一種小型側(cè)裝壓縮式垃圾車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

孫洪山

1 前言

側(cè)裝壓縮式垃圾車是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的環(huán)衛(wèi)車輛，已廣泛應(yīng)用于城市及農(nóng)村地區(qū)。由于該類車輛為N2類車輛，車輛寬度與轉(zhuǎn)彎半徑較大，很難進(jìn)入部分道路較窄的小區(qū)和街道，只能依靠人力或微型自卸式收集車對垃圾進(jìn)行收集。為解決這個(gè)問題，開發(fā)了一款小型側(cè)裝壓縮式垃圾車，下面對其進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2 小型側(cè)裝壓縮式垃圾車結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 總體結(jié)構(gòu)

小型側(cè)裝壓縮式垃圾車是在微型貨車二類底盤的基礎(chǔ)之上加裝箱體、后門、推板、傾倒裝置、液壓系統(tǒng)等部件改裝而成。采用多級缸驅(qū)動(dòng)的推板具有壓縮垃圾與排料的雙重功能，多路閥安裝于箱體頂部可有效減小箱體與駕駛室之間的距離，便于傾倒裝置的布置。小型側(cè)裝壓縮式垃圾車外觀如圖1所示，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 箱體與后門

箱體與后門采用輕量化設(shè)計(jì)，后門采用板式框架結(jié)構(gòu)，不但增加了后門的整體剛性而且提供了更大的有效裝載容量，箱體與后門如圖3所示。箱體底部縱梁空間可充分利用，布置了大容量的污水箱，水箱前后增加了可拆卸濾網(wǎng)，方便清洗。后門翻轉(zhuǎn)支點(diǎn)與油缸支點(diǎn)合二為一，后門翻轉(zhuǎn)支點(diǎn)如圖4所示，已申請專利，實(shí)用新型專利號：ZL 2011 20352432.0。箱體與后門的間隙是可以調(diào)整的，以保證箱體與后門間密封膠條的密封效果。在后門下部安裝了鎖鉤機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步加強(qiáng)了密封效果，杜絕垃圾裝運(yùn)過程中跑、冒、滴、漏的問題。在箱體側(cè)前方下部設(shè)置了推板觀察窗，便于觀察推板位置，防止實(shí)施裝載作業(yè)時(shí)推板未退回到最前端位置。箱體側(cè)前方頂部設(shè)置了垃圾觀察窗，可隨時(shí)觀察垃圾裝載高度，避免垃圾溢出。

2.3 推板機(jī)構(gòu)

推板機(jī)構(gòu)采用獨(dú)有的尼龍滾輪式行走機(jī)構(gòu)，相比常用的滑塊式機(jī)構(gòu)，滾輪式行走機(jī)構(gòu)不但摩擦阻力與工作噪音小，而且無須潤滑，同時(shí)也有效降低了機(jī)構(gòu)的質(zhì)量，推板機(jī)構(gòu)如圖5所示。

2.4 傾倒裝置

單導(dǎo)軌拉桿式傾倒裝置如圖6所示，發(fā)明專利號：ZL 2011 1 0317468.X。該裝置橫向安裝尺寸小，傾倒裝置與壓桶機(jī)構(gòu)之間的相對運(yùn)動(dòng)、壓桶機(jī)構(gòu)與導(dǎo)軌間的相對運(yùn)動(dòng)都采取滾動(dòng)式，摩擦系數(shù)小。裝置全部采用尼龍滾輪，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)噪音小、耐腐性能良好、經(jīng)久耐用、無需潤滑、經(jīng)濟(jì)效益好。與常用的雙導(dǎo)軌拉桿式傾倒裝置相比，該傾倒裝置不但具有更高的穩(wěn)定與可靠性，而且也有效降低了整個(gè)機(jī)構(gòu)的自重，為小噸位側(cè)裝垃圾車裝載和行駛穩(wěn)定性提供了良好的保證。

2.5 液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)控制方式采用手動(dòng)控制，操作簡單、穩(wěn)定可靠。多路閥、液壓油箱與管路一起布置在箱體左側(cè)，不占用箱體前部空間，還可保證車輛的行駛穩(wěn)定性。在推板油缸推出方向的管路增加減壓閥，可以在垃圾壓縮過程中對后門與箱體進(jìn)行有效保護(hù)。液壓原理如圖7所示，液壓部件布置如圖8所示。

3 傾倒裝置油缸設(shè)計(jì)計(jì)算

舉升油管受力分析如圖9所示。

傾倒裝置油缸作用于活塞桿上的推力

式中，G為傾倒裝置加上滿載垃圾桶所承受的重力載荷；L為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)到油缸旋轉(zhuǎn)中心的力臂長度；S為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)到傾倒裝置和垃圾桶重力中心的力臂長度。

在傾倒裝置運(yùn)動(dòng)過程中，初始階段S最大，L最小，因此油缸的作用力在的初始階段為最大值，F(xiàn)=44 210 N。

油缸內(nèi)徑

式中，P為系統(tǒng)額定壓力16 MPa；ηm為油缸機(jī)械效率，取ηm=0.97。

計(jì)算得：D=60 mm，取缸徑為70 mm。

4 結(jié)語

該小型側(cè)裝壓縮式垃圾車車體小巧，裝載方便，有效拓展了側(cè)裝壓縮式垃圾車的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步滿足了多樣化市場的需求，受到用戶的好評。