智能型地埋式垃圾桶的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 ?要：目前，傳統(tǒng)垃圾運(yùn)收模式存在成本高，收運(yùn)工作不及時(shí)，收運(yùn)效率低，垃圾收集箱故障多及檢修不及時(shí)等問題。針對(duì)以上眾多難題，本文提出一種智能型地埋式垃圾桶，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的實(shí)時(shí)化監(jiān)控，在提升工作效率的同時(shí)降低了運(yùn)行成本。本文對(duì)智能型地埋式垃圾桶的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，智能型地埋式垃圾桶的應(yīng)用有效解決了城市垃圾收集難的問題。

關(guān)鍵詞：智能型;地埋式垃圾桶;設(shè)計(jì);應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：H122? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：2096-6903（2019）02-0000-00

目前在城市及農(nóng)村道路上擺放的塑料垃圾桶一般設(shè)有桶蓋，但是由于個(gè)人的垃圾投放習(xí)慣不同，經(jīng)常出現(xiàn)垃圾桶蓋未關(guān)閉的情況，該情況的出現(xiàn)往往容易引起雨水浸泡垃圾桶或者垃圾漫天飛等現(xiàn)象的發(fā)生，因此對(duì)環(huán)境造成了極大污染。針對(duì)以上極端現(xiàn)象，需要解決的問題有：垃圾浸泡、垃圾飄飛、垃圾桶被吹倒、垃圾收運(yùn)不及時(shí)等問題。為了解決以上問題，本文提出一種埋于地下、固定式、帶密閉翻轉(zhuǎn)蓋、可實(shí)時(shí)檢測(cè)垃圾重量同時(shí)可及時(shí)通知環(huán)衛(wèi)部門進(jìn)行垃圾收集的智能型地埋式垃圾桶。

1 智能型地埋式垃圾桶的構(gòu)造

智能型地埋式垃圾桶主要由大蓋總成、箱體總成、控制系統(tǒng)、外部裝飾四大部分構(gòu)成，其連接形式如下：箱體總成與大蓋總成一側(cè)進(jìn)行鉸接，可在0～92°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。控制系統(tǒng)通過螺栓或者支架安裝在大蓋和外桶內(nèi)壁上，裝飾部件通過螺釘緊固在外桶外壁上，其各部分的具體構(gòu)造如下所示：

（1）大蓋總成主要由大蓋和天窗機(jī)構(gòu)焊合而成。如圖1所示，其中大蓋主要由支撐橫梁、蓋板、鎖組成，鎖主要用于大蓋關(guān)閉時(shí)的鎖緊。在大蓋中部設(shè)置有投料口，其設(shè)計(jì)采用天窗的結(jié)構(gòu)。

天窗機(jī)構(gòu)主要部件有：拱形天窗固定件、弧形旋轉(zhuǎn)蓋板、扇形連接件、阻尼銷及扭簧等。在拱形天窗固定件中設(shè)置有矩形開口，在其內(nèi)側(cè)安裝由弧形旋轉(zhuǎn)蓋板、把手和扇形連接件拼焊而成的構(gòu)件。當(dāng)構(gòu)件打開時(shí)，在扭簧的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)壓縮變形，構(gòu)件關(guān)閉時(shí)，在阻尼銷和扭簧的反彈力作用下，緩慢下降，從而避免速度過快而傷害到投料手。在大蓋底端與箱體內(nèi)側(cè)均設(shè)置有氮?dú)鈴椈蛇B接座以及鏈條連接座，氮?dú)鈴椈蛇B接座與鏈條連接座都裝設(shè)氮?dú)鈴椈梢约胺雷o(hù)鏈條。當(dāng)大蓋上抬時(shí)，氮?dú)鈴椈捎型系耐屏ψ饔?，起到助力的作用，?dāng)大蓋翻轉(zhuǎn)至氮?dú)鈴椈傻臉O限行程時(shí)，鏈條被繃緊此時(shí)起到拉力的作用，從而使大蓋旋轉(zhuǎn)角度穩(wěn)定在92°左右。

（2）箱體總成主要由箱體本體和各安裝附屬件裝配而成。在箱體內(nèi)部，四角位置安裝有內(nèi)桶導(dǎo)向角鋼，導(dǎo)向角鋼的上部與桶體上框架連接，下部與桶底底板連接。在箱體中還設(shè)置有安全支架、安全踏板、配重塊、鏈輪、升降鏈條及限位滾輪等部件。安全板及安裝支架用于支撐內(nèi)桶。在安全支架的四個(gè)對(duì)角安裝有鏈條安裝座，其中升降鏈條的一端與安全支架相連，另一端與配重塊相連，中間通過鏈輪進(jìn)行力傳遞。當(dāng)垃圾回收內(nèi)桶被吊起時(shí)，由于配重塊質(zhì)量超過安全板質(zhì)量，安全升降機(jī)構(gòu)在限位滾輪的限位范圍內(nèi)緩慢升起，直至到達(dá)限定位置，此時(shí)對(duì)應(yīng)安全板的位置位于垃圾回收桶頂端。當(dāng)垃圾回收內(nèi)桶被放入時(shí)，垃圾回收內(nèi)桶和安全板重于配重塊，安全升降機(jī)構(gòu)也會(huì)在限位滾輪的限位范圍內(nèi)降至箱體底端，如圖2所示。

（3）智能型垃圾桶中使用的傳感器有：濕溫傳感器、位置傳感器、稱重傳感器、料位傳感器。位置傳感器裝在大蓋和投料口上，能夠?qū)Υ笊w、投料口的啟閉進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。濕溫傳感器和料位傳感器裝在天窗機(jī)構(gòu)的凹槽內(nèi)，濕溫傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)桶內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)。料位傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)桶的垃圾高度，當(dāng)垃圾堆放到一定高度時(shí)，將爆滿信號(hào)發(fā)回監(jiān)控中心。稱重傳感器裝在箱體內(nèi)壁的稱重支架上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)桶中的垃圾重量變化，當(dāng)達(dá)到設(shè)置的爆滿值時(shí)將爆滿信息發(fā)回監(jiān)控中心。

（4）箱體外部裝飾部件主要有：防腐板、鋁型材、方通管、連接板等。方通管和連接板主要用于固定鋁型材，在鋁型材的凹槽中鑲嵌防腐板，此種結(jié)構(gòu)使得垃圾回收桶箱體總體構(gòu)造更為牢固，同時(shí)也起到美化作用。此外還能有效的將箱體本體與外部隔開，有效降低了箱體表面面漆被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了桶體的壽命。

2 智能型地埋式垃圾桶的工作原理

智能型地埋式垃圾桶的工作原理如圖3所示：

（1）投料作業(yè)：地埋式垃圾桶處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)投料口，投料口上弧形旋轉(zhuǎn)蓋板被施加一定推力，當(dāng)垃圾丟入到投料口之后，弧形旋轉(zhuǎn)蓋板在阻尼銷以及扭簧作用下，投料口緩慢關(guān)閉。

（2）開蓋作業(yè)：使用三角鑰匙打開大蓋鎖，左右兩側(cè)對(duì)大蓋產(chǎn)生往上的推力作用，此時(shí)氮?dú)鈴椈蔀榇笊w提供動(dòng)力，從而使拉桶蓋更省力，當(dāng)?shù)獨(dú)鈴椈缮斓綐O限位置時(shí)，保護(hù)鏈條拉住大蓋，使大蓋停止翻轉(zhuǎn)。

（3）吊桶作業(yè)：使用吊臂將地埋式垃圾桶內(nèi)的內(nèi)桶吊起，此時(shí)安全板在配重塊的重力作用下，沿著導(dǎo)向角鋼往上滑動(dòng)，直至內(nèi)桶吊出。此時(shí)安全板到達(dá)限位位置，處于靜止?fàn)顟B(tài);

（4）放桶作業(yè)：傾倒完內(nèi)桶垃圾后，使用吊臂將內(nèi)桶放置于安全板上，安全板在內(nèi)桶的重量作用下，沿著導(dǎo)向角鋼往下滑動(dòng)。當(dāng)內(nèi)桶支耳位于稱重支架位置時(shí)，垃圾回收內(nèi)桶就不再向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)其落于稱重傳感器之上;

（5）關(guān)蓋作業(yè)：左右兩側(cè)給大蓋往下抬起的作用力，此時(shí)，氮?dú)鈴椈蓵?huì)為大蓋提供關(guān)蓋動(dòng)力，當(dāng)?shù)獨(dú)鈴椈煽s到極限位置時(shí)，使用三角鑰匙關(guān)閉大蓋鎖。

3 智能型地埋式垃圾桶的優(yōu)勢(shì)

（1）與傳統(tǒng)垃圾桶相比，智能型地埋式垃圾桶埋于地下，由于其六面封閉，重量較重，且僅設(shè)有投料口以及大蓋開啟機(jī)構(gòu)，因此可以有效地避免暴雨以及大風(fēng)天氣導(dǎo)致的垃圾漫天飛現(xiàn)象，亦可防止垃圾桶周圍的臟亂差現(xiàn)象。

（2）智能型垃圾桶的投料口采用圓弧形的提翻結(jié)構(gòu)，圓弧板與導(dǎo)軌間的配合間隙在5mm左右，因此能夠有效的防止雨水往桶內(nèi)飄落。同時(shí)提翻機(jī)構(gòu)中加裝了阻尼軸及扭簧，投料口弧形旋轉(zhuǎn)蓋板推開間隔約5s后，蓋板會(huì)自動(dòng)緩慢關(guān)閉。此緩沖結(jié)構(gòu)對(duì)老人、兒童以及殘疾人投放垃圾時(shí)更方便安全，同時(shí)更具有人性化。

（3）智能型垃圾桶中設(shè)有智能傳感裝置，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)桶內(nèi)的濕度、溫度、體積及質(zhì)量等信息進(jìn)行收集，并通過4G網(wǎng)絡(luò)反饋給監(jiān)控中心。該智能傳感裝置即解決了垃圾桶滿桶后無人收集的問題，又解決了垃圾桶未滿，垃圾車收集轉(zhuǎn)運(yùn)的綜合判斷調(diào)度問題。通過智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以提高垃圾車的轉(zhuǎn)運(yùn)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，降低車輛運(yùn)行中有害物質(zhì)的排放。同時(shí)，還可依靠溫度檢測(cè)以及遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，有效地避免火災(zāi)等事故的發(fā)生。

（4）出于吊裝安全考慮，設(shè)置安全升降機(jī)構(gòu)，在內(nèi)桶被吊起時(shí)，避免了人員掉落桶內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)，這種設(shè)計(jì)不但可以確保操作員的自身安全，還可以保證突然闖入人員的安全。在垃圾內(nèi)桶重量和配重塊重量的雙重作用下，安全板能夠平穩(wěn)完成升降。另外，在安全板的中部設(shè)置可拆卸式網(wǎng)蓋，可方便工作人員進(jìn)入垃圾桶底部進(jìn)行維修和清理等作業(yè)。

（5）內(nèi)桶導(dǎo)向角鋼的設(shè)置使內(nèi)桶上下的滑動(dòng)能夠按照指定的位置進(jìn)行滑動(dòng)。這樣不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)桶的有效保護(hù)，并且使內(nèi)桶上下滑動(dòng)具有合理限位，可以實(shí)現(xiàn)迅速到位，使吊桶作業(yè)更自如，快速。

（6）智能型垃圾桶各部件間采用安裝式工藝路線，部件的應(yīng)力變形更小，表面更平整，維修更換配件更便捷，批量化生產(chǎn)程度高。

（7）基于垃圾桶的智能化管理，借助于大數(shù)據(jù)的云控制中心，可對(duì)某一地方或區(qū)域的垃圾量進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，生成各種分類報(bào)表，為進(jìn)一步完善垃圾收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、管理提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)亦可應(yīng)用于城市或農(nóng)村的垃圾分類場(chǎng)景，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種垃圾的產(chǎn)量監(jiān)控。

4 智能型地埋式垃圾桶的應(yīng)用分析

（1）地埋式垃圾桶主要應(yīng)用在面積廣闊的農(nóng)村及城市地帶。其主要與吊裝式垃圾車配合使用。如在農(nóng)村的鄉(xiāng)路、村道較狹窄地帶，采用普通240L塑料桶進(jìn)行垃圾收集，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車須每天到點(diǎn)收集，轉(zhuǎn)運(yùn)的頻次較高，極易造成交通擁堵，而采用地埋式垃圾桶后，桶的容積為原來的3倍以上，在投放點(diǎn)固定不變的情況下，可2～3天收集一次，降低了收運(yùn)的頻次，同時(shí)降低了運(yùn)輸成本。

（2）在城市道路中，地埋式垃圾桶可應(yīng)用在學(xué)校、公司、公園景點(diǎn)、商業(yè)中心、綠道、高檔別墅區(qū)、無地下層的住宅小區(qū)等能夠進(jìn)行地下挖掘作業(yè)的區(qū)域。在城市應(yīng)用時(shí)，均配備智能燈桿系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)與之組合，以形成完整的信息收集、存儲(chǔ)、發(fā)送等渠道。

5 結(jié)語

社會(huì)在不斷發(fā)展進(jìn)步，而垃圾處理也變得愈發(fā)困難，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的有效科學(xué)化收集是現(xiàn)在人們非常重視的一個(gè)話題。垃圾問題不僅影響市容市貌，同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，智能型地埋式垃圾桶通過智能傳感裝置以及安全升降等功能，能夠?qū)崟r(shí)掌握垃圾存量，使垃圾得到及時(shí)處理，真正解決垃圾難題，保障人們居住環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]夏琳.一種智能型全埋式垃圾回收桶[P].廣東：CN208217578U，2018-12-11.

收稿日期：2019-06-16

作者簡(jiǎn)介：陳衛(wèi)（1983—），男，廣西南寧人，本科，工程師，研究方向：環(huán)衛(wèi)設(shè)備技術(shù)。

Design and Application of Intelligent Buried Garbage Bin

陳衛(wèi)

CHEN Wei

（廣西玉柴專用汽車有限公司，廣西南寧 530000）

（Guangxi Yuchai Special Vehicle Co.， Ltd.， ?Nanning Guangxi ?530000）

摘 要：目前，傳統(tǒng)垃圾運(yùn)收模式成本較高，收運(yùn)工作不夠及時(shí)，收運(yùn)效率較低，垃圾收集箱故障不能及時(shí)檢修，針對(duì)眾多難題，我們提出了智能地埋式垃圾桶概念，以實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的實(shí)時(shí)化監(jiān)控，提升工作效率，降低運(yùn)行成本。本文就對(duì)智能型地埋式垃圾桶的設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行分析，基于此來有效改善城市垃圾收集的難題。

Absrtact： At present， the traditional garbage collection mode has high cost， insufficient collection and transportation in time， low collection and transportation efficiency， and the failure of garbage collection bin can not be repaired in time. To solve the problems， we put forward a new garbage named?intelligent buried garbage bin，?which can?realize real-time monitoring， improve work efficiency and reduce operation costs. In this paper， the design and application of intelligent buried garbage bin are analyzed， the problem of urban garbage collection can be effectively improved?by using the intelligent buried garbage bin.

關(guān)鍵詞：智能型;地埋式垃圾桶;設(shè)計(jì);使用分析

Keywords：?Intelligent; buried garbage?bin; design;use analysis