摘要：改革开放以来，国家城市化发展不断提速，城市规模不断扩大，生活垃圾处理难题逐渐凸显。环卫生活垃圾压缩车因其快速高效的垃圾处理能力，城市对它的使用需求和依赖程度越发强烈。环卫生活垃圾压缩车通常使用液压系统提供动力，本文主要从车辆涉及液压系统的主要动作部件和控制回路两个方面浅谈环卫生活垃圾压缩车液压系统的使用。
关键词：环卫生活垃圾压缩车液压系统主要动作部件控制回路
环卫生活垃圾压缩车的主要功能是将普通生活垃圾通过大压力压缩成密度高、尺寸小且规则的垃圾块，以便运输。液压系统因其在提供超高压力方面的巨大优势，而成为环卫生活垃圾压缩车的首选压力来源，同时也是该车辆的核心系统。
1.环卫生活垃圾压缩车的主要动作部件
本文主要研究一种车尾自装卸式环卫生活垃圾压缩车，分析其垃圾压缩结构，对其液压系统的主要动作部件和工作原理分别进行详细解读。该型车辆的垃圾压缩结构主要包括压缩箱和装填器。压缩箱主要由推板和箱体组成，装填器主要包括机械臂、刮板、滑板、锁定装置。以上结构均由液压系统提供动力，从而完成大扭矩动作，实现垃圾的装卸和压缩，以下分别对各动作部件进行分析。
（1）机械臂
机械臂的作用是将垃圾桶内的垃圾倒入压缩箱内。该型环卫生活垃圾压缩车的压缩箱箱口位置较高，需先将垃圾桶抬升至箱口处再进行倾倒动作。机械臂在该过程的分步动作为：（a）机械夹具加持固定垃圾桶，由升降油缸提供动力平稳地将桶抬升至设定高度（箱口位置）；（b）机械臂的连杆机构驱动固定有垃圾桶的机械夹具向压缩箱内翻转，将桶内垃圾倒入压缩箱内；（c）连杆机构驱动固定有空桶的机械夹具向后翻转；（d）机械臂夹持着垃圾桶下降至地面后松开夹具。该操作过程对动作的平稳型要求高，而且要求机械臂可以输出大扭矩，不然会导致垃圾洒落或桶掉落等意外情况。
（2）刮板、滑板
刮板和滑板需联动配合完成送料、压缩动作。滑板和刮板动作相互配合，将压缩箱底部散落的垃圾，集中送入箱内压料区进行压缩。刮板和滑板在该过程的分步动作为：（a）滑板不动，刮板油缸驱动刮板翻转至水平位置；（b）再滑板油缸的驱动下，刮板随滑板沿滑轨下降至预定刮料位置；（c）刮板油缸再次驱动刮板顺时针旋转180°，将箱体底部的垃圾刮入压缩区域；（d）刮板保持固定，滑板油缸驱动滑板抬升压缩垃圾。该过程主要要求d动作时，刮板锁紧固定后可以承受巨大压缩力，否则无法将垃圾压缩为高密度垃圾块。
（3）推板
推板由推板油缸驱动，主要包括两方面作用：一方面是在垃圾压缩过程中，推板作为压缩垃圾的砧板承受挤压力；另一方面，推板可以沿轨道水平移动，将压缩箱内的压缩完毕的垃圾块推卸出压缩箱外。值得注意的是，在刮板压缩垃圾的过程中，推板不能完全固定不动，他需在承受超过某一挤压力时后退，使垃圾被压缩后留出空间以便于下一次装载。
（4）装填器
装填器同时也是车辆压缩箱的后盖，当需要推卸已压缩完的垃圾块时，装填器可以在装填器油缸的作用下完成举升动作，为推卸垃圾块留出充足空间，并且在液压系统的控制下，要求装填器在举升和关闭过程中随时可以停止并保持位置；当需要关闭装填器时，油缸停止供油，装填器可在重力的作用下关闭。由于装填器附近通常有工人进行操作、停留，如果让装填器快速自然下落可能会导致人员受伤等意外事件，因此需在装填器上加装阻尼结构，防止装填器发生自然快速下落，确保施工作业安全，以防人员受伤。
2液压系统的控制回路
（1）机械臂回路
机械臂的抬升、翻转动作需要两个动作按顺序执行。此顺序动作不需要单独进行顺序控制，而是可以通过油缸驱动机构保证两个动作的执行顺序。此处用到了顺序阀的顺序控制回路，如图1所示。，两个顺序阀配合使用就可以达到目的。装载动作：若A口进油则顺序阀1断开，因此机械臂的升降油缸先动作（机械臂抬升），上升到预定位置时油路压力升高至顺序阀1的压力设定值，导致顺序阀1闭合，使翻转油缸开始动作（机械臂内翻）；卸载动作：若B口进油时顺序阀2断开，翻转油缸开始动作（机械臂外翻），机械臂翻转到预定位置后油路压力升高至顺序阀2的设定压力，则顺序阀2闭合，驱动升降缸开始动作（机械臂下降）。
图1机械臂控制回路图
（2）刮板、滑板回路
刮板油缸、滑板油缸同样需要按顺序动作，关键点是垃圾在压缩过程中的负载变化较大，这种情况可以配合使用两个顺序阀，而且刮板缸油路中必须加装单向液压锁。当刮板处无负载时，A口进油则顺序阀1断开，使刮板油缸开始动作，动作到预定位后该油路内压力升高至顺序阀1的压力设定值，此时顺序阀1闭合使滑板油缸动作（滑板下降）；当刮板承受负载时，B口进油则顺序阀2断开，使刮板缸开始动作（刮板顺时针旋转），顺时针旋转180°后油路压力升高至顺序阀2的压力设定值，此时顺序阀2闭合使升降油缸开始动作（刮板上升），此时液压锁锁止刮板油缸无杆腔，使刮板不再发生旋转。参考图2中刮板、滑板回路区域。
（3）推板回路
当推板发挥卸除作用时对回路不做特别要求，最重要的作用是作为垃圾压缩过程承受挤压力的砧板。首先推板必须可以在压缩方向上后退，因此推板油缸的无杆腔需要设计卸压回路、有杆腔可以单向连通油箱，若负载过大油缸缩回，无杆腔的液压油便能卸压，有杆腔则可以通过单向元件补充液压油；其次推板油缸后退过程需有背压才能压缩垃圾，因此卸压回路需加装可调溢流阀，而通过调节可调溢流阀的压力，就能改变设备的压缩比。
（4）装填器举升、关闭回路
对于装填器举升油缸的关键要求是：装填器在举升和关闭过程中能在任意位置停止并保持不动、防止装填器在关闭过程中加速或自由落下，因此必须采用平衡回路，使用双向液压锁加回油节流调速的平衡回路，如图7所示。将油缸位置用双向液压锁锁定，在装填器关闭方向的回油路上串接单向可调节流阀作为背压元件，可以有效避免只使用液压锁控制时装填器油缸下落导致的巨大冲击压力问题，同时能够比较准确地控制装填器的速度，防止出现装填器快速闭合导致的人员伤害。
论文作者:李剑
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/30
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