王玉刚 王学军 陈龙慧 马继峰
山东五征环保科技股份有限公司 山东日照 262306
1 前言
随着我国经济社会的发展、城镇一体化建设速度的加快，生活垃圾也日益增多，如何高效地解决生活垃圾越来越受到关注。
某些自卸汽车是专用于垃圾装运的，主要有自卸式垃圾车、压缩式垃圾车、摆臂式垃圾车及自装卸式垃圾车等[1]，其中自装卸式垃圾车又称侧装式垃圾车，是广泛用于城市、城镇或乡村桶装生活垃圾的收集、转运的环卫车辆。自装卸式垃圾车由于其适应于桶装垃圾的收集转运模式，得到了各级政府环卫部门及广大用户的青睐，下面对一种新型的自装卸垃圾车进行分析介绍。
2 新型环保自装卸式垃圾车
目前市场上自装卸垃圾车普遍存在以下问题：
a、提桶滑车磨损严重导致提桶可靠性降低；b、垃圾桶损坏严重；c、箱内推铲前端的垃圾清理不便；d、箱内污水跑冒漏滴，造成二次污染。
针对以上问题，研发了一款新型环保自装卸式垃圾车，该款自装卸式垃圾车采用成熟二类底盘，并加装新型环卫箱体：箱体右前侧面设有新型连杆提桶机构，该提桶机构可有效提高垃圾收集速度；箱顶垃圾入口处设有挡桶机构，可有效保护垃圾桶，更彻底地清除垃圾桶内残余垃圾；环卫箱体的前下部设有垃圾清理口，可有效解决推铲后部残留垃圾难处理的问题；垃圾箱体的后部设有污水容纳装置，防止因垃圾箱体后门硅胶密封胶条老化或破损而造成二次污染。该新型自装卸环卫车是一种新型环保桶装垃圾收运车，整车结构如图1所示。
2.1 新型整体式滑车拉杆提桶机构
传统型滑车拉杆提桶机构有三种结构，如图2～4所示，其共同特点是滑车机构使用移动副锁紧垃圾桶而且润滑脂在移动副运动的过程中不容易留存，导致整个提桶装置易因为摩擦而损坏，从而造成机构工作过程中产生振动、回落过程中出现滑车上下部分离等问题，甚至出现运动失效，导致机构可靠性低。
图1 整车结构示意图
图2 滑块滑车提桶机构
图3 双导柱滑车提桶机构
图4 滑槽滑车提桶机构
该新型整体式滑车提桶机构根据平面四杆机构的演化型式中曲柄滑块机构原理[2]，由整体式滑车、提升杆、提升臂焊合、提桶轨道组成。整体式滑车采用的是旋转副锁紧垃圾桶而非传统滑车移动副锁紧垃圾桶，可实现对垃圾桶顺利装载、压紧、翻转倒料，故可有效解决传统滑车拉杆提桶机构出现的上述问题。
该新型提桶机构中的锁板是依靠连接在锁板和提升杆之间的拉簧对压板焊合进行锁止和解除锁止，其原理在于：利用提升杆与滑车本体在运动过程中的角度变化实现拉簧的拉伸。压板焊合的设计要点在于配重轴的质量一定要大于压板的质量，且压板焊合也依靠自身质量绕旋转点进行旋转来压紧和松开垃圾桶。
提升轨道的设计关键点在于B点处是一个开口，并且A处所示的小平面和C处所示的平面不在一个平面上，用来保证滑车上滚轮只能在弯轨道内运动而滑车下滚轮能在B点缺口处变轨。
新型整体式滑车拉杆提桶机构，如图5所示。
本文着重对新型提桶机构中的整体式滑车进行论述。整体式滑车结构如图6所示。
图5 新型整体式滑车拉杆提桶机构示意图
(a) 整体式滑车示意图
图6 整体式滑车结构
新型整体式滑车拉杆提桶机构工作过程如图7所示。
2.2 新型挡桶机构
传统自装卸式垃圾车在垃圾倾倒过程中，容易出现垃圾桶过翻现象，长期使用，容易造成垃圾桶损坏（见图8），并且影响垃圾收集效率。针对以上问题，新型自装卸车辆上加装挡桶机构，对垃圾倾倒过程中的垃圾桶进行保护，可有效提高垃圾桶倾倒的稳定性，延长垃圾桶的使用寿命。
新型挡桶机构由挡桶杆、支撑臂和连杆组成，结构如图9所示。
图9 挡桶机构三维数模示意图
提升臂及挡桶机构位于箱顶入料口处。工作过程中，提升臂油缸带动提升臂，同时带动挡桶机构中的连杆运动。两者同时运动，当垃圾桶在提升臂作用下到达指定位置后，连杆运动同时到达预定位置，如图10所示，以实现“挡桶”的目的。垃圾倾倒工作结束后，提升臂及挡桶机构按原路径返回。
图10 挡桶机构工作过程
2.3 垃圾清理口
目前推板自装卸环卫车在收集垃圾过程中，推铲在进行垃圾压缩时，垃圾会进入推铲后端，堆积在箱体前端与推铲后端之间，致使垃圾无法被推铲推出。技术人员针对此问题，一直寻找一个经济、有效的解决方法，然而完全阻止垃圾进入推铲后方很难实现。这种新型自装卸环卫车采用新式垃圾清理口，即在箱体前部侧板处增加垃圾清理口，并采用密封门结构（如图11），以防止污水泄漏，同时使操作人员对该位置垃圾清理过程简单易行。该结构既经济的解决了推铲后方垃圾残留问题，又对传统箱体前方的垃圾清理口方式进行了改善。
图11 垃圾清理口结构图
垃圾清理口的特点及创新性，主要包括如下方面：
a.传统需要操作人员进入箱体前端进行垃圾清理，清理费时费力且难以清理干净的作业方式，改进后垃圾清理口不需要操作人员进入箱体内，即可从排污口直接将垃圾清理出来，从而完成操作方便、结构简单、效率高、安全可靠的作业。
b. 该装置采用专用密封胶条保证车辆行驶过程中无污水泄漏，快速夹钳可保证密封门闭合牢固可靠。
c. 创新开发排污口密封门可调压紧机构，由于经过一段时间使用后密封胶条弹性降低，通过该机构可调节其压紧力，进而再次保证其密封效果，延长使用寿命。
d. 该装置排污口下端有引水板，防止清理过程中垃圾及污水洒落污染底盘，进一步提高其环保及安全性。
2.4 污水容纳装置
现有垃圾运输车后挡板与箱体之间全部采用密封胶条进行密封，但由于焊接工艺、装配工艺等制作原因，以及使用一段时间后密封效果降低，都会产生污水向外滴渗漏现象，对环境造成了二次污染，给垃圾运输车带来了负面影响。
污水容纳装置包括引水板、污水槽、水管、污水箱，如图12所示。污水从缝隙中滴渗漏后，经引水板引导，污水从引水板上流入污水槽中，达到污水收集的效果。污水槽由水管与污水箱连接，流入污水箱用作临时收纳，当运输至目的地后，将污水倾卸。图示的滤网一方面不影响污水滴进入污水槽（污水滴的量较小），另一方面可以阻挡垃圾进入污水槽堵塞污水进入污水箱的通道。本滤网设计为可拆装式方便及时清理污水槽。
图12 污水容纳装置结构及原理图
3 结语
本文介绍了一款新型环保自装卸车的提桶机构、挡桶机构、垃圾清理口、污水容纳装置四种新型结构及其工作原理，这些结构申请并授权了相关专利。该新型自装卸式环卫车解决了普通自装卸环卫车所出现的垃圾收运难题，提高了收运效率，更加环保。
