影響壓縮式垃圾車壓縮性能參數分析

張崇武

摘要：本文通過對于壓縮式垃圾車工作原理以及各個組成部件的介紹，指出了影響其壓縮性參數的主要因素：排出板背壓力、填料器中滑板的提升壓力以及排出板的適時背壓力，然后針對這些具體的因素提出了相應的措施來提高壓縮式垃圾車的壓縮性能。

關鍵詞：壓縮式;垃圾車;壓縮性能;參數

衡量壓縮式垃圾車的主要的性能指標有：裝載質量、箱體的有效容積、最大擠壓力、裝載循環時間、垃圾排出時間以及系統壓力等參數，而能反映壓縮式垃圾車壓縮性能的指標卻并沒有統一的標準[1]。壓縮式垃圾車的系統壓力以及排出板背壓力通常在出廠使用之前就已經被設定完畢，而在壓縮式垃圾車系統壓力一定的情況下，對于不同類型的垃圾成分的壓縮比例有著很大的區別。以國際通用的皮革垃圾為標準壓縮實驗得到的數據顯示，壓縮式垃圾車的壓縮比一般保持在1：1.2，但是在就我國現階段的情況來看，很多商家通過模糊垃圾類型的方法將壓縮式垃圾車的壓縮比標注為1：1.3，甚至是1：1.5。

1.壓縮式垃圾車的組成部件

后裝壓縮式垃圾車大多是通過二類汽車的底盤改裝而成的，這種垃圾車的一般結構主要包括：底盤、垃圾箱、排出板系統、填料器、滑板刮板系統、傾倒裝置和液壓電子控制系統。為了更好地達到排出垃圾的目的，在液壓力的作用下填料器可以繞著箱體上部銷軸轉動，而填料器的下端也一般采用鎖鉤的形式來與箱體鎖緊。

2.壓縮式垃圾車的工作原理分析

現階段各個國家的壓縮式垃圾車的工作原理普遍相同。垃圾裝載的過程中，主要是通過傾倒裝置以及人工操作的方式來將垃圾桶中的垃圾排入填料器，而填料器中有液壓缸驅動的滑板刮板機構。刮板在油缸液壓的驅動下逆時針方向進行旋轉，然后滑板同樣在油缸液壓的作用下驅動刮板向下運動，在滑板的驅動作用下，刮板順時針將垃圾旋轉刮動，最后滑板帶動刮板上升，垃圾進入垃圾箱，開始進行壓縮。

垃圾裝載壓縮可以具體的分為兩個組成部分：裝載過程壓縮以及垃圾裝載末端壓縮。其中裝載過程壓縮采用的壓縮方式為適時背壓力壓縮。這種壓縮方式以滑板上升為主要的壓縮動力，當垃圾刮入垃圾箱時，在滑板油缸液壓力的驅動之下，滑板、刮板以及排出板形成作用力，同時排出板的背壓力也隨著這個作用力的增大而成比例的增大，通過這樣的方式實現對于垃圾的壓縮。在背壓力達到系統設定值時，排出板向后運動，而當滑板完成上升壓縮垃圾的任務之后，根據系統的設定，排出板的背壓力逐步減小最后消失[2]。在這種情況下，即使滑板下行垃圾也不會下落，從而極大提高了垃圾裝載的效率。

垃圾在運達目的地之后，需要對其進行排出。這個時候填料器與垃圾箱箱體的鎖鉤松開，在液壓缸的驅動作用下，填料器繞箱體的上部銷軸進行逆時針的旋轉，直到完全被打開，垃圾在排出板的作用之下從垃圾箱內被排出，然后重復相同的動作，清除殘留的垃圾。這樣就完成了整個的垃圾壓縮的工作循環，也是壓縮式垃圾車的整個的工作原理。

3.壓縮式垃圾車壓縮性能指標的測定

3.1過程壓縮

在垃圾壓縮的過程中應該考慮垃圾和垃圾箱體的底部摩擦力和垃圾對箱體內壁的膨脹力以及摩擦力。但是在實際的情況中，因為垃圾在箱體之中受到排出板弧面的牽引，垃圾先沿著弧面進入到垃圾箱，然后被推動到垃圾箱的頂部，最后推動排出板。通過實驗分析可得，實際過程壓縮中，垃圾的內壓力傳遞是非常的不均勻，這種不均勻的情況主要集中在排出板以及滑板刮板之間，由于這些部位的側向力比較小，所以可以認為垃圾收中立的影響并且在滑板的驅動作用和背壓力作用下產生摩擦。以垃圾為研究對象受力分析如圖：

根據受力平衡可得：

合并上述三個式子可以得到：

上述的計算公式中v為垃圾與垃圾箱箱體底部的摩擦系數，而V為壓縮式垃圾車的垃圾裝載容量，g是重力加速度，ρ為垃圾的壓縮密度。

當壓縮式垃圾車處在過程壓縮之時，由上述公式可以知道，水平背壓推動力F、排出板的油缸的直徑、安裝形式還有排出板的背壓力都有一定的關系。但是對于某個類型的壓縮式垃圾車，其排出板油缸的直徑以及安裝的形式都是已經確定的，這兩種因素對壓縮式垃圾車壓縮性能的影響可以忽略，因此影響垃圾壓縮比的因素為排出板背壓力的大小。

3.2背壓力的確定

根據上文的介紹，背壓力可由下列公式確定：

排出板的壓力大小決定了垃圾的壓縮比，所以在設計的過程中應該嚴格的考慮液壓系統中系統壓力以及多聯閥的性能，取背壓力的最大值。

3.3垃圾裝載末端壓縮

垃圾裝載末端壓縮的過程中，垃圾已經填滿了垃圾箱體的全部。因此垃圾對垃圾箱體的摩擦阻力非常大，所以背壓力可以忽略不計，此時P=0，并且可以得出：

由上式可得，垃圾車末端壓縮的過程中，在垃圾車的型號確定的前提下，如果想要提升壓縮式垃圾車的壓縮密度就，應該增加滑板油缸的提升壓力P，滑板油缸的提升壓力P受多聯閥的性能以及系統壓力和油路密封的質量影響，所以應該提高多聯閥的性能以及系統的壓力和油路的密封質量。

4.結語

根據上述分析，影響垃圾車壓縮性能的因素主要是排出板的背壓力和滑板油缸的提升力，但是決定因素還是排出板的適時背壓力。為了提高排出板的適時背壓力可以采用提高多聯閥性能的方式，另外還可以將箱體以及填料器的結構作為衡量垃圾車性能的指標。

參考文獻：

[1]劉同舉，王琪，袁明新.壓縮式垃圾車壓縮性能影響參數的研究[J].汽車科技，2012.3（12）.

[2]吳書超，李新輝.國內外生活垃圾源頭分類研究現狀及對我國的啟示[J].環境衛生工程，2010.18（5）：36-38.