蔣丹

摘 要：筆者經(jīng)過長時間的實踐證明和對壓縮式垃圾車的設(shè)計分析得知，如果在車輛本身自重、能量消耗、裝料壓縮比例、密封性能上進一步提升效果，將會使整車在經(jīng)濟性、可靠性、密封性上取得更大的實用價值。本文在以上幾個方面重點闡述在設(shè)計階段需要考慮的一些問題，并對所提問題進行對策剖析，從而得出壓縮式垃圾車在機械設(shè)計上面的一些改進措施。

關(guān)鍵詞：壓縮式垃圾車 機械設(shè)計 改進

中圖分類號：U469.6+91 TH248 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0113-01

隨著生活質(zhì)量的提高，居民生活垃圾的數(shù)量呈迅猛態(tài)勢不斷增加，如何快速有效無害化的處理這些垃圾成為保證居民生活環(huán)境清潔、提升城市文明形象的迫切要求。壓縮式垃圾車具有現(xiàn)代化設(shè)計特點，其工作效率高、勞動強度低、安全性好、能夠有效避免再次污染等優(yōu)點，贏得了我國許多大城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的青睞，成為目前綠色環(huán)保行業(yè)中的佼佼者。但在機械設(shè)計方面，我們有必要對其自重、工作中能量消耗、裝料壓縮比例、密封性能等進行更深入的鉆研，通過分析壓縮式垃圾車在設(shè)計和使用中會出現(xiàn)的各種問題，從而提出相應(yīng)的改進措施，提高車輛使用中的經(jīng)濟性、可靠性、密封性、安全性等。

1 減輕自重增加車體垃圾裝載量

在設(shè)計之初，整個車體的結(jié)構(gòu)布局大小直接由選擇的汽車底盤型號所決定，與之相對應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)就是底盤軸距。當(dāng)選擇高級別底盤型號時軸距變大，車輛能夠承受總載荷隨著增加，但是車體本身自重也會越來越大。而我們現(xiàn)在考慮的問題是當(dāng)軸距相等，總承載量一定時如何減少車輛自重來相應(yīng)增加垃圾裝載量。由m=ρv可以顯而易見的看出，在體積一定時要想減少重量，直接有效的辦法只有選擇密度較小的材料。所以，在垃圾車設(shè)計階段，除了車廂以外，卸料和填入壓縮機構(gòu)、裝料系統(tǒng)、其他裝飾部分零件均可選用強度高、質(zhì)量輕的新型材料，例如關(guān)鍵零部件使用高強度16Mn鋼板制作。除此以外利用先進生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝仍然可以達到減輕車輛自重的目的，從而增加車體垃圾載入重量，既提高了工作效率又降低了運行成本。

2 合理選擇裝卸料方式減小能量消耗

目前壓縮式垃圾車裝料壓縮方式分為舉板和推板壓縮方式、油缸支臂聯(lián)接式壓縮方式和框架式填料壓縮方式等種類。經(jīng)過比較，最后一種收集垃圾壓縮辦法具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、操作方便、一次完成裝載，所以這種方式效率高，不會因為垃圾倒退二次裝載浪費能量，在實際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)盡可能選擇框架式裝料壓縮方式。

垃圾車卸料分為后翻式卸料和推板卸料兩種型式。后翻式卸料工作原理同工程施工中使用的翻斗車卸車原理相同，通過車廂整體向后翻轉(zhuǎn)一定角度，利用垃圾本身巨大的自重完成卸車過程，但由于垃圾采用的是壓縮方式裝載，很容易與車廂內(nèi)部發(fā)生粘結(jié)不易滑出出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，更有可能發(fā)生重心失衡車輛傾翻事故，并且在翻轉(zhuǎn)時要克服整個車體大部分結(jié)構(gòu)的作用力，消耗能量大。而推板式卸料只需克服車廂內(nèi)垃圾與車廂摩擦所產(chǎn)生的功，因此能量消耗小，根據(jù)物理學(xué)知識進行受力分析，尋求卸料油缸與底盤夾角α和最小推力F之間的關(guān)系，此時建立數(shù)學(xué)三角形列出數(shù)學(xué)方程，求得卸料油缸與底盤夾角α最佳值，最終又通過α最佳值得到最小推力F的值。滿足此種條件的推板卸料機構(gòu)做功最少。這種卸車方式不僅能量損失小，而且不會產(chǎn)生重心偏移帶來的傾翻事故，安全性能大大提升。

3 提高裝料后壓縮率

壓縮系統(tǒng)的功率對裝料后垃圾壓縮率起到直接作用。我國居民生活垃圾較國外發(fā)達國家相比，壓縮后的相對密度偏大。我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^m=ρv得知，在裝載量和車廂體積固定的限制下，我們可以選擇壓縮系統(tǒng)功率相對偏低的型號，壓縮后垃圾壓縮率減小，垃圾密度不會過大，這樣對車輛運輸安全和使用壽命有一定好處。相反地，若車廂體積固定，裝載量能力較強時，我們就要選擇壓縮功率較大的系統(tǒng)用來提高垃圾壓縮率，盡可能的發(fā)揮車廂內(nèi)部空間最大使用率和運輸量。

值得注意的是，選擇大功率壓縮系統(tǒng)并不是唯一的提高壓縮率的途徑，還有許多其他辦法同樣可以達到目的。例如卸料推板和壓縮系統(tǒng)共同壓縮，這種辦法的原理是在車輛卸完垃圾后，推板暫時停留在外，當(dāng)裝料壓縮后利用壓縮機構(gòu)對垃圾進行壓縮時的推力，逐步使推板恢復(fù)到最初位置，這樣垃圾在車廂內(nèi)受到兩側(cè)作用力的作用，同樣增加了壓縮比例。

4 加強密封性能杜絕重復(fù)污染

作為清潔環(huán)境消滅垃圾的清道夫，更應(yīng)該在環(huán)保理念上有積極表率，倘若身為一個環(huán)境衛(wèi)士對環(huán)境造成了更惡劣的破壞，很顯然所有其他的努力都會顯得是得不償失。所以，壓縮式垃圾車在整個工作流程中都必須做到綠色環(huán)保。而事實上，壓縮式垃圾車在工作過程中不可能實現(xiàn)全封閉，這就要求在裝運和壓縮環(huán)節(jié)里要采取可靠的密封型式，使垃圾清理時產(chǎn)生的臟水、油污等易泄露的液體垃圾得到妥善處置。在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中，許多優(yōu)秀的密封結(jié)構(gòu)和方式先后出現(xiàn)并被人們優(yōu)化改進利用到實際生產(chǎn)和生活需要當(dāng)中，其中高質(zhì)量橡膠型密封條用處頗廣。壓縮式垃圾車工作中許多環(huán)節(jié)都要有密封處理措施，這些環(huán)節(jié)包括壓縮機構(gòu)與車廂間動摩擦密封、各種機構(gòu)間連接處密封、運輸時封閉車廂的靜密封。所有以上密封部位均可采用密封條進行密封，但是經(jīng)過長時間損傷密封條很容易失去密封效果，因此在設(shè)計時要盡量選擇壓緊力均勻適中，密封條移動距離小的結(jié)構(gòu)型式。另外，為了收集壓縮時和密封失效后泄露的臟水、油污，可在車廂底部加裝接污箱，配合車廂內(nèi)引水管、導(dǎo)污槽等結(jié)構(gòu)讓液體垃圾全部儲存到接污箱內(nèi)，到達指定地點后才進行排污。

5 結(jié)語

生態(tài)環(huán)境惡化給人類正常的社會生活帶來的諸多問題已經(jīng)受到世界的廣泛關(guān)注，如何高效綠色環(huán)保的處理掉數(shù)量龐大的垃圾已成為一個需要長期解決的戰(zhàn)略問題，也是在社會文明發(fā)展與環(huán)境惡化之間取得平衡成為保證人類現(xiàn)在及將來能否繼續(xù)生存的重要問題。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，垃圾處理方式和裝備一定會出現(xiàn)更先進的設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)過長期的優(yōu)化和改進，使不同環(huán)境下的各種類型垃圾都能得到良好的解決處理。

參考文獻

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