王玉梅

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

現(xiàn)在人們生活節(jié)奏快，物質(zhì)生活豐富，產(chǎn)生的生活垃圾不容忽視，如果處理不好，將會(huì)對(duì)人們生活或者整個(gè)城市的形象造成不良影響。城市衛(wèi)生環(huán)保垃圾清理過后，需要對(duì)垃圾桶進(jìn)行桶內(nèi)和桶外的全方位的清洗，傳統(tǒng)人工清洗垃圾桶的方式有很大的弊端，比如說清洗過程所需時(shí)間較長，清洗過程中人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，從而造成成本比較高，同時(shí)人工清洗過程占用的清洗空間比較大，人工清洗過程又會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成二次污染[1]，再者人工清洗的過程中對(duì)水資源的利用只有一次，水資源的浪費(fèi)大。因此，城市垃圾桶清洗方面需要智能化自動(dòng)化的設(shè)備。

1 設(shè)備整體介紹

自動(dòng)化的清洗設(shè)備一般是封閉式的垃圾桶清洗車或者垃圾桶清洗站，自動(dòng)化成度比較高的智能垃圾桶清洗站如圖1所示，封閉的工作環(huán)境避免對(duì)周圍環(huán)境的二次污染。設(shè)備整體主要是針對(duì)市面現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)垃圾桶集中批量清洗而設(shè)計(jì)，設(shè)備設(shè)計(jì)有自動(dòng)垃圾桶提升和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)把垃圾桶運(yùn)送到清洗位置，清洗機(jī)構(gòu)由多方位滾動(dòng)的毛刷和能夠旋轉(zhuǎn)的高壓噴頭組成能夠?qū)斑M(jìn)行全方位的清洗，帶式輸送機(jī)構(gòu)能夠輸送清洗過程中排出的比較大的殘留垃圾到指定的垃圾出口，由專門的垃圾收集裝置收?。磺逑春蟮奈鬯?jīng)過精密的凈化處理機(jī)構(gòu)能夠重復(fù)多次的使用，達(dá)到節(jié)能節(jié)水的效果；另外設(shè)備還可以配備加熱系統(tǒng)，清洗的水可以自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫，能夠有效解決冬日水溫低污漬比較難處理的難題，設(shè)備還可以通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能[1]。

圖1 自動(dòng)垃圾桶清洗站實(shí)物

垃圾桶清洗站的自動(dòng)清洗過程中，需要將臟的垃圾桶通過其他設(shè)備輸送到準(zhǔn)備清洗的區(qū)域范圍內(nèi)，通過垃圾桶清洗設(shè)備中的垃圾桶提升固定裝置將臟的垃圾桶舉升起，然后翻轉(zhuǎn)至清洗區(qū)域進(jìn)行垃圾桶的全方位清洗[1]，清洗過程中垃圾桶中較大的垃圾和雜物通垃圾排放輸送帶輸送到垃圾輸出口通過垃圾桶收集存放，其中較小的垃圾或者是塵土則在清洗過程中和清洗用水一起排泄到臟水處理的機(jī)構(gòu)，經(jīng)過處理以后再重復(fù)使用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

在全自動(dòng)垃圾桶清洗設(shè)備中，垃圾桶的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)和到位固定裝置在整個(gè)設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)中是比較復(fù)雜的，另外因?yàn)樵O(shè)備反復(fù)的翻轉(zhuǎn)使用的頻率較高，所以該機(jī)械結(jié)構(gòu)也是比較容易出現(xiàn)機(jī)械故障的部分，同時(shí)該自動(dòng)翻轉(zhuǎn)到位機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確與否，直接影響到臟垃圾桶是否能夠放置到正確的清洗范圍內(nèi)，垃圾桶能否準(zhǔn)確清洗干凈的關(guān)鍵所在，在此基礎(chǔ)上提出一種垃圾桶清洗站垃圾桶提升固定裝置的設(shè)計(jì)，較好的解決自動(dòng)翻轉(zhuǎn)固定中所遇到的困難。

2 提升固定結(jié)構(gòu)

目前，市面上現(xiàn)有的垃圾桶清洗車的垃圾桶提升固定裝置中機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，垃圾桶在清洗過程中需要將垃圾桶舉起，然后才能進(jìn)行固定和提升，這種機(jī)械控制方式造成在垃圾桶的清洗過程中較為費(fèi)時(shí)和費(fèi)力，整體的使用過程中使用很不方便，造成整體自動(dòng)垃圾桶清洗機(jī)構(gòu)的效率偏低，成本偏高。

針對(duì)上述內(nèi)容，為克服現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的技術(shù)的缺陷，設(shè)計(jì)一種垃圾桶清洗站垃圾桶提升固定裝置，該機(jī)械結(jié)構(gòu)在垃圾桶清洗過程相對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械結(jié)構(gòu)省時(shí)、省力，該機(jī)械裝置的工作效率高、控制方便，在環(huán)境衛(wèi)生設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域有高效節(jié)能的競爭優(yōu)勢，該垃圾桶提升固定裝置的整體實(shí)物如圖2所示。

圖2 垃圾桶提升固定裝置實(shí)物

項(xiàng)目設(shè)計(jì)出的垃圾桶自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)中的垃圾桶提升裝置和垃圾桶提升到位固定裝置，設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)有5部分組成，分別是提升臂部分、連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一部分、連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二部分、轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)部分和固定結(jié)構(gòu)部分。其中圖3為垃圾桶提升固定裝置正面整體結(jié)構(gòu)示意圖和另一視角結(jié)構(gòu)示意圖[1]。設(shè)備裝置中各機(jī)械部分具體的組成和具體的名稱如下所述[1]。

圖3 垃圾桶提升固定裝置整體結(jié)構(gòu)

連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一：連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一設(shè)于提升臂上，連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一起到了轉(zhuǎn)動(dòng)提升臂的作用；連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二：連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二設(shè)于提升臂上，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)于連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二上。轉(zhuǎn)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、連接盤、轉(zhuǎn)動(dòng)臂和液壓伸縮器，轉(zhuǎn)軸貫穿連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，連接盤設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)臂設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，液壓伸縮器一端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于提升臂1上且另一端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)臂上，液壓伸縮器起到伸縮帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)的作用。固定部分結(jié)構(gòu)：固定結(jié)構(gòu)設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)上，固定結(jié)構(gòu)包括固定板、支撐板、伸縮吸盤、進(jìn)出氣管和氣缸，固定板設(shè)于連接盤上，支撐板設(shè)于固定板上，支撐板起到防脫落的作用，伸縮吸盤貫穿固定板設(shè)置，伸縮吸盤起到固定的作用，進(jìn)出氣管連接到伸縮吸盤上，氣缸設(shè)于進(jìn)出氣管上。

在設(shè)備提升翻轉(zhuǎn)過程中，為了更快達(dá)到固定提升的目的，提升臂設(shè)于連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)一與連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二之間，液壓伸縮器設(shè)于提升臂與轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間，進(jìn)出氣管設(shè)于伸縮吸盤與氣缸之間，轉(zhuǎn)軸與連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二呈垂直形狀要求設(shè)置，轉(zhuǎn)動(dòng)臂與轉(zhuǎn)軸呈垂直設(shè)置。轉(zhuǎn)軸呈圓柱形形狀設(shè)置，連接盤呈圓形形狀設(shè)置，固定板呈長方形形狀設(shè)置[2]。

為了實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)固定的效果，提升臂設(shè)兩組，連接轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)二設(shè)有兩組，轉(zhuǎn)軸設(shè)有兩組，連接盤設(shè)有兩組，轉(zhuǎn)動(dòng)臂設(shè)有兩組，液壓伸縮器設(shè)有兩組，固定板設(shè)有兩組，支撐板設(shè)有兩組，伸縮吸盤設(shè)有四組，進(jìn)出氣管設(shè)有四組，氣缸設(shè)有四組。

3 設(shè)備工作過程

項(xiàng)目中設(shè)計(jì)的垃圾桶清洗站垃圾桶提升固定裝置的具體使用方法如下：

使用該垃圾桶清洗站垃圾桶提升固定裝置時(shí)，清洗過程中，首先是通過其他的傳送設(shè)備或者是人工把需要清洗的臟垃圾桶運(yùn)送到夾取翻轉(zhuǎn)的區(qū)域范圍內(nèi)，垃圾桶提升固定裝置首先轉(zhuǎn)動(dòng)提升臂將翻轉(zhuǎn)裝置下降到指定的位置后，然后垃圾桶提升固定裝置將垃圾桶放置到固定板與支撐板形成的半包圍槽內(nèi)，將垃圾桶包圍在設(shè)備的包圍圈內(nèi)[2]。

然后垃圾桶提升固定裝置啟動(dòng)氣缸，將空氣通過進(jìn)出氣管排入到伸縮吸盤內(nèi)，使伸縮吸盤伸長，然后將垃圾桶固定，然后啟動(dòng)液壓伸縮器，推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接盤轉(zhuǎn)動(dòng)，連接盤帶動(dòng)固定板轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)垃圾桶翻轉(zhuǎn)，然后提升臂，帶動(dòng)垃圾桶提升起來，提升起來之后配合其他的設(shè)備，然后將準(zhǔn)備清洗的臟的垃圾桶放置到適當(dāng)?shù)奈恢?，為下一步垃圾桶的清洗做好?zhǔn)備，以上便是整個(gè)垃圾桶清洗車?yán)疤嵘潭ㄑb置的使用過程，整個(gè)控制過程穩(wěn)定方便，省時(shí)省力[2]。

經(jīng)過垃圾桶清洗站垃圾桶提升固定裝置，把臟垃圾桶準(zhǔn)確無誤的放置到清洗區(qū)域范圍內(nèi)，清洗機(jī)構(gòu)開始對(duì)垃圾桶進(jìn)行垃圾桶內(nèi)和垃圾桶外的全方位的清洗過程，清洗的過程中，較大的垃圾和雜物則經(jīng)過垃圾贓物傳送帶運(yùn)送到垃圾出口，通過垃圾桶接受并儲(chǔ)存，其中較小的垃圾則在清洗的過程中隨著水流進(jìn)污水處理系統(tǒng)（圖4），經(jīng)過精密的過濾機(jī)等處理機(jī)構(gòu)把污水處理干凈達(dá)到重復(fù)利用節(jié)能環(huán)保的效果，降低水資源的利用。

圖4 污水處理系統(tǒng)

4 結(jié)束語

通過對(duì)垃圾桶清洗裝置中垃圾桶提升機(jī)構(gòu)和垃圾桶提升到位的固定裝置的設(shè)計(jì)分析可知，該設(shè)計(jì)方案能夠有效的解決目前市場上垃圾桶提升固定裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜[2]、操作不方便、使用起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。該設(shè)備可推廣應(yīng)用在現(xiàn)代城市環(huán)保設(shè)備中的自動(dòng)控制的智能環(huán)保垃圾桶清洗設(shè)備的自動(dòng)提升翻轉(zhuǎn)的設(shè)備中，為自動(dòng)化的清洗設(shè)備設(shè)計(jì)提供較好的方案，能有效地解決手動(dòng)清洗過程帶來的人工成本較高、清洗過程中造成的水資源較浪費(fèi)等弊端[2]，該項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)，實(shí)用性較強(qiáng)，項(xiàng)目可以結(jié)合國家環(huán)保政策對(duì)環(huán)保行業(yè)大力推行，自動(dòng)垃圾桶清洗站是其中一種智能、新穎的先進(jìn)環(huán)保設(shè)備，大大減少人力投入，提高垃圾桶清洗效率，具有非常廣泛的市場應(yīng)用前景，可以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)保事業(yè)貢獻(xiàn)出新的力量。