張沐林

廣州市環(huán)境衛(wèi)生機(jī)械設(shè)備廠有限公司 廣東廣州 510450

1 前言

桶裝垃圾車是一種用于收集和運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)垃圾桶至垃圾終端處理設(shè)施的的專用車輛，它有效地?cái)U(kuò)大了生活垃圾分類處理的前端垃圾收運(yùn)服務(wù)半徑，進(jìn)一步提高終端垃圾處理設(shè)施的工作效率，對(duì)城市垃圾的快速清理起到至關(guān)重要的作用。隨著生活垃圾分類處理工作的進(jìn)一步深化，分類投放所需的垃圾桶逐漸增多，桶裝垃圾車的需求量每年將逐步遞增, 成為生活垃圾分類處理前端收運(yùn)不可缺少的車型。

市場上最初出現(xiàn)的桶裝垃圾車是柵欄敞開式桶裝垃圾車（圖1），它采用敞開式貨廂形式，側(cè)面為柵欄，沒有頂蓋，收運(yùn)的垃圾桶高度大于柵欄高度，垃圾桶顯露在外，當(dāng)垃圾桶蓋關(guān)閉不嚴(yán)時(shí)，垃圾桶內(nèi)的垃圾在運(yùn)輸過程中可能外溢掉落，造成環(huán)境二次污染。

隨著對(duì)垃圾運(yùn)輸車輛密閉性要求的提高，原有的柵欄敞開式桶裝垃圾車已不能滿足市場需求，面臨淘汰；而市場急需一種全密閉式的桶裝垃圾運(yùn)輸車，解決運(yùn)輸過程的垃圾外露和撒漏問題。由此，升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車（圖2）應(yīng)運(yùn)而生，該車型既便于收集垃圾桶，又具備密閉運(yùn)輸要求，正逐步取代柵欄敞開式桶裝垃圾車，成為桶裝垃圾收運(yùn)的主流車型。

圖1 柵欄敞開式桶裝垃圾車

圖2 升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車

2 車型介紹

2.1 總體結(jié)構(gòu)

升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由廂體、頂蓋、升降頂蓋機(jī)構(gòu)、緩沖吸能裝置、防污水滴漏裝置、清洗裝置、汽車尾板、底盤等組成。

圖3 升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車結(jié)構(gòu)示意圖

該車的廂體與頂蓋通過升降頂蓋機(jī)構(gòu)鉸接在一起，當(dāng)運(yùn)行升降頂蓋機(jī)構(gòu)，頂蓋上升后的廂體內(nèi)部凈高大于1 850 mm，方便作業(yè)人員裝卸垃圾桶，頂蓋下降后與廂體良好接合，成為全密閉廂式結(jié)構(gòu)。操作時(shí)，首先汽車尾板下翻，頂蓋平行上升，然后通過汽車尾板的上升和下降，帶動(dòng)垃圾桶進(jìn)行升降，從而實(shí)現(xiàn)垃圾桶的裝卸，裝卸完畢，頂蓋平行下降，汽車尾板上翻，從而完成一個(gè)完整的塑料垃圾桶收集過程。

2.2 廂體

廂體合理的輕量化設(shè)計(jì)，能夠降低整備質(zhì)量，提高裝載能力，避免出現(xiàn)超載問題，兼顧整體外觀簡潔美觀，是設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的方向。廂體結(jié)構(gòu)大多采用兩種方式，一種是側(cè)板整體壓制成型，如圖4所示；另一種是側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

側(cè)板整體壓制成型結(jié)構(gòu)，大多是壓制成等腰槽形狀，該結(jié)構(gòu)剛性好又減少板料材耗；而側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)，由于板與板拼裝處存在縫隙，結(jié)構(gòu)易變形且容易造成漏水現(xiàn)象，越來越少產(chǎn)品采用該結(jié)構(gòu)。

圖4 側(cè)板整體壓制成型示意圖

圖5 側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 頂蓋

頂蓋整體為拱形結(jié)構(gòu)，采用簡單流暢的造型設(shè)計(jì)，內(nèi)部采用骨架型式，外表面覆蓋一層壓制成型的頂板，頂板采用熱鍍鋅鋼板提高耐腐蝕能力，延長使用壽命，相比較平面結(jié)構(gòu)，既提高了結(jié)構(gòu)剛性又減少板料材耗，而且頂部不積水，此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是頂蓋實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)和提高耐腐蝕能力的首選。

2.4 升降頂蓋機(jī)構(gòu)

升降頂蓋機(jī)構(gòu)是本產(chǎn)品中承上啟下的重要裝置，其采用四連桿平行機(jī)構(gòu)，主要由主動(dòng)臂、隨動(dòng)臂、連桿、銷軸、油缸等部分組成。如圖6所示。

圖6 升降頂蓋機(jī)構(gòu)示意圖

廂體的兩側(cè)與頂蓋的兩側(cè)之間各安裝有主動(dòng)臂和隨動(dòng)臂，主動(dòng)臂和隨動(dòng)臂設(shè)計(jì)成曲尺狀彎臂形狀。主動(dòng)臂和隨動(dòng)臂的前端均鉸接在頂蓋上，主動(dòng)臂和隨動(dòng)臂的末端鉸接在廂體上，并且主動(dòng)臂的末端通過連桿連接在一起，當(dāng)油缸推動(dòng)連桿旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)臂則繞著廂體上的固定銷軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)隨動(dòng)臂將頂蓋升起或降落，而且頂蓋的升降過程中一直保持平行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)頂蓋開啟或關(guān)閉功能，從而達(dá)到操作人員能夠直立進(jìn)入車廂，方便進(jìn)行垃圾桶的裝卸作業(yè)。

2.5 防污水滴漏裝置

防污水滴漏裝置包括：污水閥、排水孔、排水板、污水引流槽、管道和污水收集箱，如圖7所示。廂體底部采用前低后高的傾斜設(shè)計(jì)，便于污水集中在廂體前部，廂體前部設(shè)有污水閥，可在停車時(shí)把污水排放；廂體前中位設(shè)有排水孔，后部設(shè)排水板和污水引流槽，通過管道把廂體的污水導(dǎo)流到污水收集箱，污水收集箱底部也設(shè)有污水閥，可在停車時(shí)把污水排放，防止收運(yùn)過程中的污水滴漏現(xiàn)象。

圖7 防污水滴漏裝置示意圖

2.6 緩沖吸能裝置

在頂蓋打開時(shí)，由于沖擊力的作用會(huì)造成車輛晃動(dòng)，存在不安全的現(xiàn)象，因此，在升降頂蓋機(jī)構(gòu)前側(cè)設(shè)計(jì)了緩沖吸能裝置，消除頂蓋打開時(shí)沖擊力造成車輛晃動(dòng)的現(xiàn)象。另外，在車廂與頂蓋之間增設(shè)緩沖膠墊，防止升降頂蓋機(jī)構(gòu)下降時(shí)對(duì)車廂的撞擊，有效消除兩者產(chǎn)生的噪聲。

2.7 清洗裝置

清洗裝置包括水箱、水泵、清洗水槍、控制系統(tǒng)。清洗裝置在收運(yùn)作業(yè)結(jié)束后對(duì)廂體內(nèi)殘留垃圾和防污水滴漏裝置進(jìn)行清洗。

3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車時(shí)，有以下細(xì)節(jié)需要特別注意。

3.1 總體布置的設(shè)計(jì)

該車用于裝載垃圾桶，裝載的桶數(shù)決定了車輛的裝載能力和運(yùn)輸效率，在設(shè)計(jì)時(shí)，必須按照桶的規(guī)格尺寸和車輛的允許布置空間，注意充分利用允許的最大后懸尺寸，合理設(shè)計(jì)車廂的內(nèi)部尺寸和裝載桶數(shù)。

3.2 廂體和頂蓋的設(shè)計(jì)

廂體和頂蓋在上裝結(jié)構(gòu)所占的比重較大，在滿足堅(jiān)固耐用的的前提下如何合理的輕量化設(shè)計(jì)，降低整車的生產(chǎn)成本，是在設(shè)計(jì)過程中需要關(guān)注的重點(diǎn)之一?？紤]到在收運(yùn)垃圾桶的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)摩擦和碰撞現(xiàn)象，廂體內(nèi)部采用骨架型式，內(nèi)增設(shè)防撞欄，預(yù)防垃圾桶碰撞造成廂體變形，頂蓋整體采用拱形結(jié)構(gòu)，兩者的外壁板設(shè)計(jì)成整體壓制成型的等腰槽結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)剛性且減少板材的厚度，以達(dá)到輕輕量化設(shè)計(jì)的目的。

3.3 升降頂蓋機(jī)構(gòu)

升降頂蓋機(jī)構(gòu)中在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該控制油缸的合理運(yùn)動(dòng)速度，必要時(shí)進(jìn)行節(jié)流控制，避免頂蓋升降過快造成沖擊力過大。同時(shí)，由于低轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件采用無油潤滑軸承，使之具有摩擦系數(shù)小、耐磨、抗腐蝕性好和無油潤滑的特點(diǎn)，解決普通軸套和軸之間配合需要經(jīng)常加油潤滑的問題，方便維護(hù)。

3.4 防污水滴漏的實(shí)現(xiàn)

由于垃圾在運(yùn)載過程中會(huì)產(chǎn)生污水，必須設(shè)置防污水滴漏裝置，以免污水滴漏污染環(huán)境。污水收集箱的底部采用前低后高的傾斜設(shè)計(jì)，污水閥的密封性能必須可靠，排污口徑大，方便清洗箱內(nèi)的沉積物。

4 結(jié)語

升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車在裝載垃圾桶時(shí)，頂蓋和尾板均能升降，方便垃圾桶的裝卸，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率；在行車過程中，頂蓋、車廂及汽車尾板形成密閉的空間，防止行車過程中物品外溢掉落，污染環(huán)境，正逐步取代柵欄敞開式桶裝垃圾車，成為生活垃圾分類中桶裝垃圾運(yùn)輸?shù)闹髁鬈囆?。其中升降頂蓋機(jī)構(gòu)也可用于類似需要平行升起或降落功能的其他設(shè)備上，具有廣泛的應(yīng)用前景。