舉升機構在壓縮式垃圾中轉站裝卸垃圾箱的應用分析

湯云武

摘 要：壓縮式垃圾中轉站在垃圾處理領域已得到人們越來越多的重視，但是經壓縮充填垃圾的垃圾箱較重，垃圾箱在壓縮式垃圾中轉站的裝卸成了新的技術問題，采用由四個舉升柱構成的舉升機構在壓縮式垃圾中轉站裝卸垃圾箱，可以減少設備投入成本，降低垃圾中轉站的建筑結構要求，對新建垃圾中轉站和改造傳統垃圾中轉站都具有重要意義。

關鍵詞：垃圾箱；舉升機構；裝卸；同步；速度

1 壓縮式垃圾中轉站在垃圾處理中的重要作用

現今，隨著社會的不斷進步，城鎮集約化現象越來越明顯，城市的規模和人口的數量一直在擴大，人們在城市生活中產生的垃圾、污水就成了影響城市生活環境的一項重要因素。隨著人們生活水平的提高，人們對環境的要求也日益提高，各個大中小城市都開始設立垃圾無害化處理廠處理城市中產生的生活垃圾。由于垃圾無害化處理廠通常離市區比較遠，如何把城市里產生的垃圾運輸到垃圾廠進行處理就成了一項需要考慮的新問題，傳統的垃圾中轉站和垃圾清運方式已不能滿足要求。

由于壓縮式垃圾中轉站采用壓縮設備與垃圾箱相配合，對垃圾進行壓縮充填入垃圾箱，同時把垃圾中的污水擠出排入污水管道，可以對垃圾進行減容、減重、減量，減輕環衛工人的勞動強度，有效提高垃圾的轉運效率，降低垃圾的轉運成本。近年來，全國各地已開始建立各種各樣的壓縮式垃圾中轉站轉運垃圾來滿足垃圾處理的要求。壓縮式垃圾中轉站以其占地面積小，衛生狀況、隱蔽性較好，空間結構更為合理等優勢，在垃圾處理領域已得到人們越來越多的重視，其推廣勢在必行。

但是，在壓縮式垃圾中轉站充填完垃圾的垃圾箱較重，包括垃圾箱的自重通常會達到20噸，是傳統裝好垃圾的垃圾箱重量的3倍以上，因此如何在壓縮式垃圾中轉站裝卸垃圾箱又成了新的技術問題，其對裝卸設備的要求就更高了。

2 壓縮式垃圾中轉站垃圾箱裝卸方式的分析

垃圾箱是壓縮式垃圾中轉站里作為盛裝垃圾的周轉箱，垃圾箱需要在中轉站里從專用運輸車上卸下來，然后與壓縮設備相配合充填滿垃圾后再裝到專用運輸車上再拉到垃圾無害化處理廠進行處理。垃圾箱的裝卸方式主要有三種：一是采用吊裝的方式進行裝卸；二是采用專用運輸車自身設置的吊裝設備進行裝卸；三是采用舉升的方式進行裝卸。

采用吊裝的方式進行裝卸需要有行吊設備，在垃圾中轉站要建造一個能吊裝20噸重的行吊設備，設備的造價相當高；另一方面對垃圾站的建筑結構要求又提高，層高至少要達7米，垃圾中轉站相應的建筑柱和梁都要加大，垃圾中轉站的建造費用也要大為提高，對于已經建好的很多垃圾站這種結構是不能適用的，因此吊裝的方式其適用范圍較窄，經濟性較差。

采用專用運輸車自身設置的吊裝設備進行裝卸如可采用鉤臂車進行垃圾箱的裝卸，這種方式對專用運輸車要求大為提高，專用運輸車的造價大大提高，同時吊裝的空間也會受到限制，因此其設備投入較大，會提高轉運成本，適用范圍也較小。

采用舉升的方式進行垃圾箱進行裝卸，是利用設置于地面的舉升機構驅動垃圾箱上下運動進行垃圾箱的裝卸，其可以較好解決空間適應和設備成本較高的問題。

下面就介紹一種采用四個舉升柱的舉升機構，這種舉升機構可以方便把垃圾箱從專用運輸車上卸下然后再裝到專用運輸車上。

3 舉升機構的結構說明

如圖1、2、3所示，是四個舉升柱舉升垃圾箱的三視圖，每個舉升柱包括一個固定于地面的底座，底座上設有豎向支撐內套，支撐內套的外部套有一外套，外套可沿支撐內套上下移動，支撐內套的中間裝有一根頂升油缸，頂升油缸的殼體鉸接在支撐內套上，頂升油缸的活塞桿的上端與外套相固定，外套的中部鉸接一個掛鉤，掛鉤向上翻轉時其鉤端可以貼在外套上，掛鉤向下翻轉時受到限位銷的限位只能轉動到水平位置；然后在垃圾箱的兩個側面設置兩個橫向掛耳，每個掛耳與一個掛鉤相配合。

其工作過程如下：從專用運輸車上卸垃圾箱時，打開專用運輸車和垃圾箱的鎖緊機構，使得專用運輸車和垃圾箱可脫離，卸垃圾箱時，把每個舉升柱上的掛鉤翻轉成水平位置，然后使四個舉升柱上四個頂升油缸同時上升，四個頂升油缸的活塞桿就帶動四個外套和四個掛鉤同時上移，然后四個掛鉤就同時掛住垃圾箱的四個掛耳繼續上升至設定位置，接著，專用運輸車就可以開出垃圾中轉站，然后讓四個舉升柱上四個頂升油缸同時下降，四個掛鉤就帶動垃圾箱下降到垃圾箱接觸到地面的支撐墊塊，垃圾箱停止下移；此時四個掛鉤還可繼續下降，脫離垃圾箱，然后向上翻轉成豎向狀態，垃圾箱就可以與垃圾壓縮設備相配合進行垃圾充填。裝垃圾箱時反向操作即可，這樣利用四個舉升柱就可以方便在垃圾中轉站裝卸垃圾箱。

4 舉升機構存在的技術難題與解決辦法

采用這種舉升機構有兩個主要技術難題需要解決：（1）如何確保四個舉升柱同步上升和下降？（2）如何控制四個舉升柱上升和下降速度來確保安全運行？

為解決以上兩個技術難題，首先要設計附圖4的液壓回路圖，參照圖4的液壓回路圖，要解決第一個技術難題四個舉升柱的同步問題，先要保證A1油缸和A2油缸相同，B1油缸和B2油缸相同，A1/A2油缸的上腔截面積和B1/B2油缸的下腔截面積相同，四個油缸在正常工作壓力下的舉升總量要大于20噸，因此做如下的參數選擇（如表1所示）。

通過以上參數可以看出A1/A2油缸上腔的截面積和B1/B2油缸下腔的截面積相同為11304mm2，理論計算在10Mpa壓力下四個油缸的總舉升力為50774kg（約50噸），遠大于負荷總重量20噸，有一定保險系數，這樣就從結構上保證四個油缸的同步；另一方面在油路上設置分流集流閥（同步閥）2和3來確保供給A1/A2油缸和B1/B2油缸的流量和壓力相同，這樣就能較好地保證四個舉升柱的同步性。

第二個技術難題四個舉升柱上升和下降速度主要通過油路設計和控制閥的選擇來實現，首先選擇手動的三位四通換向閥1，通過手動控制閥芯的位置來改變液壓油的流量，就可以控制四個舉升柱上升速度，另外在油路中設置可調單向節流閥4，當四個舉升柱下降時給油路提供一個背壓，這樣就可以很好控制四個舉升柱的下降速度來確保操作的安全性。在這個油路中還設置二位二通閥5和6，其目的一是為了限位，二是使油缸的上下腔能夠互通補充液壓油和驅趕空氣。

通過以上的技術處理就比較滿意解決了舉升柱的同步和速度的問題，較可靠安全地在垃圾中轉站裝卸垃圾箱。

5 結束語

采用這種舉升機構在垃圾中轉站裝卸垃圾箱有以下幾個優點：（1）結構簡單、造價低。（2）對垃圾中轉站的建筑結構要求低，對墻面、梁、柱均沒有影響，層高只要4.5米就可以，大部分已建的垃圾中轉站都能使用，適用范圍廣。（3）操作簡單，安全性高。

因此這種舉升機構值得推廣，特別適合于把傳統垃圾中轉站改造成壓縮式垃圾中轉站，對新建垃圾中轉站和改造傳統垃圾中轉站都具有重要意義。目前這種舉升機構已在漳州市的小吃街垃圾中轉站、柑仔市垃圾中轉站、九湖垃圾中轉站、湘橋垃圾中轉站等地方得到應用，經過幾年的應用其運轉良好，既在新建的垃圾中轉站中得到應用，也在多個經改造的舊垃圾中轉站中得到應用。

參考文獻

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