一種新型環保自裝卸式垃圾車

王玉剛 王學軍 陳龍慧 馬繼峰

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1 前言

隨著我國經濟社會的發展、城鎮一體化建設速度的加快，生活垃圾也日益增多，如何高效地解決生活垃圾越來越受到關注。

某些自卸汽車是專用于垃圾裝運的，主要有自卸式垃圾車、壓縮式垃圾車、擺臂式垃圾車及自裝卸式垃圾車等[1]，其中自裝卸式垃圾車又稱側裝式垃圾車，是廣泛用于城市、城鎮或鄉村桶裝生活垃圾的收集、轉運的環衛車輛。自裝卸式垃圾車由于其適應于桶裝垃圾的收集轉運模式，得到了各級政府環衛部門及廣大用戶的青睞，下面對一種新型的自裝卸垃圾車進行分析介紹。

2 新型環保自裝卸式垃圾車

目前市場上自裝卸垃圾車普遍存在以下問題：

a、提桶滑車磨損嚴重導致提桶可靠性降低；b、垃圾桶損壞嚴重；c、箱內推鏟前端的垃圾清理不便；d、箱內污水跑冒漏滴，造成二次污染。

針對以上問題，研發了一款新型環保自裝卸式垃圾車，該款自裝卸式垃圾車采用成熟二類底盤，并加裝新型環衛箱體：箱體右前側面設有新型連桿提桶機構，該提桶機構可有效提高垃圾收集速度；箱頂垃圾入口處設有擋桶機構，可有效保護垃圾桶，更徹底地清除垃圾桶內殘余垃圾；環衛箱體的前下部設有垃圾清理口，可有效解決推鏟后部殘留垃圾難處理的問題；垃圾箱體的后部設有污水容納裝置，防止因垃圾箱體后門硅膠密封膠條老化或破損而造成二次污染。該新型自裝卸環衛車是一種新型環保桶裝垃圾收運車，整車結構如圖1所示。

2.1 新型整體式滑車拉桿提桶機構

傳統型滑車拉桿提桶機構有三種結構，如圖2～4所示，其共同特點是滑車機構使用移動副鎖緊垃圾桶而且潤滑脂在移動副運動的過程中不容易留存，導致整個提桶裝置易因為摩擦而損壞，從而造成機構工作過程中產生振動、回落過程中出現滑車上下部分離等問題，甚至出現運動失效，導致機構可靠性低。

圖1 整車結構示意圖

圖2 滑塊滑車提桶機構

圖3 雙導柱滑車提桶機構

圖4 滑槽滑車提桶機構

該新型整體式滑車提桶機構根據平面四桿機構的演化型式中曲柄滑塊機構原理[2]，由整體式滑車、提升桿、提升臂焊合、提桶軌道組成。整體式滑車采用的是旋轉副鎖緊垃圾桶而非傳統滑車移動副鎖緊垃圾桶，可實現對垃圾桶順利裝載、壓緊、翻轉倒料，故可有效解決傳統滑車拉桿提桶機構出現的上述問題。

該新型提桶機構中的鎖板是依靠連接在鎖板和提升桿之間的拉簧對壓板焊合進行鎖止和解除鎖止，其原理在于：利用提升桿與滑車本體在運動過程中的角度變化實現拉簧的拉伸。壓板焊合的設計要點在于配重軸的質量一定要大于壓板的質量，且壓板焊合也依靠自身質量繞旋轉點進行旋轉來壓緊和松開垃圾桶。

提升軌道的設計關鍵點在于B點處是一個開口，并且A處所示的小平面和C處所示的平面不在一個平面上，用來保證滑車上滾輪只能在彎軌道內運動而滑車下滾輪能在B點缺口處變軌。

新型整體式滑車拉桿提桶機構，如圖5所示。

本文著重對新型提桶機構中的整體式滑車進行論述。整體式滑車結構如圖6所示。

圖5 新型整體式滑車拉桿提桶機構示意圖

(a) 整體式滑車示意圖

圖6 整體式滑車結構

新型整體式滑車拉桿提桶機構工作過程如圖7所示。

2.2 新型擋桶機構

傳統自裝卸式垃圾車在垃圾傾倒過程中，容易出現垃圾桶過翻現象，長期使用，容易造成垃圾桶損壞（見圖8），并且影響垃圾收集效率。針對以上問題，新型自裝卸車輛上加裝擋桶機構，對垃圾傾倒過程中的垃圾桶進行保護，可有效提高垃圾桶傾倒的穩定性，延長垃圾桶的使用壽命。

新型擋桶機構由擋桶桿、支撐臂和連桿組成，結構如圖9所示。

圖9 擋桶機構三維數模示意圖

提升臂及擋桶機構位于箱頂入料口處。工作過程中，提升臂油缸帶動提升臂，同時帶動擋桶機構中的連桿運動。兩者同時運動，當垃圾桶在提升臂作用下到達指定位置后，連桿運動同時到達預定位置，如圖10所示，以實現“擋桶”的目的。垃圾傾倒工作結束后，提升臂及擋桶機構按原路徑返回。

圖10 擋桶機構工作過程

2.3 垃圾清理口

目前推板自裝卸環衛車在收集垃圾過程中，推鏟在進行垃圾壓縮時，垃圾會進入推鏟后端，堆積在箱體前端與推鏟后端之間，致使垃圾無法被推鏟推出。技術人員針對此問題，一直尋找一個經濟、有效的解決方法，然而完全阻止垃圾進入推鏟后方很難實現。這種新型自裝卸環衛車采用新式垃圾清理口，即在箱體前部側板處增加垃圾清理口，并采用密封門結構（如圖11），以防止污水泄漏，同時使操作人員對該位置垃圾清理過程簡單易行。該結構既經濟的解決了推鏟后方垃圾殘留問題，又對傳統箱體前方的垃圾清理口方式進行了改善。

圖11 垃圾清理口結構圖

垃圾清理口的特點及創新性，主要包括如下方面：

a.傳統需要操作人員進入箱體前端進行垃圾清理，清理費時費力且難以清理干凈的作業方式，改進后垃圾清理口不需要操作人員進入箱體內，即可從排污口直接將垃圾清理出來，從而完成操作方便、結構簡單、效率高、安全可靠的作業。

b. 該裝置采用專用密封膠條保證車輛行駛過程中無污水泄漏，快速夾鉗可保證密封門閉合牢固可靠。

c. 創新開發排污口密封門可調壓緊機構，由于經過一段時間使用后密封膠條彈性降低，通過該機構可調節其壓緊力，進而再次保證其密封效果，延長使用壽命。

d. 該裝置排污口下端有引水板，防止清理過程中垃圾及污水灑落污染底盤，進一步提高其環保及安全性。

2.4 污水容納裝置

現有垃圾運輸車后擋板與箱體之間全部采用密封膠條進行密封，但由于焊接工藝、裝配工藝等制作原因，以及使用一段時間后密封效果降低，都會產生污水向外滴滲漏現象，對環境造成了二次污染，給垃圾運輸車帶來了負面影響。

污水容納裝置包括引水板、污水槽、水管、污水箱，如圖12所示。污水從縫隙中滴滲漏后，經引水板引導，污水從引水板上流入污水槽中，達到污水收集的效果。污水槽由水管與污水箱連接，流入污水箱用作臨時收納，當運輸至目的地后，將污水傾卸。圖示的濾網一方面不影響污水滴進入污水槽（污水滴的量較小），另一方面可以阻擋垃圾進入污水槽堵塞污水進入污水箱的通道。本濾網設計為可拆裝式方便及時清理污水槽。

圖12 污水容納裝置結構及原理圖

3 結語

本文介紹了一款新型環保自裝卸車的提桶機構、擋桶機構、垃圾清理口、污水容納裝置四種新型結構及其工作原理，這些結構申請并授權了相關專利。該新型自裝卸式環衛車解決了普通自裝卸環衛車所出現的垃圾收運難題，提高了收運效率，更加環保。