自动化车载式垃圾桶清洗装置设计

彭伟 王玉勤 尹壮壮 马俊伟 孙邦

摘  要：日常生活中，垃圾桶随处可见。如何清洗、维护数量庞大的垃圾桶，成为了一大棘手问题。针对这一问题，设计了一种车载式垃圾桶清洗装置。清洗装置安装在垃圾清理车上，在倾倒垃圾的同时，采取高压、雾化水流自动清洗垃圾桶内壁。根据不同种类的垃圾在垃圾桶内的附着力不同，采用电气控制设置四个档位，每个档位对应着不同的压力雾化喷头，方便清洗不同附着力的垃圾。整个装置在使用过程当中操作便捷，节约了水资源，降低了专门进行清洗垃圾桶工作的人力和物力。

关键词：车载式;垃圾桶;高压雾化喷头;清洗装置

中图分类号：X705          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）01-0046-02

Abstract： In daily life， trash cans can be seen everywhere. How to clean and maintain a large number of trash cans has become a difficult problem. To solve this problem， a vehicle-mounted trash can cleaning device was designed. The cleaning device was installed on the garbage cleaning vehicle， and at the same time of dumping trash， high-pressure atomized water flow was adopted to automatically clean the inner wall of the trash can. According to the different adhesion of different kinds of trash in the trash can， four gear positions were set by electric control， and each gear position corresponded to different pressure atomizing nozzles， which was convenient for cleaning garbage with different adhesion. The whole device was easy to operate during use， saved water resources， and reduced the manpower and material resources for cleaning the trash can.

Keywords： vehicle-mounted; trash can; high-pressure atomizing nozzle; cleaning device

隨着社会的快速发展，产生的生活垃圾越来越多，垃圾问题日渐严峻[1]。通常采用垃圾车处理垃圾，但垃圾车在清理垃圾时，存在很难将附着在垃圾桶壁和底部的垃圾清理干净的问题，特别在夏季，附着于桶壁的垃圾会散发出难闻的气味。市场上的垃圾桶清洗机主要是对垃圾桶进行单独清洗，比较耗时耗力且清洗不方便[2]。为有效解决上述问题，本文设计了一种自动化车载式垃圾桶清洗装置，在垃圾倾倒结束后，通过安装在垃圾车尾部的高压清洗装置对垃圾桶进行清洗，所采用的高压清洗方式，一定程度上节约了水资源。

1 自动化车载式垃圾桶清洗装置结构简介

自动化车载式垃圾桶清洗装置主要由转动部分和喷洒清洗部分构成，如图1所示。转动部分主要由主底座1、副底座2、转角电机3、从动轮9、主动轮11、同步传送带12等部件组成，使得整个装置能与垃圾桶倾倒垃圾时的角度保持相同，便于清洗。喷洒清洗装置由单轴气缸4、双轴气缸5、水箱6、高压雾化喷头7、气泵13、水泵14等部件组成，高压雾化喷头可随垃圾桶倾斜方向改变完成对垃圾桶的清洗工作。

2 自动化车载式垃圾桶清洗装置工作原理

自动化车载式垃圾桶清洗装置设计目的主要是为了解决垃圾桶清洗不便的问题。在进行垃圾清理时，垃圾车将垃圾桶抬起并倾斜，从而将垃圾倒入垃圾车箱内。在垃圾倒入垃圾车厢后，启动清洗装置对垃圾桶进行清洗。首先转角电机转动，使主轴转动到与垃圾桶相同的倾斜角度。通过转角电机轴端的主动轮驱动从动轮，从动轮使双轴气缸带动单轴气缸实现相同角度的摆角。随后双轴气缸驱动单轴气缸沿其轴向方向向前移动。最后开启单轴气缸，驱动高压雾化喷头移动至垃圾桶内。开启水泵，高压雾化喷头随着单轴气缸进行移动，实现对垃圾桶的内壁和底部进行清洗的功能。

3 部分结构设计

自动化车载式垃圾桶清洗装置主要由转动结构、喷洒清洗结构、气缸推动结构和控制结构等结构组成[3-5]。

3.1 转动结构

如图2所示，其中副底座上位于车厢的顶端，安装有气泵和电机，为整个装置提供动力。主底座与旋转底座之间安装有推力球轴承，可实现360°旋转，进而带动整个装置旋转，并可以调整装置的倾斜角度，便于更加准确的清洗垃圾桶内壁。

3.2 气缸推动结构

本装置安装有两个气缸，以实现整个装置的横向和纵向伸缩，如图3所示。通过固定件将气缸Ⅰ中伸缩杆的顶端与气缸Ⅱ中缸体的末端连接。采用气泵进行加压，并将加压气体通过软管输入到气缸内，利用活塞产生的推力驱动伸缩杆伸出，并通过换向阀实现伸缩杆的往复运动，以此实现整个装置在使用时伸展，在关闭时收缩，以减少空间占用率。与高压雾化喷头相连的橡胶管通过直角固定板固定在伸缩杆上，气缸工作时伸缩杆向前运动，直角固定板带动高压雾化喷头伸入垃圾桶内部进行喷洒清洗工作。

3.3 喷洒清洗结构

水在气压的作用下，从水箱中流出，沿着橡胶软管流动，依次经过三通接头和四通接头，最后到达高压雾化喷头，并以雾状喷出，其结构如图4所示。所述高压水雾既有强大的冲击力清洗附着于桶壁的污渍，同时也能更好地节约水资源。

3.4 控制结构

不同种类的垃圾，其在垃圾桶内壁的附着力不同，所需清洗的水压也不同。采用电气控制设置四个档位，实现不同水压的高压雾化控制。开启对应的档位，对不同附着力的垃圾进行清洗，提高垃圾桶内壁的清洗效果。

4 结论

（1）所设计的自动化车载式垃圾桶清洗装置通过底座安装在垃圾车厢内侧壁上，通过底座旋转，可以实现对垃圾桶无死角清洗。

（2）清洗装置设置有数个高压雾化喷头，采取高压、雾化水流自动清洗，提高水资源的利用率。同时采用电气控制将高压雾化喷头设置为四个档位，实现不同压力的雾化喷头对应附着力不同的垃圾桶内壁垃圾，起到了节约用水的作用。

参考文献：

[1]李航，徐圆圆.国内分类垃圾桶发展与分析[J].安阳工学院学报，2019，18（2）：42-44.

[2]周全，史田星，王景石，等.节水型城市垃圾桶自动清洗装置设计[J].绿色科技，2016，6：199-201.

[3]孙桓.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4]姜琪.机械运动方案及机构设计——机械原理课程设计题例及指导[M].北京：高等教育出版社，1991.

[5]牛鸣岐，王保民，余述凡.机械原理课程设计手册[M].重庆：重庆大学出版社，2010.