壓縮式垃圾車推板機構的設計研究

鄒震

關鍵詞：壓縮車 推板機構 結構設計

后裝壓縮車具有垃圾裝載量大、壓填自動化程度高等優點，廣泛應用于城市生活垃圾的收集和轉運，對于改善環衛工人勞動強度.提高社會勞動效率等方面具有很好的經濟和社會效益。

推板機構作為后裝壓縮車的關鍵部件，其位于垃圾箱內，可沿側面的導軌滑動，其作用有三：a.推卸垃圾出垃圾箱;b.封閉垃圾箱前端，避免運輸中二次污染;c.對進入垃圾箱的垃圾產生阻力.使垃圾壓實。

推板機構設計的合理與否直接關系到垃圾的裝載量及作業效率。對于傳統后裝壓縮車的推板。往往直接在推板的背后直接安裝水平的推板油缸，此種推板機構不僅占用空間大.而且垃圾的壓實率也比較低.因此設計一種占用箱體空間小.又能保證較高垃圾壓實率的推板就顯得尤為重要。

下文將以某型號壓縮車為研究對象.設計一種新型的推板機構.驗證設計方法的合理性和有效性。

1推板機構工作原理

推板安裝在箱體的內部，可沿箱體側板上的導軌水平滑動，當垃圾上料時，對垃圾起到雙向壓縮的作用;當需卸料時，推板背后的油缸伸出，借助推板將垃圾推出箱體外。對于傳統推板，當箱體容積為8.5m3時，除去推板占用的空間，實際有效容積只有6.5m3，垃圾的壓實率約0.6m3，壓實率欠佳。

針對傳統推板存在的缺陷，本文設計一種連桿式推板機構，該機構主要由連桿、推板、推桿油缸所組成。當推板油缸縮回時，連桿折疊，帶動推板往箱體內收，實現垃圾的雙向壓縮;當推板油缸伸出時，連桿展開，將推板從箱體前端沿著導軌推至箱體尾部完成卸料。推板機構工作原理如圖1所示。

2推板機構結構設計及受力分析

2.1確定連桿參數

為了使推板機構在垃圾箱內的有效行程達到最大值.增加垃圾的裝載量.連桿機構設計成一種放大連桿機構。通過試驗及反復驗算，設計連桿長度：AE=655mm.BE=432 mm，B’D=934 mm，CD=261 mm，由于垃圾具有腐蝕性，故推板選擇具有耐腐蝕、抗變形能力強的材料，本文選擇推板的材料為16Mn。

2.2推板結構設計

因推板機構位于垃圾箱體內.其外形尺寸受箱體的限制，根據現有后裝壓縮車的箱體截面。設計相應的推板結構.設計的推板外形尺寸為：長900mm，寬1970mm，高1270mm，卸料角B=42°，推板結構如圖2所示。

2.3機構受力分析

連桿式推板機構的受力分析如圖3所示，連桿由起始位置運動到終止位置，其受力狀態是逐漸變化的，對推板作用力也是逐漸變化的。以連桿機構任意位置受力分析如下：

3推板機構校核計算

據分析得知，在推擠卸料過程中，桿AB，B’c在起始位置受力最大，因此僅就此位置對連桿強度進行校核，起始

3.1桿AB強度校核

單獨對桿AB進行受力分析.繪制其受力圖、彎矩圖、壓力圖如圖4所示。

3.2桿B’C強度校核

同理，單獨對桿B’c進行受力分析，繪制其受力圖、彎矩圖、壓力圖如圖5所示。

4結語

推板機構是后裝壓縮車中的關鍵部件，本文運用現代參數化設計方法開發了一種新型的連桿式推板機構，經實際制作，連桿式推板的制作成本只增加了相應連桿費用，約180元/套。通過發往區域試用。連桿式推板機構未產生變形，強度可靠;垃圾的壓實率從0.6t/m3提升到0.68t/m3，提升了約13%;箱體有效容積從6.5m3提升到7.2m3，提升了約11%。總體來看，新型推板只需增加較小的成本，但垃圾的壓實率和箱體有效容積得到了較大的提升，達到了預定的設計要求，為推板機構的設計提供了一種新的理論方法。