舉升機(jī)構(gòu)在壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱的應(yīng)用分析

湯云武

摘 要：壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站在垃圾處理領(lǐng)域已得到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?，但是?jīng)壓縮充填垃圾的垃圾箱較重，垃圾箱在壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站的裝卸成了新的技術(shù)問題，采用由四個(gè)舉升柱構(gòu)成的舉升機(jī)構(gòu)在壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱，可以減少設(shè)備投入成本，降低垃圾中轉(zhuǎn)站的建筑結(jié)構(gòu)要求，對(duì)新建垃圾中轉(zhuǎn)站和改造傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站都具有重要意義。

關(guān)鍵詞：垃圾箱；舉升機(jī)構(gòu)；裝卸；同步；速度

1 壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站在垃圾處理中的重要作用

現(xiàn)今，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，城鎮(zhèn)集約化現(xiàn)象越來越明顯，城市的規(guī)模和人口的數(shù)量一直在擴(kuò)大，人們?cè)诔鞘猩钪挟a(chǎn)生的垃圾、污水就成了影響城市生活環(huán)境的一項(xiàng)重要因素。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境的要求也日益提高，各個(gè)大中小城市都開始設(shè)立垃圾無(wú)害化處理廠處理城市中產(chǎn)生的生活垃圾。由于垃圾無(wú)害化處理廠通常離市區(qū)比較遠(yuǎn)，如何把城市里產(chǎn)生的垃圾運(yùn)輸?shù)嚼鴱S進(jìn)行處理就成了一項(xiàng)需要考慮的新問題，傳統(tǒng)的垃圾中轉(zhuǎn)站和垃圾清運(yùn)方式已不能滿足要求。

由于壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站采用壓縮設(shè)備與垃圾箱相配合，對(duì)垃圾進(jìn)行壓縮充填入垃圾箱，同時(shí)把垃圾中的污水?dāng)D出排入污水管道，可以對(duì)垃圾進(jìn)行減容、減重、減量，減輕環(huán)衛(wèi)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)效率，降低垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)成本。近年來，全國(guó)各地已開始建立各種各樣的壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾來滿足垃圾處理的要求。壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站以其占地面積小，衛(wèi)生狀況、隱蔽性較好，空間結(jié)構(gòu)更為合理等優(yōu)勢(shì)，在垃圾處理領(lǐng)域已得到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?，其推廣勢(shì)在必行。

但是，在壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站充填完垃圾的垃圾箱較重，包括垃圾箱的自重通常會(huì)達(dá)到20噸，是傳統(tǒng)裝好垃圾的垃圾箱重量的3倍以上，因此如何在壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱又成了新的技術(shù)問題，其對(duì)裝卸設(shè)備的要求就更高了。

2 壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站垃圾箱裝卸方式的分析

垃圾箱是壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站里作為盛裝垃圾的周轉(zhuǎn)箱，垃圾箱需要在中轉(zhuǎn)站里從專用運(yùn)輸車上卸下來，然后與壓縮設(shè)備相配合充填滿垃圾后再裝到專用運(yùn)輸車上再拉到垃圾無(wú)害化處理廠進(jìn)行處理。垃圾箱的裝卸方式主要有三種：一是采用吊裝的方式進(jìn)行裝卸；二是采用專用運(yùn)輸車自身設(shè)置的吊裝設(shè)備進(jìn)行裝卸；三是采用舉升的方式進(jìn)行裝卸。

采用吊裝的方式進(jìn)行裝卸需要有行吊設(shè)備，在垃圾中轉(zhuǎn)站要建造一個(gè)能吊裝20噸重的行吊設(shè)備，設(shè)備的造價(jià)相當(dāng)高；另一方面對(duì)垃圾站的建筑結(jié)構(gòu)要求又提高，層高至少要達(dá)7米，垃圾中轉(zhuǎn)站相應(yīng)的建筑柱和梁都要加大，垃圾中轉(zhuǎn)站的建造費(fèi)用也要大為提高，對(duì)于已經(jīng)建好的很多垃圾站這種結(jié)構(gòu)是不能適用的，因此吊裝的方式其適用范圍較窄，經(jīng)濟(jì)性較差。

采用專用運(yùn)輸車自身設(shè)置的吊裝設(shè)備進(jìn)行裝卸如可采用鉤臂車進(jìn)行垃圾箱的裝卸，這種方式對(duì)專用運(yùn)輸車要求大為提高，專用運(yùn)輸車的造價(jià)大大提高，同時(shí)吊裝的空間也會(huì)受到限制，因此其設(shè)備投入較大，會(huì)提高轉(zhuǎn)運(yùn)成本，適用范圍也較小。

采用舉升的方式進(jìn)行垃圾箱進(jìn)行裝卸，是利用設(shè)置于地面的舉升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)垃圾箱上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行垃圾箱的裝卸，其可以較好解決空間適應(yīng)和設(shè)備成本較高的問題。

下面就介紹一種采用四個(gè)舉升柱的舉升機(jī)構(gòu)，這種舉升機(jī)構(gòu)可以方便把垃圾箱從專用運(yùn)輸車上卸下然后再裝到專用運(yùn)輸車上。

3 舉升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明

如圖1、2、3所示，是四個(gè)舉升柱舉升垃圾箱的三視圖，每個(gè)舉升柱包括一個(gè)固定于地面的底座，底座上設(shè)有豎向支撐內(nèi)套，支撐內(nèi)套的外部套有一外套，外套可沿支撐內(nèi)套上下移動(dòng)，支撐內(nèi)套的中間裝有一根頂升油缸，頂升油缸的殼體鉸接在支撐內(nèi)套上，頂升油缸的活塞桿的上端與外套相固定，外套的中部鉸接一個(gè)掛鉤，掛鉤向上翻轉(zhuǎn)時(shí)其鉤端可以貼在外套上，掛鉤向下翻轉(zhuǎn)時(shí)受到限位銷的限位只能轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置；然后在垃圾箱的兩個(gè)側(cè)面設(shè)置兩個(gè)橫向掛耳，每個(gè)掛耳與一個(gè)掛鉤相配合。

其工作過程如下：從專用運(yùn)輸車上卸垃圾箱時(shí)，打開專用運(yùn)輸車和垃圾箱的鎖緊機(jī)構(gòu)，使得專用運(yùn)輸車和垃圾箱可脫離，卸垃圾箱時(shí)，把每個(gè)舉升柱上的掛鉤翻轉(zhuǎn)成水平位置，然后使四個(gè)舉升柱上四個(gè)頂升油缸同時(shí)上升，四個(gè)頂升油缸的活塞桿就帶動(dòng)四個(gè)外套和四個(gè)掛鉤同時(shí)上移，然后四個(gè)掛鉤就同時(shí)掛住垃圾箱的四個(gè)掛耳繼續(xù)上升至設(shè)定位置，接著，專用運(yùn)輸車就可以開出垃圾中轉(zhuǎn)站，然后讓四個(gè)舉升柱上四個(gè)頂升油缸同時(shí)下降，四個(gè)掛鉤就帶動(dòng)垃圾箱下降到垃圾箱接觸到地面的支撐墊塊，垃圾箱停止下移；此時(shí)四個(gè)掛鉤還可繼續(xù)下降，脫離垃圾箱，然后向上翻轉(zhuǎn)成豎向狀態(tài)，垃圾箱就可以與垃圾壓縮設(shè)備相配合進(jìn)行垃圾充填。裝垃圾箱時(shí)反向操作即可，這樣利用四個(gè)舉升柱就可以方便在垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱。

4 舉升機(jī)構(gòu)存在的技術(shù)難題與解決辦法

采用這種舉升機(jī)構(gòu)有兩個(gè)主要技術(shù)難題需要解決：（1）如何確保四個(gè)舉升柱同步上升和下降？（2）如何控制四個(gè)舉升柱上升和下降速度來確保安全運(yùn)行？

為解決以上兩個(gè)技術(shù)難題，首先要設(shè)計(jì)附圖4的液壓回路圖，參照?qǐng)D4的液壓回路圖，要解決第一個(gè)技術(shù)難題四個(gè)舉升柱的同步問題，先要保證A1油缸和A2油缸相同，B1油缸和B2油缸相同，A1/A2油缸的上腔截面積和B1/B2油缸的下腔截面積相同，四個(gè)油缸在正常工作壓力下的舉升總量要大于20噸，因此做如下的參數(shù)選擇（如表1所示）。

通過以上參數(shù)可以看出A1/A2油缸上腔的截面積和B1/B2油缸下腔的截面積相同為11304mm2，理論計(jì)算在10Mpa壓力下四個(gè)油缸的總舉升力為50774kg（約50噸），遠(yuǎn)大于負(fù)荷總重量20噸，有一定保險(xiǎn)系數(shù)，這樣就從結(jié)構(gòu)上保證四個(gè)油缸的同步；另一方面在油路上設(shè)置分流集流閥（同步閥）2和3來確保供給A1/A2油缸和B1/B2油缸的流量和壓力相同，這樣就能較好地保證四個(gè)舉升柱的同步性。

第二個(gè)技術(shù)難題四個(gè)舉升柱上升和下降速度主要通過油路設(shè)計(jì)和控制閥的選擇來實(shí)現(xiàn)，首先選擇手動(dòng)的三位四通換向閥1，通過手動(dòng)控制閥芯的位置來改變液壓油的流量，就可以控制四個(gè)舉升柱上升速度，另外在油路中設(shè)置可調(diào)單向節(jié)流閥4，當(dāng)四個(gè)舉升柱下降時(shí)給油路提供一個(gè)背壓，這樣就可以很好控制四個(gè)舉升柱的下降速度來確保操作的安全性。在這個(gè)油路中還設(shè)置二位二通閥5和6，其目的一是為了限位，二是使油缸的上下腔能夠互通補(bǔ)充液壓油和驅(qū)趕空氣。

通過以上的技術(shù)處理就比較滿意解決了舉升柱的同步和速度的問題，較可靠安全地在垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱。

5 結(jié)束語(yǔ)

采用這種舉升機(jī)構(gòu)在垃圾中轉(zhuǎn)站裝卸垃圾箱有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。（2）對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站的建筑結(jié)構(gòu)要求低，對(duì)墻面、梁、柱均沒有影響，層高只要4.5米就可以，大部分已建的垃圾中轉(zhuǎn)站都能使用，適用范圍廣。（3）操作簡(jiǎn)單，安全性高。

因此這種舉升機(jī)構(gòu)值得推廣，特別適合于把傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站改造成壓縮式垃圾中轉(zhuǎn)站，對(duì)新建垃圾中轉(zhuǎn)站和改造傳統(tǒng)垃圾中轉(zhuǎn)站都具有重要意義。目前這種舉升機(jī)構(gòu)已在漳州市的小吃街垃圾中轉(zhuǎn)站、柑仔市垃圾中轉(zhuǎn)站、九湖垃圾中轉(zhuǎn)站、湘橋垃圾中轉(zhuǎn)站等地方得到應(yīng)用，經(jīng)過幾年的應(yīng)用其運(yùn)轉(zhuǎn)良好，既在新建的垃圾中轉(zhuǎn)站中得到應(yīng)用，也在多個(gè)經(jīng)改造的舊垃圾中轉(zhuǎn)站中得到應(yīng)用。

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