一種新型高位上料自裝卸式垃圾車的控制方法

吳杰靈　夏凱

中圖分類號：U469.6+91 文獻標識碼：A 文章編號：1004-0226（2021）12-0067-04

1前言

目前市場上常見的自裝卸式垃圾車一般都是側掛桶帶箱體舉升后門卸料。最近幾年隨著環衛市場的發展，在垃圾分類、無滴漏等要求下，為了克服傳統側裝式自裝卸式垃圾車容易撒漏、作業噪聲易擾民等問題，一種高位舉升自裝卸式垃圾車越來越受到用戶的認可。該垃圾車收集垃圾后可以直接傾倒在處理池內，也可以和大中型壓縮式垃圾車、固定式、移動式垃圾壓縮站等配合使用，直接對接到大中型垃圾車和垃圾站的料斗內收集，再經長途運轉到中轉站或填埋場，從而大大提高垃圾收集轉運的效率，且過程不產生二次污染。

2整車構成

高位上料自裝卸式垃圾車主要由底盤、垃圾箱、刮滑板機構、上料機構等組成，如圖1所示。底盤為純電動底盤，作業噪聲小;垃圾箱為船型箱式結構，規避了傳統老式箱體+后面的密封結構，從根本上解決轉運過程中的二次污染問題;上料機構保證垃圾桶先水平上升最高位置后再傾倒垃圾，實現上料不撒漏。

3工作流程

首先垃圾桶掛上后被上料機構水平提升至箱體尾部料口位置，然后翻轉將桶內垃圾倒入垃圾箱內;其次垃圾倒入垃圾箱后會在上料口處堆集，通過刮滑板機構運動將其強力刮至垃圾箱前部并不斷壓縮。提高整車的裝載量：當垃圾箱裝滿后，刮滑板機構運動至車尾處，蓋住上料口，防止垃圾飛濺產生二次污染;垃圾箱卸料時，先打開支腿油缸，保持作業的安全穩定，再從垃圾箱尾部高位為軸開始翻轉傾倒卸料，可車車對接卸料，也可直接倒入處理池卸料。整個收集/運輸討程無滴漏，垃圾車主要工作裝置動作如圖2所示。

4液壓原理圖

整車液壓系統原理圖如圖3所示：刮滑動作回路由兩個并聯的刮板油缸（4）和一個滑板油缸（5）驅動;舉升動作回路由兩個并聯的舉升油缸（6）驅動，因箱體負載大，在回路中配置了雙平衡閥（7），箱體下降到位后有接近開關SQI在位感應;翻轉動作回路由一個翻轉油缸（8）驅動，為保證翻轉動作的穩定，在回路中也配置了雙平衡閥（7），翻轉下降到位后有接近開關SQ2在位感應;提升夾緊回路配置了雙向液壓鎖（10），夾緊到位后有接近開關SQ3在位感應;支腿回路配置了雙向液壓鎖（10），兩個支腿液壓油缸并聯;換向閥組（3）的P口配置了1個壓力傳感器SP1測試系統動作壓力。

5控制策略

本垃圾車技術控制策略的拓撲圖如圖4所示：操控人員可通過操作面板進行刮板刮合、刮板張開、滑板伸出、滑板縮回、刮滑復位、提桶上升、提桶下降、自動壓填、蓋箱運輸、箱體舉升和箱體下降等動作。

刮板刮合、刮板張開、滑板伸出和滑板縮回這幾個動作可手動操作啟動，手動停止動作，或者各動作到位后，壓力達到壓力傳感器SP1的設定壓力時自動停止。刮板刮合和滑板縮回動作與垃圾壓縮相關，負載較大，設定壓力較高;刮板張開和滑板伸出動作負載較小，設定壓力較低。

以下為整個垃圾上料、運輸和卸料過程：

a.刮滑復位動作：操作動作按扭，電磁鐵YV1、YV3得電，刮板油缸縮回，刮板張開到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV3失電、YV5得電，滑板縮回到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV1、YV5失電，停止動作;在進行提桶上升（上料）和箱體舉升（卸料）動作，自動壓填以及蓋箱運輸動作時，必須先進行刮滑復位動作，方便垃圾車上料、卸料與垃圾壓縮。

b.提桶上升動作：即進行上料操作。先將垃圾桶掛上上料機構，操作動作按扭，控制系統先判斷翻轉下降到位接近開關SQ2是否得電以及刮滑是否復位，如果為否，系統自動執行翻轉下降及刮滑復位動作;達到執行條件后，電磁鐵YVl、YV10得電，提升油缸伸出，提桶夾緊到位接近開關SQ3得電，電磁鐵YV10失電、YV8得電，翻轉油缸伸出，垃圾桶垃圾倒出，電磁鐵YV1、YV8失電，停止動作。

c.提桶下降動作：即空桶下降操作。電磁鐵YV1、YV9得電，翻轉油缸縮回，翻轉下降到位接近開關SQ2得電，電磁鐵YV9失電、YV11得電，提升油缸縮回，提桶機構下降到位，電磁鐵YV1、YV11失電，停止動作。

以上為一次上料動作，當完成4～5次上料動作后，執行一次以下動作：

d.自動壓填動作：即垃圾壓縮動作。操作動作按扭，控制系統先判斷翻轉下降到位接近開關SQ2是否得電以及刮滑是否復位，如果為否，系統自動執行翻轉下降及刮滑復位動作;達到執行條件后，電磁鐵YV1、YV4得電，滑板油缸伸出，滑板伸出到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV4失電、YV2得電;刮板油缸伸出，刮板刮合到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV2失電、YV5得電;滑板油缸縮回，滑板縮回到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV5失電、YV3得電;刮板油缸縮回，刮板張開到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV1、YV3失電，停止動作。

當收集完一個垃圾點或垃圾箱收滿（N次上料動作）后，執行以下動作：

e，蓋箱運輸動作：操作動作按扭，控制系統先判斷翻轉下降到位接近開關SO2是否得電以及刮滑是否復位，如果為否。系統自動執行翻轉下降及刮滑復位動作;電磁鐵YV1、YV4得電，滑板油缸伸出，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV4失電、YV2得電;刮板油缸伸出，刮板刮合到位后，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV1、YV2失電，停止動作。

如已滿箱，垃圾車行駛至卸料點后，可執行以下動作：

f，箱體舉升動作：即進行卸料操作。操作動作按扭，控制系統先判斷翻轉下降到位接近開關SQ2是否得電以及刮滑是否復位，如果為否，系統自動執行翻轉下降及刮滑復位動作（可先執行此動作）;達到執行條件后，電磁鐵YV1、YV12得電，支腿油缸伸出，壓力達到SP1的設定壓力，電磁鐵YV12失電、YV6得電;舉升油缸伸出，箱體舉升到位，電磁鐵YV1、YV6失電，垃圾倒出卸料。

g.箱體下降：操作動作按扭，電磁鐵YV1、YV7得電，舉升油缸下降，舉升下降到位接近開關SQ1得電，電磁鐵YV7失電、YV13得電，電磁鐵YV7失電、YV13得電;支腿油缸縮回，電磁鐵YV1、YV13失電，卸料完成。完成卸料后執行蓋箱運輸動作，繼續收集垃圾。

6控制系統及電控系統原理

控制系統采用手動+硅膠面板，操作簡單，穩定可靠。硅膠面板位于車輛右側（靠后），車輛正常作業時，操控人員位于車輛右側，極大提高了操作人員的安全性;該車可選配無線遙控，提高了作業的安全性和便捷性。在檢修作業或者電控系統失效的情況下，還可以通過手動操作位于車輛左側的多路閥的手柄，對車輛進行應急操作。硅膠面板及電控系統原理圖如圖5所示。

7結語

通過以上的動作及控制策略分析：系統操作簡單，上料和卸料動作為順序動作;自動化程度高，刮滑動作和蓋箱動作可手動也可自動操作;控制邏輯強、安全性好，翻轉下降到位和刮滑復位后才可進行上料、卸料、自動壓填以及蓋箱運輸動作。