一種升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車的結(jié)構(gòu)設計

張沐林

廣州市環(huán)境衛(wèi)生機械設備廠有限公司 廣東廣州 510450

1 前言

桶裝垃圾車是一種用于收集和運輸標準垃圾桶至垃圾終端處理設施的的專用車輛，它有效地擴大了生活垃圾分類處理的前端垃圾收運服務半徑，進一步提高終端垃圾處理設施的工作效率，對城市垃圾的快速清理起到至關(guān)重要的作用。隨著生活垃圾分類處理工作的進一步深化，分類投放所需的垃圾桶逐漸增多，桶裝垃圾車的需求量每年將逐步遞增, 成為生活垃圾分類處理前端收運不可缺少的車型。

市場上最初出現(xiàn)的桶裝垃圾車是柵欄敞開式桶裝垃圾車（圖1），它采用敞開式貨廂形式，側(cè)面為柵欄，沒有頂蓋，收運的垃圾桶高度大于柵欄高度，垃圾桶顯露在外，當垃圾桶蓋關(guān)閉不嚴時，垃圾桶內(nèi)的垃圾在運輸過程中可能外溢掉落，造成環(huán)境二次污染。

隨著對垃圾運輸車輛密閉性要求的提高，原有的柵欄敞開式桶裝垃圾車已不能滿足市場需求，面臨淘汰；而市場急需一種全密閉式的桶裝垃圾運輸車，解決運輸過程的垃圾外露和撒漏問題。由此，升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車（圖2）應運而生，該車型既便于收集垃圾桶，又具備密閉運輸要求，正逐步取代柵欄敞開式桶裝垃圾車，成為桶裝垃圾收運的主流車型。

圖1 柵欄敞開式桶裝垃圾車

圖2 升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車

2 車型介紹

2.1 總體結(jié)構(gòu)

升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由廂體、頂蓋、升降頂蓋機構(gòu)、緩沖吸能裝置、防污水滴漏裝置、清洗裝置、汽車尾板、底盤等組成。

圖3 升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車結(jié)構(gòu)示意圖

該車的廂體與頂蓋通過升降頂蓋機構(gòu)鉸接在一起，當運行升降頂蓋機構(gòu)，頂蓋上升后的廂體內(nèi)部凈高大于1 850 mm，方便作業(yè)人員裝卸垃圾桶，頂蓋下降后與廂體良好接合，成為全密閉廂式結(jié)構(gòu)。操作時，首先汽車尾板下翻，頂蓋平行上升，然后通過汽車尾板的上升和下降，帶動垃圾桶進行升降，從而實現(xiàn)垃圾桶的裝卸，裝卸完畢，頂蓋平行下降，汽車尾板上翻，從而完成一個完整的塑料垃圾桶收集過程。

2.2 廂體

廂體合理的輕量化設計，能夠降低整備質(zhì)量，提高裝載能力，避免出現(xiàn)超載問題，兼顧整體外觀簡潔美觀，是設計時重點考慮的方向。廂體結(jié)構(gòu)大多采用兩種方式，一種是側(cè)板整體壓制成型，如圖4所示；另一種是側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

側(cè)板整體壓制成型結(jié)構(gòu)，大多是壓制成等腰槽形狀，該結(jié)構(gòu)剛性好又減少板料材耗；而側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)，由于板與板拼裝處存在縫隙，結(jié)構(gòu)易變形且容易造成漏水現(xiàn)象，越來越少產(chǎn)品采用該結(jié)構(gòu)。

圖4 側(cè)板整體壓制成型示意圖

圖5 側(cè)板分板拼裝結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 頂蓋

頂蓋整體為拱形結(jié)構(gòu)，采用簡單流暢的造型設計，內(nèi)部采用骨架型式，外表面覆蓋一層壓制成型的頂板，頂板采用熱鍍鋅鋼板提高耐腐蝕能力，延長使用壽命，相比較平面結(jié)構(gòu)，既提高了結(jié)構(gòu)剛性又減少板料材耗，而且頂部不積水，此種結(jié)構(gòu)設計是頂蓋實現(xiàn)輕量化設計和提高耐腐蝕能力的首選。

2.4 升降頂蓋機構(gòu)

升降頂蓋機構(gòu)是本產(chǎn)品中承上啟下的重要裝置，其采用四連桿平行機構(gòu)，主要由主動臂、隨動臂、連桿、銷軸、油缸等部分組成。如圖6所示。

圖6 升降頂蓋機構(gòu)示意圖

廂體的兩側(cè)與頂蓋的兩側(cè)之間各安裝有主動臂和隨動臂，主動臂和隨動臂設計成曲尺狀彎臂形狀。主動臂和隨動臂的前端均鉸接在頂蓋上，主動臂和隨動臂的末端鉸接在廂體上，并且主動臂的末端通過連桿連接在一起，當油缸推動連桿旋轉(zhuǎn)，主動臂則繞著廂體上的固定銷軸旋轉(zhuǎn)，帶動隨動臂將頂蓋升起或降落，而且頂蓋的升降過程中一直保持平行狀態(tài)，實現(xiàn)頂蓋開啟或關(guān)閉功能，從而達到操作人員能夠直立進入車廂，方便進行垃圾桶的裝卸作業(yè)。

2.5 防污水滴漏裝置

防污水滴漏裝置包括：污水閥、排水孔、排水板、污水引流槽、管道和污水收集箱，如圖7所示。廂體底部采用前低后高的傾斜設計，便于污水集中在廂體前部，廂體前部設有污水閥，可在停車時把污水排放；廂體前中位設有排水孔，后部設排水板和污水引流槽，通過管道把廂體的污水導流到污水收集箱，污水收集箱底部也設有污水閥，可在停車時把污水排放，防止收運過程中的污水滴漏現(xiàn)象。

圖7 防污水滴漏裝置示意圖

2.6 緩沖吸能裝置

在頂蓋打開時，由于沖擊力的作用會造成車輛晃動，存在不安全的現(xiàn)象，因此，在升降頂蓋機構(gòu)前側(cè)設計了緩沖吸能裝置，消除頂蓋打開時沖擊力造成車輛晃動的現(xiàn)象。另外，在車廂與頂蓋之間增設緩沖膠墊，防止升降頂蓋機構(gòu)下降時對車廂的撞擊，有效消除兩者產(chǎn)生的噪聲。

2.7 清洗裝置

清洗裝置包括水箱、水泵、清洗水槍、控制系統(tǒng)。清洗裝置在收運作業(yè)結(jié)束后對廂體內(nèi)殘留垃圾和防污水滴漏裝置進行清洗。

3 設計注意事項

設計升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車時，有以下細節(jié)需要特別注意。

3.1 總體布置的設計

該車用于裝載垃圾桶，裝載的桶數(shù)決定了車輛的裝載能力和運輸效率，在設計時，必須按照桶的規(guī)格尺寸和車輛的允許布置空間，注意充分利用允許的最大后懸尺寸，合理設計車廂的內(nèi)部尺寸和裝載桶數(shù)。

3.2 廂體和頂蓋的設計

廂體和頂蓋在上裝結(jié)構(gòu)所占的比重較大，在滿足堅固耐用的的前提下如何合理的輕量化設計，降低整車的生產(chǎn)成本，是在設計過程中需要關(guān)注的重點之一?？紤]到在收運垃圾桶的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)摩擦和碰撞現(xiàn)象，廂體內(nèi)部采用骨架型式，內(nèi)增設防撞欄，預防垃圾桶碰撞造成廂體變形，頂蓋整體采用拱形結(jié)構(gòu)，兩者的外壁板設計成整體壓制成型的等腰槽結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)剛性且減少板材的厚度，以達到輕輕量化設計的目的。

3.3 升降頂蓋機構(gòu)

升降頂蓋機構(gòu)中在設計時，應該控制油缸的合理運動速度，必要時進行節(jié)流控制，避免頂蓋升降過快造成沖擊力過大。同時，由于低轉(zhuǎn)速運動，該機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部件采用無油潤滑軸承，使之具有摩擦系數(shù)小、耐磨、抗腐蝕性好和無油潤滑的特點，解決普通軸套和軸之間配合需要經(jīng)常加油潤滑的問題，方便維護。

3.4 防污水滴漏的實現(xiàn)

由于垃圾在運載過程中會產(chǎn)生污水，必須設置防污水滴漏裝置，以免污水滴漏污染環(huán)境。污水收集箱的底部采用前低后高的傾斜設計，污水閥的密封性能必須可靠，排污口徑大，方便清洗箱內(nèi)的沉積物。

4 結(jié)語

升降頂蓋密閉式桶裝垃圾車在裝載垃圾桶時，頂蓋和尾板均能升降，方便垃圾桶的裝卸，降低操作人員的勞動強度，提高了工作效率；在行車過程中，頂蓋、車廂及汽車尾板形成密閉的空間，防止行車過程中物品外溢掉落，污染環(huán)境，正逐步取代柵欄敞開式桶裝垃圾車，成為生活垃圾分類中桶裝垃圾運輸?shù)闹髁鬈囆?。其中升降頂蓋機構(gòu)也可用于類似需要平行升起或降落功能的其他設備上，具有廣泛的應用前景。