整體提升式垃圾壓縮機的結構設計

萬育俊

（宜興高等職業技術學校，江蘇 宜興 214206）

0 引言

對于收集在城市垃圾中轉站的生活垃圾，為便于衛生裝卸、環保運輸、儲存和后續無害化處理（如填埋、垃圾焚燒或氣化發電等），現在一般都在事前利用機械設備將生活垃圾進行壓縮，減少其體積，擴大運輸量[1]，去除垃圾中的大部分污水，增大垃圾聚集的密度。經過壓縮處理后，生活垃圾的體積可縮小60%左右[2]，且在運輸過程中不會產生垃圾袋橫飛、污水滴漏的現象。

整體提升式垃圾壓縮機是根據國內生活垃圾壓縮工況的要求，在立式垃圾壓縮機的基礎上，進行優化改良設計而成的[3]。它既具有立式垃圾壓實機壓縮力大、壓縮比大的優點，也具有臥式垃圾壓實機裝料、出料方便和封閉作業的特點，是一種比較先進又實用的現代生活垃圾壓縮處理設備。

1 作業流程

對于整體提升式垃圾壓縮機，生活垃圾壓縮采用立壓式，垃圾塊推出為橫推式，采用人工裝填垃圾原料，作業箱裝滿后整體提升裝車，各動作采用人工控制和液壓電器互鎖，操作人員將生活垃圾倒入垃圾壓縮槽，啟動垃圾壓縮機即可將生活垃圾壓縮成塊狀，并推出裝車運走。新型垃圾壓縮機設備作業流程，如圖1所示。

圖1 垃圾壓縮機作業流程

1）將待壓的生活垃圾倒入垃圾壓縮槽，操控壓縮頭進行垃圾壓縮Ⅰ工序，將垃圾壓縮成塊[4]，同時將壓縮出來的生活污水流入污水槽。

2）壓縮頭上移，作業箱隔板打開，推出機構將垃圾塊推進存儲箱，推出機構和隔板復位。

3）將待壓垃圾倒入垃圾壓縮槽，操控壓縮頭進行新的垃圾壓縮Ⅱ工序，同時將壓縮出來的污水流入污水槽。

4）此時已壓縮成型了兩個垃圾塊，壓縮頭與作業箱連接并帶動作業箱上升到與垃圾運輸車一致的裝車高度。將作業箱底部的污水儲存箱與作業箱一起升起，并位于地平面以上（一般高出1.4 m左右），因而污水儲存箱內部的污水會沿污水軟管自動流入污水溝，流入城市污水管網，再進行后續處理[5]。

5）作業箱隔板和封門打開，推出機構將垃圾塊推出裝車，推出機構和隔板、封門復位。

6）垃圾運輸車將垃圾塊運往垃圾處理場。

2 技術參數

LY63Z-130-1型整體提升式垃圾壓縮機的主要技術參數，如表1所示。

表1 垃圾壓縮機的主要技術參數

3 結構設計

整體提升式垃圾壓縮機主框架尺寸與主液壓缸工作高度尺寸采用疊加的方法，由不同的高度層面完成各自的功能分配。如垃圾壓縮作業在一個高度層面，垃圾塊提升貯存在另一個高度層面，如圖2所示。其中地平面下1.5 m～2 m是壓縮工作層面，地平面上8.5 m左右，主機總高度在10 m左右。

圖2 垃圾壓縮機整機實物圖

1）壓塊總成。在壓塊上升和下降過程中，利用導向輪在立柱的導軌上實行上升、下降操作，這樣可以減少摩擦，保證壓塊工作的穩定。

2）立柱總成。保證法蘭盤和立柱焊接牢度，利用加強筋保證其強度，選擇合適的連接方式[6]，保證其工作的安全。

3）作業箱的設計。作業箱是生活垃圾壓縮、推出、存儲、裝車和壓縮污水收集排放的部件，其結構如圖3所示，主要部件組成和功能如下：

圖3 作業箱結構圖

①壓縮倉。位于作業箱中部，是垃圾塊成形的下模具[7]，生活垃圾壓縮的主要承受力部分，壓縮倉底部設置多組Φ10 mm的溢流孔，用于排放垃圾壓縮時產生的生活污水。

②推出器。位于作業箱的一端，由三級推出油缸和推出架板組成，用于垃圾塊的出料和裝車。推出架板由8組導輪定位于作業箱內的導軌上（其中含4組平滾輪和4組菱形滾輪），從而使推出架板能自由可靠地沿導軌前后運動，避免了被垃圾卡死等現象的發生，三級推出油缸采用國產液壓缸[8]，密封件均為優質件。

③貯存倉。位于作業箱的另一端，用于臨時儲存垃圾塊，貯存倉前門為無動力自動抽拉門，即作業箱提升時前門自動打開，作業箱降落時前門自動關閉。貯存倉蓋板采用防滑花紋鋼板，由5根1.9 m左右長的8號槽鋼橫向焊接于壓縮倉前儲存倉蓋板上，并用黑、黃相間的油漆進行防腐處理。

④污水槽。位于作業箱底部，用于生活垃圾壓縮時產生的污水收集與存放。

4 控制部分

整體提升式垃圾壓縮機操作部分采用微電腦自動控制和緊急手動控制方式。自動控制采用電腦板CPU自動控制液壓閥件來控制和協調各執行元件（油缸）的動作，當出現緊急情況時采用手動方式緊急操控和協調各執行元件（油缸）工作，從而保證了設備安全可靠地運行。

取消傳統的行程開關控制方式，而采用時分制程序控制方式來控制各液壓油缸的行程、換向和工作順序，從而實現油缸工作過程的無觸點化控制，避免了行程開關因觸點銹蝕、灰塵而接觸不良或部件老損產生的失效損壞，因而大大降低了整機的故障率，提高了設備工作的可靠性。

此外在智慧城市智能控制方面，可采用創新式全城聯網。環衛監控中心可通過計算機網絡對全城范圍內的各垃圾轉運站的垃圾壓縮機進行綜合管理，包括垃圾壓縮機的每天工作時間、處理垃圾量、機器報警及故障診斷等，其網絡構成如圖4所示。

圖4 網絡控制

5 結語

根據我國市政建設的飛速發展和人口的城鎮化趨勢，對生活垃圾在轉運前進行壓縮處理[9]，以達到減容、脫水的目的是非常必要且可行的。針對LY63Z-130-1型整體提升式垃圾壓縮機，其在提升機構上設有垃圾箱體，使得整體設備位于垃圾中轉站的地坑內，既衛生又環保[10]；在作業箱體內一端裝有液壓側推出料裝置，在垃圾箱體的外側有平移軌道，壓縮裝置固定在壓縮頭支撐架的上部，可以在垃圾箱上方上、下移動，減少了設備占地面積；聯結接口通用，降低了設備的制造成本，因而使得設備安裝維護快捷，升級換代方便，適用于城市垃圾中轉站、居民區、大學城等生活垃圾較為集中的區域使用。此外，還可根據不同用戶的需要，增減不同的單元以便實現其附加的功能，如噴霧凈化裝置等。