供驱动，使摇杆进行转动，进而带动垃圾车中的连杆，使垃圾车集料斗进行来回转动。这种转动模式被称作双摇杆式机构。

③将回转支点安装在垃圾车的集料斗上，由垃圾车的油缸提供驱动，使摆臂进行来回转动，带动垃圾车的拉杆，最后使垃圾车集料斗进行来回转动，这种转动模式被称作双曲柄式机构。

3 工作原理设计

3.1 液动连杆式机构

该上料机构主要由油缸的底座、油缸、翻转轴承、轴承的底座、摆臂、集料斗以及防风罩构成。在大规模的垃圾车当中该机构十分常见。该机构主要是运用双作用形势下的单级油缸进行驱动，使垃圾车上的摆臂进行转动，从而带动集料斗进行来回转动。集料斗的实际容积在1.6～2.0 m3之间，垃圾在上料的过程中随着板车的深入不断进入集料斗中，依靠集料斗当中固定措施使板车得到固定，在集料斗持续翻动的过程中，板车中存有的垃圾会滑落至集料斗当中，然后在由集料斗向填料器当中运动。由于集料斗的顶盖要比填料器高，所以为有效减少车辆运行的阻力，一般会在垃圾车上安装防风装置。由于该上料机构充分利用液动的连杆式机构，垃圾车摆臂的起始位置所对应的力臂相对较小，为取得相对较大的力矩，在系统压力保持不变的前提下，油缸的尺寸与规格应尽可能大。该机构中集料斗中心与翻转轴的实际距离较大，导致在翻转过程中产生相对较大的力矩。所以，在该机构当中需运用缸径较大且行程相对较大的驱动油缸。这样一来，机构的自身重量往往变得很大，可以达到600～700 kg。在机构翻转到达合盖处时，由于集料斗质心处在填料器上端，也就是说，质心力矩不再是传统的倾翻力矩，所以在该机构中无需在设置新的固结装置。

3.2 双摇杆式机构

双摇杆式的集料斗机构比较适合中等或小规模的垃圾收集车辆。该机构主要由底座、油缸、翻转架台、集料斗以及固定设备构成。集料斗安装在翻转架位置，在该机构当中，翻转架台实际上就是一个连杆，由油缸进行驱动摆臂，使得翻转架以及摇杆进行来回摆动。在实际回转的过程中，应根据与地面上保持的角度进行调整，所以集料斗在进行持续回转的过程中倾角会发生一定变化。由于垃圾堆放存在一定安息角，为了使集料斗当中的垃圾能够全部倾倒出去，机构在闭合时集料斗的实际倾角应在50 ？觷以上。在设计的过程中，需要对机构当中杆件的实际长度进行科学合理的设置，使其在回转的过程中集料斗的倾角可以满足相关要求。

4 结 语

上述提到的几种上料结构各有利弊，其中液动连杆式的集料斗机构比较适合中等或大规模的垃圾收集车辆，这种垃圾车集料斗的容量较大，虽然这种上料方式较为简单，但是对应的机械设备重量偏大，使得垃圾车的外观不够美观；双摇杆式的集料斗机构比较适合中等或小规模的垃圾收集车辆，这种垃圾车集料斗的容量较小，上料机构自身的重量较小，具有相对较好的通用性，但是在上料的过程中存在一定不便，美观性也较为不足。

由此可见，在对集料机构进行设计的过程中，应结合实际情况与具体的要求，选取适宜的机构方式，从而提高设计质量，推动垃圾车的稳定发展。

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