举升机构在压缩式垃圾中转站装卸垃圾箱的应用分析

汤云武

摘 要：压缩式垃圾中转站在垃圾处理领域已得到人们越来越多的重视，但是经压缩充填垃圾的垃圾箱较重，垃圾箱在压缩式垃圾中转站的装卸成了新的技术问题，采用由四个举升柱构成的举升机构在压缩式垃圾中转站装卸垃圾箱，可以减少设备投入成本，降低垃圾中转站的建筑结构要求，对新建垃圾中转站和改造传统垃圾中转站都具有重要意义。

关键词：垃圾箱；举升机构；装卸；同步；速度

1 压缩式垃圾中转站在垃圾处理中的重要作用

现今，随着社会的不断进步，城镇集约化现象越来越明显，城市的规模和人口的数量一直在扩大，人们在城市生活中产生的垃圾、污水就成了影响城市生活环境的一项重要因素。随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求也日益提高，各个大中小城市都开始设立垃圾无害化处理厂处理城市中产生的生活垃圾。由于垃圾无害化处理厂通常离市区比较远，如何把城市里产生的垃圾运输到垃圾厂进行处理就成了一项需要考虑的新问题，传统的垃圾中转站和垃圾清运方式已不能满足要求。

由于压缩式垃圾中转站采用压缩设备与垃圾箱相配合，对垃圾进行压缩充填入垃圾箱，同时把垃圾中的污水挤出排入污水管道，可以对垃圾进行减容、减重、减量，减轻环卫工人的劳动强度，有效提高垃圾的转运效率，降低垃圾的转运成本。近年来，全国各地已开始建立各种各样的压缩式垃圾中转站转运垃圾来满足垃圾处理的要求。压缩式垃圾中转站以其占地面积小，卫生状况、隐蔽性较好，空间结构更为合理等优势，在垃圾处理领域已得到人们越来越多的重视，其推广势在必行。

但是，在压缩式垃圾中转站充填完垃圾的垃圾箱较重，包括垃圾箱的自重通常会达到20吨，是传统装好垃圾的垃圾箱重量的3倍以上，因此如何在压缩式垃圾中转站装卸垃圾箱又成了新的技术问题，其对装卸设备的要求就更高了。

2 压缩式垃圾中转站垃圾箱装卸方式的分析

垃圾箱是压缩式垃圾中转站里作为盛装垃圾的周转箱，垃圾箱需要在中转站里从专用运输车上卸下来，然后与压缩设备相配合充填满垃圾后再装到专用运输车上再拉到垃圾無害化处理厂进行处理。垃圾箱的装卸方式主要有三种：一是采用吊装的方式进行装卸；二是采用专用运输车自身设置的吊装设备进行装卸；三是采用举升的方式进行装卸。

采用吊装的方式进行装卸需要有行吊设备，在垃圾中转站要建造一个能吊装20吨重的行吊设备，设备的造价相当高；另一方面对垃圾站的建筑结构要求又提高，层高至少要达7米，垃圾中转站相应的建筑柱和梁都要加大，垃圾中转站的建造费用也要大为提高，对于已经建好的很多垃圾站这种结构是不能适用的，因此吊装的方式其适用范围较窄，经济性较差。

采用专用运输车自身设置的吊装设备进行装卸如可采用钩臂车进行垃圾箱的装卸，这种方式对专用运输车要求大为提高，专用运输车的造价大大提高，同时吊装的空间也会受到限制，因此其设备投入较大，会提高转运成本，适用范围也较小。

采用举升的方式进行垃圾箱进行装卸，是利用设置于地面的举升机构驱动垃圾箱上下运动进行垃圾箱的装卸，其可以较好解决空间适应和设备成本较高的问题。

下面就介绍一种采用四个举升柱的举升机构，这种举升机构可以方便把垃圾箱从专用运输车上卸下然后再装到专用运输车上。

3 举升机构的结构说明

如图1、2、3所示，是四个举升柱举升垃圾箱的三视图，每个举升柱包括一个固定于地面的底座，底座上设有竖向支撑内套，支撑内套的外部套有一外套，外套可沿支撑内套上下移动，支撑内套的中间装有一根顶升油缸，顶升油缸的壳体铰接在支撑内套上，顶升油缸的活塞杆的上端与外套相固定，外套的中部铰接一个挂钩，挂钩向上翻转时其钩端可以贴在外套上，挂钩向下翻转时受到限位销的限位只能转动到水平位置；然后在垃圾箱的两个侧面设置两个横向挂耳，每个挂耳与一个挂钩相配合。

其工作过程如下：从专用运输车上卸垃圾箱时，打开专用运输车和垃圾箱的锁紧机构，使得专用运输车和垃圾箱可脱离，卸垃圾箱时，把每个举升柱上的挂钩翻转成水平位置，然后使四个举升柱上四个顶升油缸同时上升，四个顶升油缸的活塞杆就带动四个外套和四个挂钩同时上移，然后四个挂钩就同时挂住垃圾箱的四个挂耳继续上升至设定位置，接着，专用运输车就可以开出垃圾中转站，然后让四个举升柱上四个顶升油缸同时下降，四个挂钩就带动垃圾箱下降到垃圾箱接触到地面的支撑垫块，垃圾箱停止下移；此时四个挂钩还可继续下降，脱离垃圾箱，然后向上翻转成竖向状态，垃圾箱就可以与垃圾压缩设备相配合进行垃圾充填。装垃圾箱时反向操作即可，这样利用四个举升柱就可以方便在垃圾中转站装卸垃圾箱。

4 举升机构存在的技术难题与解决办法

采用这种举升机构有两个主要技术难题需要解决：（1）如何确保四个举升柱同步上升和下降？（2）如何控制四个举升柱上升和下降速度来确保安全运行？

为解决以上两个技术难题，首先要设计附图4的液压回路图，参照图4的液压回路图，要解决第一个技术难题四个举升柱的同步问题，先要保证A1油缸和A2油缸相同，B1油缸和B2油缸相同，A1/A2油缸的上腔截面积和B1/B2油缸的下腔截面积相同，四个油缸在正常工作压力下的举升总量要大于20吨，因此做如下的参数选择（如表1所示）。

通过以上参数可以看出A1/A2油缸上腔的截面积和B1/B2油缸下腔的截面积相同为11304mm2，理论计算在10Mpa压力下四个油缸的总举升力为50774kg（约50吨），远大于负荷总重量20吨，有一定保险系数，这样就从结构上保证四个油缸的同步；另一方面在油路上设置分流集流阀（同步阀）2和3来确保供给A1/A2油缸和B1/B2油缸的流量和压力相同，这样就能较好地保证四个举升柱的同步性。

第二个技术难题四个举升柱上升和下降速度主要通过油路设计和控制阀的选择来实现，首先选择手动的三位四通换向阀1，通过手动控制阀芯的位置来改变液压油的流量，就可以控制四个举升柱上升速度，另外在油路中设置可调单向节流阀4，当四个举升柱下降时给油路提供一个背压，这样就可以很好控制四个举升柱的下降速度来确保操作的安全性。在这个油路中还设置二位二通阀5和6，其目的一是为了限位，二是使油缸的上下腔能够互通补充液压油和驱赶空气。

通过以上的技术处理就比较满意解决了举升柱的同步和速度的问题，较可靠安全地在垃圾中转站装卸垃圾箱。

5 结束语

采用这种举升机构在垃圾中转站装卸垃圾箱有以下几个优点：（1）结构简单、造价低。（2）对垃圾中转站的建筑结构要求低，对墙面、梁、柱均没有影响，层高只要4.5米就可以，大部分已建的垃圾中转站都能使用，适用范围广。（3）操作简单，安全性高。

因此这种举升机构值得推广，特别适合于把传统垃圾中转站改造成压缩式垃圾中转站，对新建垃圾中转站和改造传统垃圾中转站都具有重要意义。目前这种举升机构已在漳州市的小吃街垃圾中转站、柑仔市垃圾中转站、九湖垃圾中转站、湘桥垃圾中转站等地方得到应用，经过几年的应用其运转良好，既在新建的垃圾中转站中得到应用，也在多个经改造的旧垃圾中转站中得到应用。

参考文献

[1]杨朝霞，汪武威，王壬.垃圾中转站与居民生活[J].河南科技，2013，2.

[2]杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.