随着城镇化率的不断提高,城市人口不断增加,生活垃圾围城的现象日益严重,垃圾处理站离城市中心也越来越远,未来节省垃圾转运的成本,提高效率,大型化,智能化,高效率,密封化的压缩垃圾车将成为今后发展的趋势。
后压缩式垃圾车主要由汽车二类底盘,车厢组件,装填机构,举升机构,卸料机构,液压系统,控制系统 以及操作系统等组成。如图 所示,垃圾在汽车尾部由装填机构装入,装填机构讲垃圾碾碎,压缩后,挤入封闭的车厢内,垃圾装满车厢后被运送到垃圾处理站卸料。此时装填厢举起,车厢后部敞开,车厢内推卸料机构动作,推挤被压缩的垃圾,将其全部推出车外。
推板回路的无杆腔由单向阀接通油箱,有杆腔接通背压阀,实现了卸料结构和装填机构双向压缩,当推板推出后,换向阀处于中位,推板不收回,由于在推板油缸有杆腔上接由背压阀,于是垃圾在装填过程中就能够得到初步的压缩。通过改变背压阀的压力还能够实现不同的压缩比。
当推板油缸继续在外载荷推力作用下,通过无杆腔的单向阀补油,此时背压阀卸荷,逐步地将垃圾高密度,均匀被压在车厢里直至装满车厢,避免出现在压缩过程中中部被压得很实而前端垃圾比较松散的情况。
举升回路采用双向液压锁和回油节流调速阀,将举升油缸回油路上的单向节流调速阀作为背压阀,避免出现装填机构下落时冲击振荡的问题,同时还可以精确地控制装填机构下落的速度。
A:液压换向阀
为减轻作业人员的劳动强度并保持控制系统的可靠性,一般性后装式压缩垃圾车均采用手动和气路电磁阀组合阀。由于底盘电源为24V直流电,由于直流电换向阀具有气动力小,电能能耗高的缺点,不适合直接使用。
常规做法是选用一种组合换向阀,阀芯一端设手动控制手柄,另一端集成了小气缸和电磁阀。
通过电磁阀控制气缸,再由气缸推动换向阀芯。气路电磁阀具有能耗低,寿命长的优点,而气缸可以获得较大的操纵力。以上优点弥补了直流电磁阀的缺点,并且目前中重卡普遍使用气制动,可以方便获得气源。这种组合阀一阀两控,在很大程度上简化了液压及电气回路,更好的适应垃圾车的需求。然后轻型底盘改装为垃圾车的时,因底盘动力系统无空压机,若要实现多种操纵方式,就要用另一种电-液加受控的组合换向阀来实现。
B:执行元件
根据对液压原理的分析及其动作分析,执行元件只要往复运动便可以达到要求,因此执行元件选用双作用油缸。一般性推板油缸选用三级油缸,其他为单级油缸。
C:油箱
油箱用于储存油液,以保证供给液压系统充分的工作油液,同时还具有散热,使渗入油液中的污物沉淀等作用。因此油箱必须要有足够的容积和散热面积。
控制系统
由于装填阀举升到位后必须适当的延时再返回,以确保箱内的垃圾全部倾倒干净,且推板推出进行卸料时,必须将填装厢开启后才能进行,否则无效。故根据作业流程的动作要求,列出程序控制流程(如下图)。系统中通过采用接近开关来检测各个动作的位置。并且控制动作的衔接。
如在填装循环中,刮板外摆到位后接近开关导通,于是滑板接着下降,以此实现装填循环。如果垃圾中有石块,金属等硬块出现超载,可能会影响压缩循环的进行,于是可在程序中设置“设定时间到”这一条件语句,转而进行下一步动作,不在进行强行压缩而损坏液压元件。在推卸垃圾时,用接近开关用来检测装填斗的举升。如果么有举升到位,推板就不能够推出卸料。在装填厢举之后再作一次压缩循环,从而将装填厢内可能剩余的垃圾清理掉。
虽然我国压缩式垃圾车在近年来发展迅速,但制造水平参差不齐,就必须在可靠性,安全性和效率三个方面进行改进提升。
可靠性主要就是降低液压系统的故障率,也就是主要解决“卡阀”的问题。后装式压缩垃圾车的整个工作循环主要由四组油缸完成,因此可以采用4个三位四通换向阀来实现动作。由于垃圾车的工作环境恶劣,污染严重,很难保证不出现“卡阀”现象。此时只有通过提高换向阀的阀芯换向力克服“卡阀”,或者是一旦“卡阀”立即采用手动操作。增加手控操作功能不仅可以排除阀本身所引起的障碍,还能够排除其他原因造成的故障。为安装,调试和维修工作提供了极大的方便,也保证了压缩式垃圾车高效率工作。
手动操作控制手柄 |
安全性主要是指后填装器在推卸垃圾,日常清晰维护与维修时均需要举起。为避免因液压油路的意外破损导致填装器突然下落,一般性用夜控单向阀或平衡阀来实现油路保护。但是总有一段油路得不到保护,并且在后装式压缩垃圾车上,这段油管往往不得不使用软管,这就更加加剧了它的危险性。但是如果能够把保护油路置于油缸底部,与油缸行程一个整体,那么就相当于所有外部油管和元件都受到了保护,任何一处的破损都不会导致填装器意外落下。
工作效率
工作效率,装填机构的工作循环时间决定了后装压缩式垃圾车的作业效率。缩短装填循环周期,就是提高作业效率。