一种下沉式垃圾压缩站的设计

摘 要：针对当今城市垃圾年产量增大，污染严重且转运站占地面积大等问题，设计了一种下沉式垃圾压缩站，该压缩站具有压缩机厢起升前移功能，所设计的双层推板能够提高垃圾压实性，显著提高垃圾运输成本。本文所提出的设计方案适用于城市中心的生活垃圾压缩站，具有较高的性价比和应用价值。

关键词：下沉式垃圾压缩站 压缩机厢 剪叉式起升机构 双层推板

一、引言

随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加快，城市人口也越來越出现过渡集中的趋势，而人口的剧增必然会产生大量的生活垃圾，而城市土地有限，不可能设置大量的垃圾临时储存点。为了解决垃圾露天敞开、臭味、异味、蚊蝇滋生等难题，本文设计了一种下沉式垃圾压缩站，可实现垃圾收集清运全封闭，减少垃圾对环境的污染。该垃圾站是一种将垃圾压缩厢隐藏在地下的环保垃圾压缩站，它包括一个沉入地面以下的带压缩机构的垃圾压缩厢、将垃圾压缩厢举升出地面的剪叉式起升机构、执行各功能动作的液压系统和电气控制系统等。

二、下沉式垃圾压缩站主要组成

下沉式垃圾压缩站主要由以下部分组成：压缩机厢、剪叉式起升机构、液压系统、电控系统、清洗系统、机厢支脚及基建基础等。

1、压缩机厢 主要由厢体、主推板、副推板、投料平台、插板等组成。压缩机厢外形见图1。厢体为箱形框架结构，采用高强度钢板制造，厢体四面侧壁经预应力滚压成弧形结构，刚性好，能承受较高挤压力，耐磨、耐腐蚀。

厢体内部装有主、副推板（见图2），两者合称双层推板，主副推板和厢体之间通过滑动导轨相连，通过控制主、副推板油缸的伸缩，来起两方面的作用：其一是在装填垃圾时，压实垃圾，使垃圾较均匀分布，实现了小容积大装载量；其二是当与垃圾转运车对接时，升起插板，将垃圾推卸到垃圾转运车内。

在垃圾压缩处理过程中，投入到垃圾压缩厢中的垃圾被推板推动压缩垃圾并推入到垃圾中转车中。然而，在实践中，投入到垃圾压缩机箱体中的垃圾成分包括大件垃圾如沙发、床垫等和长纤维垃圾如碎布条等，这类垃圾极容易造成推板卡死，压缩机箱体爆裂等严重事故。

主推板连接在主推板油缸上，可由主推板油缸驱动，伸出时能将从垃圾投料口投入的垃圾进行压缩；副推板油缸，其一端固定于主推板上，另一端固定于副推板；副推板连接在副推板油缸上，可由副推板油缸驱动，伸出时能独立进行将从垃圾投料口投入的垃圾进行压缩。

投料平台位于压缩厢体顶部，与压缩站地面平齐，供手推车或其他垃圾收集工具倾倒垃圾。顶板总成设有投料口盖，另设有3个检修窗，方便设备维护人员进入机箱内进行保养、维修作业。

插板（见图3）位于机厢前部。通过控制插板油缸的伸缩，来实现压缩厢对接口的打开和关闭。

2、剪叉式起升机构 剪叉式起升机构由底座、下固定臂、下移动臂、上固定臂、上移动臂、上滑道、下滑道、举升油缸及安全撑杆等组成（见图4）。有两组相同构件组成，分别安装在垃圾压缩厢的左右两侧。所有臂杆均为板料组焊结构，臂杆截面为箱形，抗弯强度好。

剪叉式起升机构下部为固定底座，是由型钢和厚钢板组焊而成的整体式结构，每侧各一件，和基建基础的预埋件焊接+螺栓连接，保证设备的稳定。剪叉臂上设有安全撑杆，用于设备检修时的安全防护。

剪叉式起升机构由举升油缸驱动，每侧各一只，由液压系统保证其动作同步。

该剪叉式起升机构具有起升前移功能，即起升架从初始位置起升到最高位置时可将垃圾压缩厢向前平移600mm，可以有效防止推卸垃圾到垃圾车时垃圾洒落到沉坑内。

机厢支脚为可调式螺纹副结构，共6只，用于支撑垃圾压缩厢。

3、液压系统 液压系统主要分为两部分，分别是主系统和副系统。主系统主要是控制主推板的推出与收回、剪叉式起升架的上升与下降以及插板的上升与下降等3组动作；而副系统主要是控制副推板的推出与收回动作。

主系统主要是由电机油泵组、主阀组、回油过滤器、空气滤清器、液压油箱以及液位控制器等元件组成（见图5）。

主系统工作原理：电机带动油泵从液压油箱吸油后向主阀组提供压力源，当主阀组的电磁阀工作时，液压油驱动对应的液压油缸进行动作，将液压能转换成机械能做功。

副系统主要是由副阀组、齿轮泵、电机、吸油过滤器、液压油箱、回油过滤器等元件组成。

副系统工作原理：电机带动齿轮泵从液压油箱吸油后向副阀组提供压力源，当副阀组的电磁阀工作时，液压油驱动副推板油缸进行动作，将液压能转换成机械能做功。

4、清洗系统 主要由清洗泵、水塔以及相关的附件组成，当需要对压缩机或者地面进行清洗的时候，只需要打开电源，按住喷枪手柄开关即可使用。

5、电控系统 由电控箱、主系统接线盒、副系统接线盒、滑轮车、遮雨棚及各种线束等组成。控制系统分为两部分，第一部分为主系统，一般情况下主系统已满足使用需求，另一部分为副系统，当需要更大的垃圾压实密度或主系统不能满足压缩需求时使用。

6、基建基础 基建基础主要包括设备安装的基础沉坑、预埋件、集水井、雨水截留沟和预埋管线等。用地面积可根据征地许可、不同的垃圾收集工具、转运模式等实际情况而定。

三、结束语

本文所述的下沉式垃圾压缩站的起升前移功能相对于传统的下沉式垃圾压缩站，可以避免推卸垃圾到运输车上时垃圾洒落到基础沉坑内，既减少了二次污染，也减轻了环卫工人的劳动强度。而压缩机厢的主、副推板机构，用在下沉式垃圾压缩站上更是本公司的首创，它不仅较好的解决了压缩大件垃圾如沙发、床垫等和长纤维垃圾如碎布条等时容易造成推板卡死，压缩机箱体爆裂等严重事故，而且较方便的压实垃圾，起到增大垃圾的压缩比，提高压缩机的垃圾压缩能力，显著提高转运车辆的装载量和转运效率。

下沉式垃圾压缩站占地面积小、存储量大，美观实用且与周围环境协调，与传统垃圾压缩站相比还具有减少工作人员数量、减少运输量，节约建造、使用、维护费用等优点，该设备有多种型号，垃圾中转站、小区、公园、机关、学校、医院等公共场所均可安装使用，具有很好的推广价值。

作者简介：

姓名：李国奇，男，1969年生，工程师，现从事环卫车辆改装及环卫设备的研发工作。endprint