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(xiàn)標(biāo)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(cè)掛桶帶箱體舉升后門卸料。最近幾年隨著環(huán)衛(wèi)市場的發(fā)展，在垃圾分類、無滴漏等要求下，為了克服傳統(tǒng)側(cè)裝式自裝卸式垃圾車容易撒漏、作業(yè)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(rèn)可。該垃圾車收集垃圾后可以直接傾倒在處理池內(nèi)，也可以和大中型壓縮式垃圾車、固定式、移動(dòng)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(nèi)收集，再經(jīng)長途運(yùn)轉(zhuǎn)到中轉(zhuǎn)站或填埋場，從而大大提高垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)的效率，且過程不產(chǎn)生二次污染。

2整車構(gòu)成

高位上料自裝卸式垃圾車主要由底盤、垃圾箱、刮滑板機(jī)構(gòu)、上料機(jī)構(gòu)等組成，如圖1所示。底盤為純電動(dòng)底盤，作業(yè)噪聲小;垃圾箱為船型箱式結(jié)構(gòu)，規(guī)避了傳統(tǒng)老式箱體+后面的密封結(jié)構(gòu)，從根本上解決轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的二次污染問題;上料機(jī)構(gòu)保證垃圾桶先水平上升最高位置后再傾倒垃圾，實(shí)現(xiàn)上料不撒漏。

3工作流程

首先垃圾桶掛上后被上料機(jī)構(gòu)水平提升至箱體尾部料口位置，然后翻轉(zhuǎn)將桶內(nèi)垃圾倒入垃圾箱內(nèi);其次垃圾倒入垃圾箱后會(huì)在上料口處堆集，通過刮滑板機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)將其強(qiáng)力刮至垃圾箱前部并不斷壓縮。提高整車的裝載量：當(dāng)垃圾箱裝滿后，刮滑板機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)至車尾處，蓋住上料口，防止垃圾飛濺產(chǎn)生二次污染;垃圾箱卸料時(shí)，先打開支腿油缸，保持作業(yè)的安全穩(wěn)定，再從垃圾箱尾部高位為軸開始翻轉(zhuǎn)傾倒卸料，可車車對接卸料，也可直接倒入處理池卸料。整個(gè)收集/運(yùn)輸討程無滴漏，垃圾車主要工作裝置動(dòng)作如圖2所示。

4液壓原理圖

整車液壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示：刮滑動(dòng)作回路由兩個(gè)并聯(lián)的刮板油缸（4）和一個(gè)滑板油缸（5）驅(qū)動(dòng);舉升動(dòng)作回路由兩個(gè)并聯(lián)的舉升油缸（6）驅(qū)動(dòng)，因箱體負(fù)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(guān)SQI在位感應(yīng);翻轉(zhuǎn)動(dòng)作回路由一個(gè)翻轉(zhuǎn)油缸（8）驅(qū)動(dòng)，為保證翻轉(zhuǎn)動(dòng)作的穩(wěn)定，在回路中也配置了雙平衡閥（7），翻轉(zhuǎn)下降到位后有接近開關(guān)SQ2在位感應(yīng);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(guān)SQ3在位感應(yīng);支腿回路配置了雙向液壓鎖（10），兩個(gè)支腿液壓油缸并聯(lián);換向閥組（3）的P口配置了1個(gè)壓力傳感器SP1測試系統(tǒng)動(dòng)作壓力。

5控制策略

本垃圾車技術(shù)控制策略的拓?fù)鋱D如圖4所示：操控人員可通過操作面板進(jìn)行刮板刮合、刮板張開、滑板伸出、滑板縮回、刮滑復(fù)位、提桶上升、提桶下降、自動(dòng)壓填、蓋箱運(yùn)輸、箱體舉升和箱體下降等動(dòng)作。

刮板刮合、刮板張開、滑板伸出和滑板縮回這幾個(gè)動(dòng)作可手動(dòng)操作啟動(dòng)，手動(dòng)停止動(dòng)作，或者各動(dòng)作到位后，壓力達(dá)到壓力傳感器SP1的設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)停止。刮板刮合和滑板縮回動(dòng)作與垃圾壓縮相關(guān)，負(fù)載較大，設(shè)定壓力較高;刮板張開和滑板伸出動(dòng)作負(fù)載較小，設(shè)定壓力較低。

以下為整個(gè)垃圾上料、運(yùn)輸和卸料過程：

a.刮滑復(fù)位動(dòng)作：操作動(dòng)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(dá)到SP1的設(shè)定壓力，電磁鐵YV3失電、YV5得電，滑板縮回到位后，壓力達(dá)到SP1的設(shè)定壓力，電磁鐵YV1、YV5失電，停止動(dòng)作;在進(jìn)行提桶上升（上料）和箱體舉升（卸料）動(dòng)作，自動(dòng)壓填以及蓋箱運(yùn)輸動(dòng)作時(shí)，必須先進(jìn)行刮滑復(fù)位動(dòng)作，方便垃圾車上料、卸料與垃圾壓縮。

b.提桶上升動(dòng)作：即進(jìn)行上料操作。先將垃圾桶掛上上料機(jī)構(gòu)，操作動(dòng)作按扭，控制系統(tǒng)先判斷翻轉(zhuǎn)下降到位接近開關(guān)SQ2是否得電以及刮滑是否復(fù)位，如果為否，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行翻轉(zhuǎn)下降及刮滑復(fù)位動(dòng)作;達(dá)到執(zhí)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(guān)SQ3得電，電磁鐵YV10失電、YV8得電，翻轉(zhuǎn)油缸伸出，垃圾桶垃圾倒出，電磁鐵YV1、YV8失電，停止動(dòng)作。

c.提桶下降動(dòng)作：即空桶下降操作。電磁鐵YV1、YV9得電，翻轉(zhuǎn)油缸縮回，翻轉(zhuǎn)下降到位接近開關(guān)SQ2得電，電磁鐵YV9失電、YV11得電，提升油缸縮回，提桶機(jī)構(gòu)下降到位，電磁鐵YV1、YV11失電，停止動(dòng)作。

以上為一次上料動(dòng)作，當(dāng)完成4～5次上料動(dòng)作后，執(zhí)行一次以下動(dòng)作：

d.自動(dòng)壓填動(dòng)作：即垃圾壓縮動(dòng)作。操作動(dòng)作按扭，控制系統(tǒng)先判斷翻轉(zhuǎn)下降到位接近開關(guān)SQ2是否得電以及刮滑是否復(fù)位，如果為否，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行翻轉(zhuǎn)下降及刮滑復(fù)位動(dòng)作;達(dá)到執(zhí)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(dá)到SP1的設(shè)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(dá)到SP1的設(shè)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(dá)到SP1的設(shè)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(dá)到SP1的設(shè)定壓力，電磁鐵YV1、YV3失電，停止動(dòng)作。

當(dāng)收集完一個(gè)垃圾點(diǎn)或垃圾箱收滿（N次上料動(dòng)作）后，執(zhí)行以下動(dòng)作：

e，蓋箱運(yùn)輸動(dòng)作：操作動(dòng)作按扭，控制系統(tǒng)先判斷翻轉(zhuǎn)下降到位接近開關(guān)SO2是否得電以及刮滑是否復(fù)位，如果為否。系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行翻轉(zhuǎn)下降及刮滑復(fù)位動(dòng)作;電磁鐵YV1、YV4得電，滑板油缸伸出，壓力達(dá)到SP1的設(shè)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(dá)到SP1的設(shè)定壓力，電磁鐵YV1、YV2失電，停止動(dòng)作。

如已滿箱，垃圾車行駛至卸料點(diǎn)后，可執(zhí)行以下動(dòng)作：

f，箱體舉升動(dòng)作：即進(jìn)行卸料操作。操作動(dòng)作按扭，控制系統(tǒng)先判斷翻轉(zhuǎn)下降到位接近開關(guān)SQ2是否得電以及刮滑是否復(fù)位，如果為否，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行翻轉(zhuǎn)下降及刮滑復(fù)位動(dòng)作（可先執(zhí)行此動(dòng)作）;達(dá)到執(zhí)行條件后，電磁鐵YV1、YV12得電，支腿油缸伸出，壓力達(dá)到SP1的設(shè)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(dòng)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(guān)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(zhí)行蓋箱運(yùn)輸動(dòng)作，繼續(xù)收集垃圾。

6控制系統(tǒng)及電控系統(tǒng)原理

控制系統(tǒng)采用手動(dòng)+硅膠面板，操作簡單，穩(wěn)定可靠。硅膠面板位于車輛右側(cè)（靠后），車輛正常作業(yè)時(shí)，操控人員位于車輛右側(cè)，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(yè)的安全性和便捷性。在檢修作業(yè)或者電控系統(tǒng)失效的情況下，還可以通過手動(dòng)操作位于車輛左側(cè)的多路閥的手柄，對車輛進(jìn)行應(yīng)急操作。硅膠面板及電控系統(tǒng)原理圖如圖5所示。

7結(jié)語

通過以上的動(dòng)作及控制策略分析：系統(tǒng)操作簡單，上料和卸料動(dòng)作為順序動(dòng)作;自動(dòng)化程度高，刮滑動(dòng)作和蓋箱動(dòng)作可手動(dòng)也可自動(dòng)操作;控制邏輯強(qiáng)、安全性好，翻轉(zhuǎn)下降到位和刮滑復(fù)位后才可進(jìn)行上料、卸料、自動(dòng)壓填以及蓋箱運(yùn)輸動(dòng)作。