固定式大負(fù)載液壓垃圾壓榨機(jī)的設(shè)計應(yīng)用

1　設(shè)計依據(jù)

　　(1)目前，城鎮(zhèn)垃圾的處理，多數(shù)采用手推車(三輪車)集中到中轉(zhuǎn)站，散裝入鐵制集裝箱，然后再汽車運至垃圾填埋場傾倒的辦法。這使中轉(zhuǎn)站及運輸途中有垃圾飛揚、滴濺的二次污染；環(huán)衛(wèi)工人勞動強(qiáng)度很大，且因垃圾散裝，增加了運輸量及填埋場空間。
　　(2)隨著人們生活水平的提高，城鎮(zhèn)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)垃圾的量日益增多，垃圾成份復(fù)雜化(有機(jī)無機(jī)物及各類含建筑垃圾在內(nèi)的硬質(zhì)廢棄物)。
　　(3)我國在目前還未具備投入巨資普遍對垃圾進(jìn)行分揀分包，生化處理，合理利用的條件。
　　于是，我們設(shè)計了大負(fù)載(600kN以上)液壓垃圾壓榨機(jī)。

2　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(以800kN機(jī)計)

　　(1)主要技術(shù)參數(shù)
　　垃圾塊最大重量∶30kN
　　主油缸最大壓榨力∶800kN
　　電機(jī)功率∶高壓泵5.5kW、低壓泵4kW
　　壓機(jī)主體外形尺寸：6000×4300×8300mm(長×寬×高)
　　壓機(jī)總重量∶145kN
　　(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
　　與用集裝方式運送垃圾比較：設(shè)待處理垃圾量為100kN，用5t汽車裝運，至填埋場單程運距為30km，集裝箱體積為7.4m3，松散垃圾重度為4.7kN/m3，則每車每只集裝箱能裝35kN，汽車回程時需運回皮重7kN多的集裝箱，經(jīng)壓榨后垃圾密度為10kN/m3，每塊重約25～30kN，每車每次裝兩塊壓縮垃圾，相比每車能多裝凈垃圾15～20kN，提高運輸效率43%～57%。見下表：

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表

　　表中對比可知，每處理100kN垃圾，在上述條件下，可節(jié)省金額68.15元，本機(jī)設(shè)計每小時602.5kN垃圾，則一機(jī)一日可節(jié)支340元左右。

3　工作原理及結(jié)構(gòu)

　　(1)工作原理
　　將集中于中轉(zhuǎn)站手推車的垃圾倒入壓榨機(jī)中的受圾箱，壓臺在液壓缸的推力作用下，把松散垃圾擠壓成塊。擠出的汁水通過地坑流入下水道。由于受圾箱內(nèi)腔高度和液壓缸行程限制，垃圾壓榨需經(jīng)2～3次的邊傾倒垃圾邊間斷擠壓的輪翻過程，每次擠壓至一定程度，必須進(jìn)行保壓，以促進(jìn)塊狀垃圾的壓實。
　　當(dāng)已壓實的垃圾由底坑內(nèi)提出時，應(yīng)先將設(shè)置于受圾箱兩側(cè)的掛鏈勾于壓臺上，以便依靠壓臺上升將受圾箱同步提升，當(dāng)受圾箱提升至汽車車箱平面高度后，將推機(jī)端部掛鏈掛于受圾箱底部方孔，以防垃圾塊從受圾箱中推出時箱體隨動。推機(jī)推板在推出油缸作用下把垃圾塊從箱中推至汽車箱內(nèi)。

　　(2)結(jié)構(gòu)
　　本設(shè)計壓榨機(jī)主要由壓榨裝置、推出裝置及液壓系統(tǒng)組成。
　?、賶赫パb置。本設(shè)計壓機(jī)外觀圖(略去液壓控制臺及其管線)如圖1所示。

圖1

　　以型鋼焊接的機(jī)架1上固定壓力油缸2，壓力油缸柱塞端部聯(lián)接壓臺3，壓臺隨柱塞而上下動作，散裝垃圾倒入受圾箱4(此時受圾箱處于地坑內(nèi))后，壓臺即伸入其中壓榨垃圾，待壓榨畢，需移動垃圾塊時，將鐵鏈5掛于壓臺上的鉤塊，當(dāng)壓臺升起時即將受圾箱拉起至汽車箱高度。
　　壓臺為壓榨裝置主部件之一，如圖2所示。壓臺箱體7由鋼板及內(nèi)支撐5焊接而成的封閉體，箱體與壓力油缸2的柱塞端部球頭聯(lián)接，以便當(dāng)壓臺在動作時可使二者間相對擺動。壓臺箱上平面四角焊有導(dǎo)向腳1與掛鉤6，每只導(dǎo)向腳上安裝有導(dǎo)向輪3及調(diào)節(jié)螺絲4，扳擰調(diào)節(jié)螺絲可使導(dǎo)輪作微量伸縮，以使輪子貼緊機(jī)架立柱。
　　受圾箱也是壓榨裝置主部件，如圖3所示。受圾箱為鋼板焊接的U字形箱體。散裝垃圾由上而下倒入箱體，二側(cè)無鋼板，可供垃圾成塊后推出，壓榨時，受圾箱處于地坑內(nèi)，此無鋼板二側(cè)面則由地坑側(cè)板貼住，阻擋垃圾漏出。受圾箱體上部的四角焊有護(hù)圍3，側(cè)邊護(hù)圍中焊有四根掛勾軸5，軸上掛有鐵鏈4，供受圾箱吊起時掛于壓臺上之用。護(hù)圍四角焊有導(dǎo)向座6，以供受圾箱上下運動時抗擺動。2為鐵鏈鉤孔，當(dāng)推機(jī)推移垃圾塊時，不使箱體晃擺。
　?、谕瞥鲅b置。參照圖1，推出油缸7固定于混凝土臺上，其柱塞前部裝有推板。柱塞、推板、推機(jī)架8三件固接，柱塞前行時，推板、推機(jī)架同步向前運動，直至把受圾箱中垃圾塊推上汽車。為防在推、卸過程中，受圾箱(不與汽車箱板貼住)隨動，此時把鐵鏈6掛于箱體下部孔內(nèi)。
　?、垡簤合到y(tǒng)。本機(jī)設(shè)計考慮了目前城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運站實現(xiàn)中等規(guī)模站一般設(shè)置二坑雙機(jī)，則液壓系統(tǒng)控制為：兩機(jī)共用二個油泵和泵站。系統(tǒng)圖如圖4所示。

圖2

圖3

　　本液壓系統(tǒng)配備一臺高壓葉片泵PV2R-23，壓力為21MPa，一臺低壓葉片泵YB1-50，壓力為6.3MPa。當(dāng)圖示左邊壓榨機(jī)工作時，啟動上述兩泵工作，扳三位四通手動閥V4手柄至右位，V5亦至右位，高壓油便經(jīng)單向閥V3、閥V4、V5流入壓力油缸上腔，同步，低壓油經(jīng)卸荷溢流閥V1、閥V4、V5到達(dá)油缸上腔。由二股大流量油流作用，油缸柱塞下行(快速)、油缸下腔回油則經(jīng)單向順序閥V9，閥V5回油箱。當(dāng)柱塞下的壓臺開始壓榨垃圾時，油管中油壓升高、卸荷閥V1打開，低壓泵供油后直接卸回油箱，高壓泵注入之高壓油單獨工作，此時管路中流量減少，柱塞下行放慢。當(dāng)壓榨力超過溢流閥調(diào)定壓力時，則供油返回油箱。壓榨結(jié)束，需保壓扳閥V5手柄至中位即可。
　　壓榨畢，扳V5閥手柄至左位，油缸上腔壓力油經(jīng)閥V5回油箱，壓力油打入油缸下腔，由于壓榨力下調(diào)，低壓泵供油恢復(fù)，二股大流量油液使柱塞快速上行。
　　當(dāng)推機(jī)工作時，閥V4處于中位，壓力油不進(jìn)壓機(jī)油缸(回返)，使三位四通閥處右位，高壓泵單獨供油，經(jīng)單向節(jié)流閥V10入推機(jī)油缸左腔，右腔回油直接入油箱，推出結(jié)束，閥V6閥芯處左位，則壓力油入右腔，推機(jī)后退回位。
　　當(dāng)欲使圖示右邊壓機(jī)工作，則只需將閥V4閥芯處于左位，其余程序如左機(jī)動作，便可完成壓榨、推卸工作。

圖4

4　結(jié)束語

　　本壓榨機(jī)已形成批量生產(chǎn)。該項目開發(fā)之初，即于94年獲寧波市科技進(jìn)步獎。該機(jī)已產(chǎn)生了很好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。