后装压缩式垃圾车实验研究

摘要：通过对XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车的实验研究，验证了装填机构优化设计模型的正确性。结果表明，优化改进设计后装填机构的运动平稳性提高、故障减少、压缩比增大，达到了预期目的，对提高产品制造质量有重要意义。
关键词：实验研究；垃圾车；装填机构
1引言
后装压缩式垃圾车集自动装填与压缩、密封运输和自卸为一体，克服了摆臂式、侧装式等型式的垃圾车容量小、可压缩性差和容易产生飘、洒、撒、漏二次污染的缺点，自动化程度高，提高了垃圾运载能力，降低了运输成本，是收集、运输城市生活垃圾的理想工具，是垃圾车的发展趋势。然而我国对于后装压缩式垃圾车的核心部件装填机构的研究较少，产品设计主要是采用经验取值或测绘的方法，在很大程度上限制了产品整体设计水平的提高。为改善XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车的性能，作者对其装填机构进行了优化改进设计。由于优化改进设计分析在很大程度上是在理想情况下、忽略很多因素的条件下进行的，因此要对优化改进设计得出的结论能否满足、符合实际情况，是否达到了预期的设计目的进行实验验证。本文通过对XZ5110ZYS型压缩式垃圾车的实验，对优化改进设计的实际效果进行实验分析与研究，来验证设计结果的正确性和合理性。
2 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理
XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车的装填机构工作原理如图1，液压系统如图2，在液压系统的作用下，通过换向阀的换向，实现滑板的升降和刮板的旋转，控制滑板和刮板的各种动作，将倒入装载厢装填斗的垃圾通过装填机构的扫刮、压实并压入车厢；当压向推板上的垃圾负荷达到预定压力时，由于推板油缸存在有背压，液压系统会使推板自动向车厢前部逐渐移动，使垃圾被均匀地压缩，工作过程如下：
将垃圾倒入装填器，启动油泵电机，液压油经过粗滤器、开关和油泵进入液压回路，操纵换向阀3，液压油进入刮板油缸的下腔，推动其活塞向上运动，从而使刮板逆时针转动。当刮板油缸活塞运动到上止点时回转到位；操纵换向阀4，使液压油进入滑板油缸的上腔，推动其活塞向下运动，从而使滑板向下运动；到下止点时停止。至此装填机构完成工作准备阶段；反向操纵换向阀3，液压油进入刮板油缸的上腔，推动其活塞向下运动，使刮板顺时针转动，使刮板开始清扫动作，扒入垃圾，进行初步压缩；当刮板油缸顺时针运动到下止点时，停止运动，此时，操纵换向阀4，使液压油进入滑板油缸的下腔，推动其活塞向上运动，从而使滑板向上运动；滑板上升，研碎垃圾，对垃圾进行再次压缩；由于卸垃圾时，推板在推卸料油缸的作用下，将垃圾推出车厢并由于顺序阀的压力而停留在车厢后部，当垃圾被推入车厢后，推板受到来自滑板油缸施加给垃圾、并经垃圾传递过来的压力，此压力克服平衡阀的背压，在此过程中，垃圾被又一次压缩并逐步将推板推向前部；滑板油缸运动到上止点时停止运动，滑板上升到上止点，即回到初始位置，这样，装填机构完成一次工作循环。卸料时，操纵换向阀1，使举升油缸将装填厢升起，接着操纵换向阀2，使得推板油缸推挤垃圾，将车厢内的垃圾推出；垃圾推出车厢后，反向操纵换向阀1，举升油缸将装填厢回位。由于背压的作用，推板停留在车厢后部。反向操纵换向阀1时，举升油缸回位，使装填厢复位锁紧。

图1 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车装填机构工作原理

图2 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车液压原理图
3 XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车实验研究
为对XZ5110ZYS型压缩式垃圾车的优化改进设计的实际效果进行实验分析与研究，进行了装填机构1000次垃圾装填实验、装载质量与油缸压力关系实验，对整车装载质量、垃圾车满载总质量进行了测试。整车装载质量与油缸压力关系实验的目的是验证优化改进设计后的装填机构运动平稳性情况；对装填机构故障模式以及维修时间进行分析，由实验数据推导装填机构的维修度函数的表达式，目的是比较优化改进设计前、后的维修度；比较优化改进设计前、后的装填机构的压缩比，目的是验证垃圾被压缩的程度。