朱龍英，孫美艷

ZHU Long-ying1, SUN Mei-yan2

（1. 鹽城工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，鹽城 224003；2. 江蘇大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

近年來隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，城市人民的生活水平日益提高，而大量的物質(zhì)消費(fèi)品在豐富生活的同時(shí)，也源源不斷地滋生出垃圾。大量的城市垃圾需要符合環(huán)保要求、同時(shí)又要具備高轉(zhuǎn)運(yùn)效率和收集作用的垃圾運(yùn)輸車來運(yùn)輸。國內(nèi)一些大中城市逐漸淘汰了落后的自卸式垃圾車，采用后裝壓縮式垃圾車和車廂可卸式垃圾車等。

但是，隨著產(chǎn)品更新速度越來越快及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，許多企業(yè)都被迫采用了多品種、中小批量的生產(chǎn)方式，致使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和制造方式己無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)多樣化、快節(jié)奏的新要求。為了解決這一問題，將模塊化思想引入了垃圾車設(shè)計(jì)中?；谀K化思想，作者設(shè)計(jì)了一款集裝箱式垃圾車，由機(jī)械臂和集裝箱兩大模塊組成。垃圾車在行進(jìn)時(shí)，機(jī)械臂揀路上的雜物，放進(jìn)集裝箱內(nèi)，待裝滿后到指定的地點(diǎn)卸掉垃圾。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，垃圾車卸料的穩(wěn)定顯得尤為重要，通過分析比較現(xiàn)有資料，作者設(shè)計(jì)了一種裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置。

1 幾種卸料裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 車廂后傾式卸料方式

工作原理是：在傾卸油缸的作用下，車廂及車廂內(nèi)的垃圾繞車架尾部的回轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)至一定角度后車廂內(nèi)的垃圾靠自重下落實(shí)現(xiàn)卸料作業(yè)[1]，如圖1所示。這種卸料方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但在傾翻作業(yè)時(shí)，車廂及垃圾的重心將后移、上升，影響整車縱向穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)，前橋離地，整車傾翻。

1.2 推板卸料方式

工作原理是：在車廂內(nèi)設(shè)置一塊面板呈鏟形并能沿預(yù)定軌道滑行的推板,推板在油缸的推動(dòng)下，向車廂尾部作水平推擠運(yùn)動(dòng)，將垃圾推出車廂,實(shí)現(xiàn)卸料作業(yè)[1]，如圖2所示。這種卸料方式卸料干凈，對(duì)車架的載荷分布較為均勻，卸料過程平穩(wěn)、安全，但是推擠垃圾需要很大的推力，而且推板拉回時(shí)容易造成卡死現(xiàn)象。

圖1 車廂后傾式卸料

圖2 推板卸料

2 裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置

2.1 工作原理

后門打開落地，裝載箱通過油缸沿預(yù)定軌道滾動(dòng)到傾斜的后門上，垃圾在自重的作用下下落。

2.2 結(jié)構(gòu)

卸料裝置由底盤、安裝在底盤上的后門、打開關(guān)閉后門的連桿式鎖緊裝置[2]和裝載箱四大部分組成，如圖3所示。底盤與安裝在底盤上的后門的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接支座是固定支點(diǎn)。連桿式鎖緊裝置中，舉升油缸的一端與焊接在后門上的支座連接，另一端通過銷軸與三軸支座相連接；三軸支座通過銷軸與焊接在底盤側(cè)壁下部的固定支座相連接；連桿通過銷軸與三軸支座相連接；鎖緊鉤一端通過銷軸與連桿相連接，另一端通過銷軸與焊接在底盤側(cè)壁上部的固定支座相連接；后門鎖止在底盤上時(shí)，鎖鉤勾住了焊接在后門側(cè)壁上的鎖銷。推動(dòng)油缸的一端與焊接在裝載箱上的固定支座相連接，另一端與焊接在底盤上的固定支座相連接。當(dāng)后門鎖止時(shí)，底盤上定位擋板與后門間的距離等于裝載箱的長度，這樣裝載箱由不密閉變成了密閉。

圖3 卸料裝置各組成部分的結(jié)構(gòu)

2.3 工作過程

當(dāng)操作液壓系統(tǒng)打開底盤上的后門時(shí)，舉升油缸活塞桿先伸出一小段，由于鎖緊裝置中的鎖鉤仍鉤在后門的銷軸上，因此后門不能打開，于是舉升油缸推動(dòng)三軸支座繞支座順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，直到與限位銷相接觸，帶動(dòng)連桿下移，連桿帶動(dòng)鎖鉤擺動(dòng)一個(gè)角度，鎖鉤即脫開后門上的鎖銷軸，油缸活塞桿繼續(xù)伸出，后門被打開落地。操作液壓系統(tǒng)，四級(jí)油缸活塞推動(dòng)裝載箱沿導(dǎo)軌滾動(dòng)到傾斜的后門上，垃圾由于自重下落，油缸活塞縮回，裝載箱被拉回與底盤上的定位擋板接觸。舉升油缸活塞桿縮回，底盤上的后門關(guān)上。

Pro/e是一款享有極高聲譽(yù)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，利用pro/e提供的機(jī)構(gòu)(Mechanism)設(shè)計(jì)模塊，可以對(duì)建立的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，現(xiàn)對(duì)所設(shè)計(jì)的裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置進(jìn)行仿真，過程如圖4所示。

圖4 pro/e仿真過程

2.4 裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置的特點(diǎn)

通過比較分析，裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置具有以下特點(diǎn)：

1）與車廂后傾式卸料裝置相比較，其優(yōu)越性在于當(dāng)傾翻作業(yè)時(shí),車廂及垃圾的重心下降，穩(wěn)定性好；載荷分布均勻，安全性能提高。

2）與推板卸料裝置相比較，其優(yōu)越性在于當(dāng)傾倒垃圾時(shí)，由于滾動(dòng)摩擦和垃圾在重力的作用下自然下落，推動(dòng)裝載箱所需的力比推動(dòng)推板所需的力要小的多，油缸受力情況較好，提高了其使用壽命。

3 結(jié)論

本文從應(yīng)用角度闡述了裝載箱滾動(dòng)式卸料裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理。設(shè)計(jì)出的卸料裝置造型美觀、外觀協(xié)調(diào)一致、工作可靠、操作靈活輕便，具有一定的實(shí)用性。

[1]王偉新.后裝壓縮式垃圾車設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].專用汽車,2004(3)：23-24.

[2]周敏.連桿機(jī)械式裝載箱鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)原理[J].專用汽車,2007(10)：38-40.