自動化車載式垃圾桶清洗裝置設計

彭偉 王玉勤 尹壯壯 馬俊偉 孫邦

摘 ?要：日常生活中，垃圾桶隨處可見。如何清洗、維護數量龐大的垃圾桶，成為了一大棘手問題。針對這一問題，設計了一種車載式垃圾桶清洗裝置。清洗裝置安裝在垃圾清理車上，在傾倒垃圾的同時，采取高壓、霧化水流自動清洗垃圾桶內壁。根據不同種類的垃圾在垃圾桶內的附著力不同，采用電氣控制設置四個檔位，每個檔位對應著不同的壓力霧化噴頭，方便清洗不同附著力的垃圾。整個裝置在使用過程當中操作便捷，節約了水資源，降低了專門進行清洗垃圾桶工作的人力和物力。

關鍵詞：車載式;垃圾桶;高壓霧化噴頭;清洗裝置

中圖分類號：X705 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）01-0046-02

Abstract： In daily life， trash cans can be seen everywhere. How to clean and maintain a large number of trash cans has become a difficult problem. To solve this problem， a vehicle-mounted trash can cleaning device was designed. The cleaning device was installed on the garbage cleaning vehicle， and at the same time of dumping trash， high-pressure atomized water flow was adopted to automatically clean the inner wall of the trash can. According to the different adhesion of different kinds of trash in the trash can， four gear positions were set by electric control， and each gear position corresponded to different pressure atomizing nozzles， which was convenient for cleaning garbage with different adhesion. The whole device was easy to operate during use， saved water resources， and reduced the manpower and material resources for cleaning the trash can.

Keywords： vehicle-mounted; trash can; high-pressure atomizing nozzle; cleaning device

隨著社會的快速發展，產生的生活垃圾越來越多，垃圾問題日漸嚴峻[1]。通常采用垃圾車處理垃圾，但垃圾車在清理垃圾時，存在很難將附著在垃圾桶壁和底部的垃圾清理干凈的問題，特別在夏季，附著于桶壁的垃圾會散發出難聞的氣味。市場上的垃圾桶清洗機主要是對垃圾桶進行單獨清洗，比較耗時耗力且清洗不方便[2]。為有效解決上述問題，本文設計了一種自動化車載式垃圾桶清洗裝置，在垃圾傾倒結束后，通過安裝在垃圾車尾部的高壓清洗裝置對垃圾桶進行清洗，所采用的高壓清洗方式，一定程度上節約了水資源。

1 自動化車載式垃圾桶清洗裝置結構簡介

自動化車載式垃圾桶清洗裝置主要由轉動部分和噴灑清洗部分構成，如圖1所示。轉動部分主要由主底座1、副底座2、轉角電機3、從動輪9、主動輪11、同步傳送帶12等部件組成，使得整個裝置能與垃圾桶傾倒垃圾時的角度保持相同，便于清洗。噴灑清洗裝置由單軸氣缸4、雙軸氣缸5、水箱6、高壓霧化噴頭7、氣泵13、水泵14等部件組成，高壓霧化噴頭可隨垃圾桶傾斜方向改變完成對垃圾桶的清洗工作。

2 自動化車載式垃圾桶清洗裝置工作原理

自動化車載式垃圾桶清洗裝置設計目的主要是為了解決垃圾桶清洗不便的問題。在進行垃圾清理時，垃圾車將垃圾桶抬起并傾斜，從而將垃圾倒入垃圾車箱內。在垃圾倒入垃圾車廂后，啟動清洗裝置對垃圾桶進行清洗。首先轉角電機轉動，使主軸轉動到與垃圾桶相同的傾斜角度。通過轉角電機軸端的主動輪驅動從動輪，從動輪使雙軸氣缸帶動單軸氣缸實現相同角度的擺角。隨后雙軸氣缸驅動單軸氣缸沿其軸向方向向前移動。最后開啟單軸氣缸，驅動高壓霧化噴頭移動至垃圾桶內。開啟水泵，高壓霧化噴頭隨著單軸氣缸進行移動，實現對垃圾桶的內壁和底部進行清洗的功能。

3 部分結構設計

自動化車載式垃圾桶清洗裝置主要由轉動結構、噴灑清洗結構、氣缸推動結構和控制結構等結構組成[3-5]。

3.1 轉動結構

如圖2所示，其中副底座上位于車廂的頂端，安裝有氣泵和電機，為整個裝置提供動力。主底座與旋轉底座之間安裝有推力球軸承，可實現360°旋轉，進而帶動整個裝置旋轉，并可以調整裝置的傾斜角度，便于更加準確的清洗垃圾桶內壁。

3.2 氣缸推動結構

本裝置安裝有兩個氣缸，以實現整個裝置的橫向和縱向伸縮，如圖3所示。通過固定件將氣缸Ⅰ中伸縮桿的頂端與氣缸Ⅱ中缸體的末端連接。采用氣泵進行加壓，并將加壓氣體通過軟管輸入到氣缸內，利用活塞產生的推力驅動伸縮桿伸出，并通過換向閥實現伸縮桿的往復運動，以此實現整個裝置在使用時伸展，在關閉時收縮，以減少空間占用率。與高壓霧化噴頭相連的橡膠管通過直角固定板固定在伸縮桿上，氣缸工作時伸縮桿向前運動，直角固定板帶動高壓霧化噴頭伸入垃圾桶內部進行噴灑清洗工作。

3.3 噴灑清洗結構

水在氣壓的作用下，從水箱中流出，沿著橡膠軟管流動，依次經過三通接頭和四通接頭，最后到達高壓霧化噴頭，并以霧狀噴出，其結構如圖4所示。所述高壓水霧既有強大的沖擊力清洗附著于桶壁的污漬，同時也能更好地節約水資源。

3.4 控制結構

不同種類的垃圾，其在垃圾桶內壁的附著力不同，所需清洗的水壓也不同。采用電氣控制設置四個檔位，實現不同水壓的高壓霧化控制。開啟對應的檔位，對不同附著力的垃圾進行清洗，提高垃圾桶內壁的清洗效果。

4 結論

（1）所設計的自動化車載式垃圾桶清洗裝置通過底座安裝在垃圾車廂內側壁上，通過底座旋轉，可以實現對垃圾桶無死角清洗。

（2）清洗裝置設置有數個高壓霧化噴頭，采取高壓、霧化水流自動清洗，提高水資源的利用率。同時采用電氣控制將高壓霧化噴頭設置為四個檔位，實現不同壓力的霧化噴頭對應附著力不同的垃圾桶內壁垃圾，起到了節約用水的作用。

參考文獻：

[1]李航，徐圓圓.國內分類垃圾桶發展與分析[J].安陽工學院學報，2019，18（2）：42-44.

[2]周全，史田星，王景石，等.節水型城市垃圾桶自動清洗裝置設計[J].綠色科技，2016，6：199-201.

[3]孫桓.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]姜琪.機械運動方案及機構設計——機械原理課程設計題例及指導[M].北京：高等教育出版社，1991.

[5]牛鳴岐，王保民，余述凡.機械原理課程設計手冊[M].重慶：重慶大學出版社，2010.