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壓縮式垃圾車
來源:互聯網

壓縮式垃圾車由密封式垃圾車廂、液壓系統、操作系統組成。整車為全密封型,自行壓縮、自行傾倒、壓縮過程中的污水全部進入污水廂,較為徹底地解決了垃圾運輸過程中的二次污染的問題,關鍵部件采用進口部件,具有壓力大、密封性好、操作方便、安全等優點。壓縮式垃圾車采用機、電、液壓聯動控制系統、電腦控制及手動操作系統,通過填裝器和推鏟等裝置實現垃圾倒入,壓碎或壓扁并將垃圾擠入車廂并壓實和推卸。可選配后掛桶翻轉機構或垃圾斗翻轉機構。

垃圾車是現代城市不可或缺的環衛車輛。小行星3789真正使用垃圾車的時間不到30年,在二十世紀八九十年代。對于垃圾車的起源最早從上世紀二三十年代的歐洲開始。

壓縮式垃圾車根據壓縮機的工作過程,又分為前裝壓縮式、側裝壓縮式和后裝壓縮式等。壓縮式垃圾車主要通過刮板、滑板和推鏟等機構對垃圾進行壓縮裝填工作。其主要結構為:車廂、推擠卸料機構、填塞器、填入壓縮機構、自動傾翻裝載機構。

簡史

歐美的垃圾車發展史

最早的垃圾車出現在發明汽車之前,就是馬車加一個收集箱體。在汽車出現之后,這種垃圾車逐漸被一種開放式垃圾車取代。開放式垃圾車容易發生溢出,對于不良氣味和粉塵無法控制。取而代之的是出現在歐洲的覆蓋式垃圾車。這種垃圾車由一個不漏水的箱體和一個舉重傾倒機構組成。不過裝載垃圾需要人把垃圾桶舉到齊肩高的位置,需要耗費大量的人力勞動,在20世紀30年代,覆蓋式垃圾車在美國通用,為了節省勞動力,喬治·羅比登普斯特在1935年成立了登普斯特回收站,工人只需要用電梯把垃圾裝入垃圾車的覆蓋部分的容器,垃圾箱通過電平下降,這大大消減了75%的勞動力。之后外部漏斗式垃圾車誕生,兩個模型分別是黑爾-肯萊特和肯萊特-龐克。它們裝載垃圾的漏斗設置在卡車的后部,裝卸垃圾更加方便、快捷。肯萊特-龐克在箱底前部還有一個壓實機構,后來被前式裝卸垃圾車采用。 外部漏斗式垃圾車的不利因素也很突出,比如,垃圾車的垃圾到處亂飛,裝卸垃圾時間過長,無法裝載龐大的垃圾等等。后來,德國人發明了一種旋轉式垃圾車。這種垃圾車有一臺螺旋機制,類似于水泥攪拌機。有了這種裝置之后,體積較大的垃圾,如電視機或家具,也能被粉碎。并且可以把垃圾集中到箱體的前部。不過這種垃圾車在美國并沒有獲得成功。隨之到來的后壓縮式垃圾車。這種垃圾車是1938年由伍德發明的。后壓縮式垃圾車結合了外部漏斗式垃圾車的優點,采用液壓缸帶動垃圾盤,使壓縮垃圾的能力更強,垃圾車的承載量更大。在美國,底特律可能是第一個使用它的城市。50年代后期和60年代以前,這類垃圾車在收集商業和工業廢物方面起到了重要的作用。當時還有一種受歡迎的側裝卸垃式圾車。這種垃圾車是在1947 年早期由帕克摩爾制造的。它由一種耐用的圓柱形垃圾收集單元組成。垃圾被投擲到箱體一邊的開口里。一個液壓油缸或壓盤將推擠垃圾往箱體的后方。一旦充實,液壓油缸或壓盤充當噴射器,允許垃圾水平地拋出(這一產業中的另一個創新) 。這種垃圾車不能處理龐大的垃圾,但是卻大大節省了人力勞動。在20世紀50年代中期登普斯特卡車公司發明的前式裝卸垃圾車,是當時最先進的垃圾車。前式裝卸垃圾車有一個機械臂可以將集裝箱拿起或者放下,大大降低了人的勞動。這種垃圾車能夠承載35-40立方米的容量,在應付商業垃圾上顯得輕而易舉。

中國的垃圾車發展史

中國第一輛真正意義上的垃圾車產生于二十世紀八九十年代,外形簡陋,有點類似于三輪車,車前有一塊玻璃,稍微能起到擋風遮雨的作用。底盤采用的是上海581三輪底盤,載重量不到3噸,裝卸垃圾全靠人力勞動。中國的第一代垃圾車是一種掛桶式的垃圾車。這種垃圾車裝載垃圾需要依靠車梯升架系統,并且需要配套的垃圾桶才能使用。這種垃圾車由于收集運送垃圾需要消耗的能源過多,容易造成二次污染,并且配套的垃圾桶容易被破壞,后來逐漸被棄用了。

隨著垃圾車產品不斷更新換代,中國垃圾車的種類越來越多,技術水平也越來越先進。并且出現了一些,像中聯重科、蘇州悅達、北京華林、福建龍馬、湖北神河等知名的生產垃圾車企業。中聯的垃圾車產品主要是壓縮車,采用雙向壓縮技術,液壓和電氣核心部件。作業的效率高,噪音低。外觀簡潔大切。北京華林生產的壓縮式垃圾車處理大物件的能力強,獲得了市場的青睞。福建龍馬的垃圾車產品種類豐富,有壓縮式垃圾車、餐廳垃圾車、桶裝垃圾車、車廂可卸式垃圾車、垃圾壓縮站成套設備等,將龍巖地區的“人無我有,人有我精”的精神真正落到了實處。

綜觀中國的垃圾車發展歷史,雖然在技術上有了很大的進步,但是在節約人力勞動上仍顯得相當不足。國外的前卸式和側裝卸式垃圾車機械化、自動化程度高,環衛工人只需要在駕駛室撥動操縱桿就能完成垃圾的裝卸運輸過程。而目前中國的垃圾車還無法實現這樣的技術,大部分的垃圾車都需要人工完成裝卸過程。 從國外的垃圾車發展史和中國目前的垃圾車發展現狀來看,機械化、自動化是未來中國垃圾車的一個發展方向。

工作原理

將垃圾倒入填裝器后,壓縮式垃圾車通過刮板、滑板和推鏟等機構對垃圾進行壓縮裝填工作,具體壓裝過程如下:

a.刮板油缸收縮,刮板逆時針展開(見圖1)。

b.滑板油缸收縮,滑板機構下滑(見圖2)。

c.刮板油缸順時針轉動(見圖3)。

d.滑板油缸伸出,刮板機構上滑,推鏟油缸收縮(見圖4)。

由于推鏟油缸無桿腔設置有背壓,因此在滑板上滑時,垃圾會被雙向壓縮,完成二次壓縮。在滑板上滑的力傳遞推鏟上后,推鏟油缸產生背壓,當背壓到達一定值后,推鏟油缸無桿腔油液回油箱,同時推鏟油缸后退。

基本構造

車廂

整車的總體布置與所選擇的底盤有關。除動力性能、可靠性和價格因素外,一個十分重要而實觀的數據,就是底盤的軸距。深圳環衛處選用紅巖 CQ19210/Z35(4X2)自卸底盤,載質量是 9 500kg,軸距為3500mm。上海五角場使用的由福特汽車公司出的壓縮車,其軸距為3 800mm。可以參考選擇軸距為3800mm的自卸車底盤來設計布置車廂。按JJ67-87《垃圾車》規定,8t 車車廂容積范圍應在12~20m之內,一般按13m設計。因為中國垃圾密度較大廂體容積選擇上限,容易引起超載,影響整車的壽命和可靠性。參考日本8t車車,其有效容積約135m。如果 8t 車廂體采用這種結構型式,需有大面積成形模具和設備,給工藝加工帶來許多困難,國外采用的框架式承力方箱結構的型式是大噸位廂體的可取的形式。其優點是:強度和剛度性能好,工藝簡單,節約材料,而且設計和計算簡單能縮短周期、降低成本。

推擠卸料機構

國外大噸位壓縮式垃圾車均采用推擠卸料結構。采用些種結構有許多優點:對整車質心位置、穩定性、停坡度等總體性能均有利,有效地避免了由傾翻卸料帶來的質心后移的危險;能量損失較少,設計較合理;簡化了車廂和車架結合處的結構。

填塞器

填塞器外形的關鍵之一是垃圾投入口距地面的高度。日本的 8t 壓縮車的垃圾投入口高度在 850mm。如按中國ZBT 59003-88《自裝卸垃圾汽車垃圾桶尺寸》標準的規定,要傾翻標準垃圾桶,填塞器的垃圾按入口高度最佳可取 750mm。這樣,可以使垃圾桶的傾翻機構簡單、可行。填塞器屬于汽車的后懸部份,其質量、質心位置、外形尺寸直接影響到整車性能,如后懸尺寸(按GB7258 規定,后懸應55%軸距)、離去角、以至于影響到爬坡度等。據統計,中國城市道路的坡度在 10%以下,郊區公路也未超過 20%。所以,離去角最好大于 12°。QC/T52-93《垃圾車性能試驗方法》規定,垃圾車在滿載狀態下,應能在坡度為12%的堅實縱坡道上進行裝載和卸料作業。

填入壓縮機構

填入壓縮機構有幾種形式,第一種是采用舉升板和推板的形式。其缺點是結構較復雜;用液壓馬達驅動大、小鏈輪,受到力矩限制,每次舉升的垃圾質量有限,而且垃圾的升高尺寸受到舉升板尺寸的限制;零件多而復雜,需用大型設備孔來保證同心度;當完成一個舉升壓縮動作后,有一部份垃圾又墮入填塞器的料槽內,造成重復舉升浪費能量。第二種填入壓縮機構形式是日本車上普遍采用的兩組(四支)油缸支臂聯接式作業形式。其缺點是:要設計加工細長油缸,用程序控制,相對成本較高,垃圾投入大適合中國國情。

自動傾翻裝載機構

在側裝式垃圾車上,采用的是油馬達、傳動鏈、垂直舉升傾翻裝載的形式。后裝式垃圾車上自動傾翻裝載機構用的很少。其原因是:使離去角縮小,影響整車使用性能和適應性;其二是用油缸推舉傾翻要損失一定能量。但8t 垃圾車 13m的垃圾不可能不采用這套機構。另外,按QC/T 29112-93《垃圾車技術條件》規定,為保證轉運時垃圾不散落和污水不外流,在填塞器的下部增設一密封污水箱。

主要特點

優點

壓縮式垃圾車是自動化作業;壓縮式垃圾車的壓縮比高、裝載量大,最大破碎壓力達12噸,裝載量相當于同噸級非壓縮垃圾車的2.5倍,垃圾收集方式簡便,改變了城市滿街擺放垃圾筒的臟、亂舊貌,杜絕二次污染。壓縮式垃圾車采用電腦控制系統,作業自動化。全部填裝排卸作業只需司機一人操作,不僅減輕環衛工人的勞動強度,而且大大改善了工作環境;壓縮式垃圾車具有雙保險系統,作業系統具有電腦控制和手動操縱雙重功能,大大地保障和提高車輛的使用率;壓縮式垃圾車的經濟性好,專用設備工作時,電腦控制系統自動控制油門;壓縮式垃圾車翻轉機構:可選裝配置帶垃圾桶(或斗)的翻轉機構。

作業噪聲大

中國壓縮式垃圾車普遍存在作業噪聲大及擾民等問題。在設計、制造垃圾車時,應慎重選擇車輛底盤、發動機和取力器,采取措施增強系統運動的平穩性,減少噪聲,采用能吸納噪聲的材料,結構設計應能降低振動:通過液壓系統和裝載機構的優化設計,提高加工精度和裝配質量,以達到減小車輛作業噪聲的目的。

密閉可靠性差

由于中國生活垃圾具有固液混合的特性,為了實現收、運過程中無垃圾滲濾液的滴漏,可通過以下方法解決:

1.在填塞器翻轉填料斗和裝填器間加裝一個邊緣擋板,防止垃圾外泄;2.車廂底板應具有一定坡度,以防止垃圾滲濾液外泄;

3.在填塞器下部安裝積污水槽,用于儲存車廂與填塞器之間滴漏的污水;4.加強裝填器與車廂連接處的密封,防止壓縮過程中垃圾外泄和垃圾滲濾液的滴漏。

載質量利用率低

降低壓縮式垃圾車自身質量,提高其載荷利用率,將降低車輛的運營成本。由于壓縮式垃圾車上裝結構復雜,自身質量較大,因此,設計時車輛底盤應優先選擇技術含量高、動力性好、自身質量較輕、性價比較高的國產底盤:采用高強度材料,以降低自身質量;擋泥板、裝飾件、蓋板等輔件可采用密度較小的注塑件,采用集成化程度較高的零部件,以減少空間占用和自身質量,同時有利于改善液壓系統的工作性能。

操作舒適性

改善駕駛操作的舒適性,可減輕駕駛操作人員的勞動強度。為改善操縱性能,變機械操縱為電子控制,并裝備電子監視系統。

主要分類

壓縮式垃圾車采用機電液一體化技術,借助“機一電一液”聯合控制系統通過車廂填裝器等專用裝置實現垃圾倒入、壓碎或壓扁和強力裝填,把垃圾擠入車廂并壓實和推卸,污水進人污水箱,解決了垃圾運輸過程中的二次污染問題。壓縮式垃圾車具有壓力大、密封性好、裝載量大、操作方便、環保性好等優點。中國生產的壓縮式垃圾車大多采用各種底盤加裝專用上裝結構改裝而成。

前裝壓縮式垃圾車

前裝式垃圾收集車是一種采用前裝上料的方式對垃圾進行收集的壓縮式垃圾車,提升機構為其核心構件。

側裝壓縮式垃圾車

側裝壓縮式垃圾車是側裝垃圾車與壓縮垃圾車的結合體。側裝壓縮式垃圾車是通過拉桿提升垃圾桶自動倒入垃圾,并往車廂后方推動擠壓垃圾,達到壓縮垃圾的目的,壓縮原理是采用機、電、液壓聯動控制系統、電腦控制及手動操作系統,通過填裝器和推鏟等裝置實現垃圾倒入,壓碎或壓扁,并將垃圾擠入車廂并壓實和推。側裝壓縮垃圾車與后裝壓縮垃圾車的最大不同之處就是裝載方式。前者是側裝,通過拉桿提升垃圾桶自動倒入垃圾,并往車廂后方推動擠壓垃圾,達到壓縮垃圾的目的;后者則是從后面通過直接掛桶或是人工投入的方式裝入垃圾,并往車廂前面推送擠壓垃圾,達到壓縮的目的。

后裝壓縮式垃圾車

后裝壓縮式垃圾車的車廂為獨立的封閉式結構,具有液壓推板壓縮和推卸機構及尾部填塞器等裝置,是能將垃圾自行裝入壓縮、推卸(或傾卸)的自卸垃圾汽車。后裝壓縮式垃圾車的專用工作裝置主要由車廂(垃圾廂)和填塞器兩大部分組成。填塞器位于車廂的后端,其上角與車廂餃接并可由液壓舉升油缸驅動繞餃接軸轉動,垃圾從填塞器后部入口處倒入其內,再由填塞器內的壓縮機構對垃圾進行壓縮處理,最后以強力將垃圾向前擠入車廂并壓實。卸垃圾時首先填塞器被舉升油缸舉起,使車廂后部呈敞開狀,然后使車廂內的垃圾卸出。該車既可采用手工收集散裝或袋裝垃圾,也可采用翻桶機構或其它翻轉機構直接將垃圾桶或垃圾斗、小車等容器內的垃圾傾卸倒人填塞器內。車廂主要有兩種類型:一種是在車廂內設有液壓推板,它可在裝垃圾時對垃圾進一步壓縮壓實,卸垃圾時直接進行水平推卸另一種是在車廂底部設有傾翻機構,卸垃圾時傾翻機構工作,使車廂傾斜一角度倒出垃圾。

填塞器也主要有兩種類型,一種是滑板式壓縮機構;另一種是雙刮板機構。

發展趨勢

造型美觀化

壓縮式垃圾車是有用于裝填垃圾的,其造型好看與否不是很關注,只要能把垃圾收運完成就好了,給人一種粗放、丑陋的印象,這是在以前。 隨著社會的發展和人民生活水平的提高,人的審美要求越來越高,各廠家引入了工業設計的理念,從設計之初就進行整車造型設計,使得壓縮式垃圾車的造型越來越美觀。 從初期的方形車廂,到中期的圓形車廂,到現在主流的流線型設計,上裝與底盤形成一個圓潤豐滿的流線型整體,使人看上去有一種愉悅的美觀感。不同時期壓縮式垃圾車的造型發展過程,造型美觀化是以后環衛產品設計的方向。

環保性能好

現代化城市的壓縮式垃圾車,將從只滿足基本作業功能需求邁向滿足環保作業功能需求的方向發展。 通過技術創新、產品改進、功能完善等手段,提高壓縮式垃圾車在作業時,控制污水外溢、臭氣外飄、噪聲擾民等性能,實現壓縮式垃圾車作業的環保性能。

污水外溢

一方面填裝器與車廂之間采用專用的馬蹄形密封膠條;另一方面增大污水槽和污水箱容積,以能把污水全部容納; 另一方面,在各污水泄出點,運用導流和雙層導入技術,把污水順利引入污水槽及污水箱。

臭氣外飄

一方面必須摒棄以前上裝不密封的結構形式,采用車廂、填裝器完全密封設計方式。當裝載垃圾時,打開密封蓋進行裝填,垃圾裝入后迅速關閉密封蓋,而且必須是聯動控制,保證臭氣及時密封在車廂內部而不外飄;另一方面,必須在裝填口處進行噴霧除臭作業,在垃圾裝填入車廂時,同時進行噴霧除臭消毒作業,保證裝載垃圾作業的瞬間,不會產生臭氣外飄。

噪音控制

一方面是作業的發動機噪音,通過液壓系統與作業速度的優化匹配設計,使得以最低的發動機工作轉速來實現快速作業,越低的發動機工作轉速,噪音越低。有的廠家已經實現了發動機怠速作業,這是技術的突破;另一方面是作業機構的工作噪音,通過提高制作精度、高速換向瞬間運用緩沖技術等實現柔性作業而非剛性作業,有利于降低作業噪音。

以上三個方面是壓縮式垃圾車能實現環保作業的關鍵,也是各城市管理部門最為關注的重點。

高效節能

高效節能主要體現在兩個方面,一方面是垃圾收集裝填過程,一方面是垃圾轉運過程:

垃圾收集過程

1、目前主流的壓縮式垃圾車作業循環時間為20秒內,有些廠家已達到12秒左右,效率足足提高了40%。

2、通過液壓系統優化匹配,提高有效功率,以較低發動機工作轉速實現高效的裝載,通過測試,液壓系統匹配優化前后,其裝載油耗為1.5升/噸,降為1.15升/噸,節能23%,節能效果顯著。

垃圾轉運過程

垃圾轉運過程的高效主要體現在單次垃圾轉運量上,解決此問題的技術方案有多種:結構布置優化,使填裝器裝填機構的角度減少,壓縮垃圾的水平分力增加,提高垃圾裝填能力而增加垃圾裝載量;液壓系統優化,利用液壓油缸上推壓縮及提高壓力,相應提高壓縮力而增加裝載的裝填能力;電氣控制策略優化,壓縮循環控制次數增加從而增加垃圾的裝載量;整車輕量化設計,包括應用高強度材料減輕自重,采用有限元分析法進行結構設計優化,在滿足工況要求的情況下減少材料從而減輕自重,輕量化設計后自重減輕,相應提高裝載量。

人性化

壓縮式垃圾車的人性化是體現現代文明社會以人為本的理念,分別反映在作業工作環境和作業周圍環境兩個方面。 在作業工作環境方面,壓縮式垃圾車提高自動化程度,減輕作業人員的作業強度并提高駕駛操作的舒適性,使環衛駕駛、作業人員的工作環境得到改善和提高。在作業周圍環境方面,通過車輛造型及性能的改進,改變粗放、惡臭的作業形象,消除或減輕視覺污染,避免或減少作業時對周圍環境和人員的影響,使壓縮式垃圾車與作業環境相協調。

數字智能化

數字化裝備理念對壓縮式垃圾車進行技術改造和創新,是壓縮式垃圾車的發展趨勢。 數字化裝備的壓縮式垃圾車具有運行狀態跟蹤、作業質量監控、運行工況分析、故障檢測診斷、信息采集傳送等功能,它為提高環衛作業運行效率和質量,加強科學決策和監管,提供先進、可靠的技術支撐。數字智能化是壓縮式垃圾車技術發展的新趨勢,在壓縮式垃圾車上進行數字智能化管理是時代科技發展的必然結果。

新能源化

隨著國家對環境污染的治理不斷深入,對車輛的排放要求也越來越高,現階段已全面實現國5排要求,將很快進行國6排放階段;

同時,國家對新能源(清潔能源)的政策扶持力度不斷加大,各發達城市已開始出臺政策限制燃油車輛的采購和上牌,如深圳市已全面停止采購燃油環衛車輛,并以2019年全面更新完畢,以后新采購車輛全部要求為純電動環衛車輛。壓縮式垃圾車也將全面采用新能源作為動力來源,傳統的燃油壓縮式垃圾車,動力取自底盤的變速箱,技術成熟穩定。如采用純電動底盤進行壓縮式垃圾車的改裝,沿用傳統的變速箱取力、采用電機直接驅動液壓泵、又或是采用其它方式,實現上裝與底盤的最優化組合,以達到高效節能的效果,是各廠家設計人員的課題。各個專用汽車廠家也在加緊研發相關的天然氣縮式垃圾車、純電動型壓縮式垃圾車,壓縮式垃圾車在新能源技術上也將迎來長足的發展。

標準規范

行業標準(標準號:CJ/T 127-2016)《壓縮式垃圾車》于2016年8月8日發布,主管部門為住房和城鄉建設部,標準實施日期:2017-02-01。標準規定了壓縮式垃圾車的術語和定義、產品型號、一般要求、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、運輸和貯存。 本標準適用于在已定型的二類汽車底盤上改裝的后裝壓縮式垃圾車。前裝壓縮式垃圾車、側裝壓縮式垃圾車可參照本標準執行。

行業標準(標準號:QC/T 1107-2019)《壓縮式垃圾車》于2019年11月11日發布,由全國汽車標準化技術委員會歸口上報,主管部門為工業和信息化部,標準實施日期:2020年4月1日。標準規定了壓縮式垃圾車的術語和定義、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、使用說明書、隨車文件、運輸和貯存。本標準適用于用定型二類汽車底盤改裝的后裝壓縮式垃圾車。

參考資料 >

..2023-12-15

垃圾車的中外歷史.搜狐網.2023-12-08

垃圾車的發展歷程.中國卡車網.2023-12-08

..2023-12-12

..2023-12-09

..2023-12-12

你不知道的壓縮式垃圾車六大發展趨勢.搜狐網.2023-12-09

全國標準信息公共服務平臺.全國標準信息公共服務平臺.2023-12-15

全國標準信息公共服務平臺.全國標準信息公共服務平臺.2023-12-15

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