拉臂式垃圾车车厢设计

本科毕业设计（论文）通过答辩

目录

第一章前言 (2)

第二章总体方案论证 (4)

2.1 本课题基本前提条件和技术要 (4)

2.2 结构方案确定 (4)

第三章垃圾车厢体设计 (7)

3.1 合理选择卸料方式 (7)

3.2确定厢体设计方案 (8)

3.3 垃圾车厢体成型工艺 (9)

第四章垃圾车排出油缸安装角及排出板斜度取值 (13)

4.1 排出板的结构及工作情况 (13)

4.2 排出板的受力分析 (13)

4.3 取值范围的探讨 (14)

第五章液压系统的设计 (15)

5.1 确定液压系统方案 (15)

5.2 液压缸设计计算 (18)

5.3 油箱的设计 (28)

5.4 液压泵的装置 (29)

5.5 液压元件的选用 (30)

第六章结论 (32)

参考文献 (33)

致谢 (34)

附录1 (35)

附录2 (36)

第一章前言

目前我国城市生活垃圾(MSW) 年总产生量已达1. 8 亿吨，而且仍在不断增长，年增长率为8 %～10 %。随着城市建设规模的不断扩大和人们生活水平的不断提高，一方面，城市生活垃圾的成份发生了很大变化，其变化的主要特点是：垃圾密度不断降低，可压缩性增加。如果继续采用常规的垃圾运输方式，容易造成垃圾清运中的亏载，使垃圾转运效率降低；另一方面，近郊可利用来填埋垃圾的洼地越来越少，人们不得不考虑在远离市区的郊区建立垃圾处理处置场所。据统计国内几个大城市的垃圾处理厂距离市区均在50km 以上，运输费用占垃圾处理费用的比例较高。在一些发达国家运输费用已占垃圾处理费用的80 %以上。所以，降低垃圾清运费用是降低整个城市垃圾处理处置费用的关键。垃圾压缩可以解决垃圾运输中的亏载问题，降低垃圾的运输费用，是城市生活垃圾集运的发展方向。因此拉臂式垃圾车的优势日渐明显，高效的垃圾压缩运输方式有了长足的发展。

后拉臂式垃圾车便是其中的一种常见结构形式，它由汽车底盘、填料器、上装厢体和排出板机构等组成。其发展方向是：提高垃圾的装载量；改善车辆的密封性；垃圾的分类处理。垃圾的分类越细对于环境的保护效果就越好，目前城市垃圾主要可以分为4类：

a.湿垃圾：主要指厨房产生的厨余、果皮等含水率较高的食物性垃圾。

b.干垃圾（可回收利用垃圾）：主要指废纸张、废塑料、废金属、废玻璃等可用于直接回收利用或再生后循环使用的含水率较低的垃圾。

a.有害垃圾：指对人体健康或者环境造成现实危害或者潜在危害的废弃物，同时也包括对人体健康有害的重金属或有毒物质废弃物。

b.大件垃圾：指重量超过5千克或体积超过0.2立方米以及长度超过1米的废旧家具、办公用具、废旧电器，以及包装箱、箩筐等大型的、耐久性的固体废弃物，是因体积较大等因素混入城市一般生活垃圾一起清运有困难的特殊的生活垃圾。

垃圾如何进行分类处理是目前垃圾运输中急待解决的难题，这对于环境的保护意义重大。

本次设计的课题为上装厢体设计，来源于湖北程力汽车有限公司。本次设计主要是针对垃圾车车厢设计和排出机构液压设计。车厢是垃圾车的重要部件之一，主要起装载、运输垃圾之用。在运输过程中，不得产生飘、洒、漏等现象，避免造成二次污染。根据设计要求，确定了厢体形状和主要尺寸参数，重点考虑它的密封性。排出机构主要是用来排卸垃圾以及在垃圾装载时提供一定的背压力，使压缩后的垃圾密度均匀。它采用液压为动力装置，实现作业自动化，大大降低劳动强度，提高工作效率。

本课题由多位同学分工协作完成，在设计过程中，配合总体设计做了方案论证，满足了后拉臂式垃圾车的设计要求。

第二章总体方案论证

2.1 本课题基本前提条件和技术要求

2.1.1 基本前提条件

设计装运空间为12m3，设计要求必须符合QC/T2911-1993《垃圾车技术条件》要求。

2.1.2 技术要求

a. 满足装运空间为12m3车。

b. 结构设计应合理，填料器与箱体应可能连接满足强度要求，自动锁、安全棒等可靠。

c. 排出机构等运动件工作安全、可靠，且便于维修、调整。

d. 尽量使用通用件，以便降低制造成本。

2.2 结构方案确定

2.2.1 传统自卸式垃圾车的结构分析

主要采用侧翼开启、顶盖前后梭动等几种方式，这种车的主要特点是直接收集、转运、不压缩，适用于特定人工方式，操作简单，成本低。缺点是：装载量小、自动化程度低、转运效率低，无法解决转运中流污水的二次污染问题。

2.2.2 本垃圾车的结构特点

a.填料器的摆放布置

后装拉臂式垃圾车工作时，填料器有下放和上扬两种布置形式。下放布置如图2-1所示，填料器与厢体相吻合，底部机构联接，以保证密封性能。这样的布置充分考虑了行驶的平稳性和驾驶性能。

图2-1 垃圾车填料器下放布置

填料器上扬布置，整个填料器可以绕轴旋转上扬95 ，如图2-2所示，这样可以保证厢体内的垃圾彻底排出。这种布置在填料器上扬时，整车的重心后移，汽车的行驶性能和爬坡能力降低，在不影响装载量的情况下，回转支承应尽量向前布置，使重心前移。这种布置和传统的卸料方式相比，虽然结构较复杂，但是垃圾的排出比较彻底，同时避免了整车的重心过分后移，而造成翻车事故。

图2-2 垃圾车填料器上扬布置

b. 垃圾排卸方式

采用推板推出的方式，和传统车厢上举，靠重力卸料的方式相比，可以避免由于过分压缩的垃圾膨胀堵塞在车厢内，同时还可以防止卸料时重心过于后移而翻车。

2.2.3垃圾车载质量利用系数的提高

载质量利用系数的提高将有助于降低车辆的运行成本。后装拉臂式垃圾车的载质量利用系数主要由二个方面组成:

a. 底盘的载质量利用系数

在底盘选型时,选择技术含量高、动力性好、自重相对较轻的底盘。

b. 专用装置的自重

后装拉臂式垃圾车由于结构复杂,自重较大,在设计时应尽量采用新材料、新技术、新工艺。主要零部件采用高强度钢板,辅助件(如挡泥板、装饰件、盖板等) 采用比重较轻的注塑件。主要构件采用特殊加工工艺方法,如:车厢侧板及顶板采用数控折弯成弧形结构。受力构件采用局部加强法等,从而降低专用装置的重量。

2.2.4 垃圾压缩比的提高

压缩机构中刮板对垃圾的压强将直接影响垃圾的压缩比。当压强增大时，垃圾的压缩比将增大；反之则减小。因而在设计压缩机构时，应努力提高刮板的压强。影响刮板压强的因素主要有四个方面:

a.刮板的压缩面积根据使用场合、投料方式、垃圾投入量来确定，如能满足使用要求，刮板的面积应尽量小。

b.压缩油缸的安装形式应能充分利用油缸的最大能力，即在压缩垃圾过程中应使油缸无杆腔作用。

c.滑板与导轨的摩擦力将有助于提高垃圾压缩力。因而，在选取滑板滑块与导轨材料时应配对选取相对摩擦系数较小的材料；减小压缩油缸轴线与滑板导轨的夹角，以避免由于压缩油缸安装不当产生的扭力使N1 、N2增大；减小压缩油缸轴线与滑块中心线的平行偏移量，假如油缸轴线上偏于滑块中心线，将增大N1 、N2的值，如轴线下偏于滑块中心线，将减小N1 、N2的值，但结构上很难布置，故通常将压缩油缸置于滑块中心线上。

d.压缩油缸与地面的水平夹角θ1越小，则压缩油缸的推力沿车厢长度方向的分力将越大，有利于垃圾填满整个车厢，提高垃圾压缩比。

2.2.5 车辆密封

后装拉臂式垃圾车由于压缩力大，经压缩后的垃圾产生大量的污水，如不加以控制，将严重影响环境，因而在设计时应从以下三个方面完善车辆密封，即:在车厢与填塞器之间安装耐用型密封条，并加以压缩、锁紧；车厢底板做成前低后高，将污水控制在车厢内；在填塞器下部安装便于清洗的积污水槽，用于车厢与填塞器之间滴漏的污水的临时储存。