裝載箱滾動式卸料裝置的結構原理

朱龍英，孫美艷

ZHU Long-ying1, SUN Mei-yan2

（1. 鹽城工學院 機械工程學院，鹽城 224003；2. 江蘇大學 機械工程學院，鎮江 212013）

0 引言

近年來隨著社會的進步與發展，城市人民的生活水平日益提高，而大量的物質消費品在豐富生活的同時，也源源不斷地滋生出垃圾。大量的城市垃圾需要符合環保要求、同時又要具備高轉運效率和收集作用的垃圾運輸車來運輸。國內一些大中城市逐漸淘汰了落后的自卸式垃圾車，采用后裝壓縮式垃圾車和車廂可卸式垃圾車等。

但是，隨著產品更新速度越來越快及市場競爭日益激烈，許多企業都被迫采用了多品種、中小批量的生產方式，致使傳統的設計思想和制造方式己無法適應現代社會多樣化、快節奏的新要求。為了解決這一問題，將模塊化思想引入了垃圾車設計中。基于模塊化思想，作者設計了一款集裝箱式垃圾車，由機械臂和集裝箱兩大模塊組成。垃圾車在行進時，機械臂揀路上的雜物，放進集裝箱內，待裝滿后到指定的地點卸掉垃圾。在整個設計過程中，垃圾車卸料的穩定顯得尤為重要，通過分析比較現有資料，作者設計了一種裝載箱滾動式卸料裝置。

1 幾種卸料裝置的工作原理和結構特點

1.1 車廂后傾式卸料方式

工作原理是：在傾卸油缸的作用下，車廂及車廂內的垃圾繞車架尾部的回轉中心旋轉，旋轉至一定角度后車廂內的垃圾靠自重下落實現卸料作業[1]，如圖1所示。這種卸料方式的優點是結構簡單，但在傾翻作業時，車廂及垃圾的重心將后移、上升，影響整車縱向穩定性，嚴重時，前橋離地，整車傾翻。

1.2 推板卸料方式

工作原理是：在車廂內設置一塊面板呈鏟形并能沿預定軌道滑行的推板,推板在油缸的推動下，向車廂尾部作水平推擠運動，將垃圾推出車廂,實現卸料作業[1]，如圖2所示。這種卸料方式卸料干凈，對車架的載荷分布較為均勻，卸料過程平穩、安全，但是推擠垃圾需要很大的推力，而且推板拉回時容易造成卡死現象。

圖1 車廂后傾式卸料

圖2 推板卸料

2 裝載箱滾動式卸料裝置

2.1 工作原理

后門打開落地，裝載箱通過油缸沿預定軌道滾動到傾斜的后門上，垃圾在自重的作用下下落。

2.2 結構

卸料裝置由底盤、安裝在底盤上的后門、打開關閉后門的連桿式鎖緊裝置[2]和裝載箱四大部分組成，如圖3所示。底盤與安裝在底盤上的后門的轉動鉸接支座是固定支點。連桿式鎖緊裝置中，舉升油缸的一端與焊接在后門上的支座連接，另一端通過銷軸與三軸支座相連接；三軸支座通過銷軸與焊接在底盤側壁下部的固定支座相連接；連桿通過銷軸與三軸支座相連接；鎖緊鉤一端通過銷軸與連桿相連接，另一端通過銷軸與焊接在底盤側壁上部的固定支座相連接；后門鎖止在底盤上時，鎖鉤勾住了焊接在后門側壁上的鎖銷。推動油缸的一端與焊接在裝載箱上的固定支座相連接，另一端與焊接在底盤上的固定支座相連接。當后門鎖止時，底盤上定位擋板與后門間的距離等于裝載箱的長度，這樣裝載箱由不密閉變成了密閉。

圖3 卸料裝置各組成部分的結構

2.3 工作過程

當操作液壓系統打開底盤上的后門時，舉升油缸活塞桿先伸出一小段，由于鎖緊裝置中的鎖鉤仍鉤在后門的銷軸上，因此后門不能打開，于是舉升油缸推動三軸支座繞支座順時針轉動一個角度，直到與限位銷相接觸，帶動連桿下移，連桿帶動鎖鉤擺動一個角度，鎖鉤即脫開后門上的鎖銷軸，油缸活塞桿繼續伸出，后門被打開落地。操作液壓系統，四級油缸活塞推動裝載箱沿導軌滾動到傾斜的后門上，垃圾由于自重下落，油缸活塞縮回，裝載箱被拉回與底盤上的定位擋板接觸。舉升油缸活塞桿縮回，底盤上的后門關上。

Pro/e是一款享有極高聲譽的計算機輔助設計軟件，利用pro/e提供的機構(Mechanism)設計模塊，可以對建立的機構進行運動仿真，現對所設計的裝載箱滾動式卸料裝置進行仿真，過程如圖4所示。

圖4 pro/e仿真過程

2.4 裝載箱滾動式卸料裝置的特點

通過比較分析，裝載箱滾動式卸料裝置具有以下特點：

1）與車廂后傾式卸料裝置相比較，其優越性在于當傾翻作業時,車廂及垃圾的重心下降，穩定性好；載荷分布均勻，安全性能提高。

2）與推板卸料裝置相比較，其優越性在于當傾倒垃圾時，由于滾動摩擦和垃圾在重力的作用下自然下落，推動裝載箱所需的力比推動推板所需的力要小的多，油缸受力情況較好，提高了其使用壽命。

3 結論

本文從應用角度闡述了裝載箱滾動式卸料裝置的結構特點和原理。設計出的卸料裝置造型美觀、外觀協調一致、工作可靠、操作靈活輕便，具有一定的實用性。

[1]王偉新.后裝壓縮式垃圾車設計時應注意的幾個問題[J].專用汽車,2004(3)：23-24.

[2]周敏.連桿機械式裝載箱鎖緊裝置的結構原理[J].專用汽車,2007(10)：38-40.