整体提升式垃圾压缩机的结构设计

万育俊

（宜兴高等职业技术学校，江苏 宜兴 214206）

0 引言

对于收集在城市垃圾中转站的生活垃圾，为便于卫生装卸、环保运输、储存和后续无害化处理（如填埋、垃圾焚烧或气化发电等），现在一般都在事前利用机械设备将生活垃圾进行压缩，减少其体积，扩大运输量[1]，去除垃圾中的大部分污水，增大垃圾聚集的密度。经过压缩处理后，生活垃圾的体积可缩小60%左右[2]，且在运输过程中不会产生垃圾袋横飞、污水滴漏的现象。

整体提升式垃圾压缩机是根据国内生活垃圾压缩工况的要求，在立式垃圾压缩机的基础上，进行优化改良设计而成的[3]。它既具有立式垃圾压实机压缩力大、压缩比大的优点，也具有卧式垃圾压实机装料、出料方便和封闭作业的特点，是一种比较先进又实用的现代生活垃圾压缩处理设备。

1 作业流程

对于整体提升式垃圾压缩机，生活垃圾压缩采用立压式，垃圾块推出为横推式，采用人工装填垃圾原料，作业箱装满后整体提升装车，各动作采用人工控制和液压电器互锁，操作人员将生活垃圾倒入垃圾压缩槽，启动垃圾压缩机即可将生活垃圾压缩成块状，并推出装车运走。新型垃圾压缩机设备作业流程，如图1所示。

图1 垃圾压缩机作业流程

1）将待压的生活垃圾倒入垃圾压缩槽，操控压缩头进行垃圾压缩Ⅰ工序，将垃圾压缩成块[4]，同时将压缩出来的生活污水流入污水槽。

2）压缩头上移，作业箱隔板打开，推出机构将垃圾块推进存储箱，推出机构和隔板复位。

3）将待压垃圾倒入垃圾压缩槽，操控压缩头进行新的垃圾压缩Ⅱ工序，同时将压缩出来的污水流入污水槽。

4）此时已压缩成型了两个垃圾块，压缩头与作业箱连接并带动作业箱上升到与垃圾运输车一致的装车高度。将作业箱底部的污水储存箱与作业箱一起升起，并位于地平面以上（一般高出1.4 m左右），因而污水储存箱内部的污水会沿污水软管自动流入污水沟，流入城市污水管网，再进行后续处理[5]。

5）作业箱隔板和封门打开，推出机构将垃圾块推出装车，推出机构和隔板、封门复位。

6）垃圾运输车将垃圾块运往垃圾处理场。

2 技术参数

LY63Z-130-1型整体提升式垃圾压缩机的主要技术参数，如表1所示。

表1 垃圾压缩机的主要技术参数

3 结构设计

整体提升式垃圾压缩机主框架尺寸与主液压缸工作高度尺寸采用叠加的方法，由不同的高度层面完成各自的功能分配。如垃圾压缩作业在一个高度层面，垃圾块提升贮存在另一个高度层面，如图2所示。其中地平面下1.5 m～2 m是压缩工作层面，地平面上8.5 m左右，主机总高度在10 m左右。

图2 垃圾压缩机整机实物图

1）压块总成。在压块上升和下降过程中，利用导向轮在立柱的导轨上实行上升、下降操作，这样可以减少摩擦，保证压块工作的稳定。

2）立柱总成。保证法兰盘和立柱焊接牢度，利用加强筋保证其强度，选择合适的连接方式[6]，保证其工作的安全。

3）作业箱的设计。作业箱是生活垃圾压缩、推出、存储、装车和压缩污水收集排放的部件，其结构如图3所示，主要部件组成和功能如下：

图3 作业箱结构图

①压缩仓。位于作业箱中部，是垃圾块成形的下模具[7]，生活垃圾压缩的主要承受力部分，压缩仓底部设置多组Φ10 mm的溢流孔，用于排放垃圾压缩时产生的生活污水。

②推出器。位于作业箱的一端，由三级推出油缸和推出架板组成，用于垃圾块的出料和装车。推出架板由8组导轮定位于作业箱内的导轨上（其中含4组平滚轮和4组菱形滚轮），从而使推出架板能自由可靠地沿导轨前后运动，避免了被垃圾卡死等现象的发生，三级推出油缸采用国产液压缸[8]，密封件均为优质件。

③贮存仓。位于作业箱的另一端，用于临时储存垃圾块，贮存仓前门为无动力自动抽拉门，即作业箱提升时前门自动打开，作业箱降落时前门自动关闭。贮存仓盖板采用防滑花纹钢板，由5根1.9 m左右长的8号槽钢横向焊接于压缩仓前储存仓盖板上，并用黑、黄相间的油漆进行防腐处理。

④污水槽。位于作业箱底部，用于生活垃圾压缩时产生的污水收集与存放。

4 控制部分

整体提升式垃圾压缩机操作部分采用微电脑自动控制和紧急手动控制方式。自动控制采用电脑板CPU自动控制液压阀件来控制和协调各执行元件（油缸）的动作，当出现紧急情况时采用手动方式紧急操控和协调各执行元件（油缸）工作，从而保证了设备安全可靠地运行。

取消传统的行程开关控制方式，而采用时分制程序控制方式来控制各液压油缸的行程、换向和工作顺序，从而实现油缸工作过程的无触点化控制，避免了行程开关因触点锈蚀、灰尘而接触不良或部件老损产生的失效损坏，因而大大降低了整机的故障率，提高了设备工作的可靠性。

此外在智慧城市智能控制方面，可采用创新式全城联网。环卫监控中心可通过计算机网络对全城范围内的各垃圾转运站的垃圾压缩机进行综合管理，包括垃圾压缩机的每天工作时间、处理垃圾量、机器报警及故障诊断等，其网络构成如图4所示。

图4 网络控制

5 结语

根据我国市政建设的飞速发展和人口的城镇化趋势，对生活垃圾在转运前进行压缩处理[9]，以达到减容、脱水的目的是非常必要且可行的。针对LY63Z-130-1型整体提升式垃圾压缩机，其在提升机构上设有垃圾箱体，使得整体设备位于垃圾中转站的地坑内，既卫生又环保[10]；在作业箱体内一端装有液压侧推出料装置，在垃圾箱体的外侧有平移轨道，压缩装置固定在压缩头支撑架的上部，可以在垃圾箱上方上、下移动，减少了设备占地面积；联结接口通用，降低了设备的制造成本，因而使得设备安装维护快捷，升级换代方便，适用于城市垃圾中转站、居民区、大学城等生活垃圾较为集中的区域使用。此外，还可根据不同用户的需要，增减不同的单元以便实现其附加的功能，如喷雾净化装置等。