目前城市生活垃圾壓縮車在各大中城市得到了廣泛應(yīng)用，大多數(shù)壓縮車的垃圾裝載都依靠人工完成，裝載速度慢，環(huán)境污染嚴重。目前針對生活垃圾壓縮車使用的垃圾裝載設(shè)備國內(nèi)外研究不多，僅有的幾種裝載設(shè)備存在著造價高、垃圾纏繞、使用維修不方便等缺點，因此未能大面積推廣使用。設(shè)計一種成本低廉、使用安全方便、裝載效率高的新型裝載設(shè)備是一個亟待解決的課題。本文在對翻轉(zhuǎn)式生活垃圾中轉(zhuǎn)設(shè)備進行創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ)上，對實現(xiàn)給定軌跡的裝載機構(gòu)進行了分析與綜合，并優(yōu)化了整體結(jié)構(gòu)。 
1翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載機構(gòu)的工作原理 
翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載機構(gòu)主要由翻斗導(dǎo)引液壓缸1、垃圾翻斗2、地下垃圾坑3、液壓式垃圾推板4、鉸接式轉(zhuǎn)斗液壓缸5組成。其工作原理是：翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載設(shè)備不工作時，垃圾翻斗2緊貼地下垃圾坑3底部，需要裝運垃圾時，液壓式垃圾推板4開始動作，將生活垃圾推入垃圾翻斗2，推板4退回；翻斗導(dǎo)引液壓缸1開始動作，盛滿垃圾的翻斗2按預(yù)定的軌跡前推一段距離后，裝卸翻斗底部鉸接的液壓缸5開始動作，垃圾翻斗2翻轉(zhuǎn)至適當?shù)慕嵌?，垃圾卸入壓縮車。翻斗導(dǎo)引液壓缸1回位后轉(zhuǎn)斗液壓缸5回位，垃圾翻斗2回到初始位置，完成一個循環(huán)，如圖1所示。 

 
圖1翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 
2裝載機構(gòu)運行軌跡分析與綜合 
在設(shè)計翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載機構(gòu)時，要防止垃圾翻斗下積壓殘余垃圾。為了避免這種情況的出現(xiàn)，需要確定轉(zhuǎn)斗油缸和翻斗導(dǎo)引油缸合適的尺寸參數(shù)和安裝位置，從而得到合理的運動軌跡。 
在本課題中需要垃圾翻斗實現(xiàn)P1至P5段的運行軌跡，如圖2所示，相關(guān)位置的坐標分別為： 
P1（0，0.1），P2（0.1，0.03），P3（0.2，0） 

 
圖2翻轉(zhuǎn)機構(gòu)運動示示意圖 
2.1翻斗導(dǎo)引液壓缸的綜合 
1）導(dǎo)引液壓缸鉸鏈點B1的軌跡圓確定 
導(dǎo)引液壓缸鉸鏈點B1的確定與垃圾翻斗的位移密切相關(guān)，作平面運動的剛體從位置1運動至位置j時的位移矩陣為[Dij]， 
 
其中θij為垃圾翻斗從位置i運行至位置j時所轉(zhuǎn)過的角度，θ12≈100°，θ13≈150°。 
利用式（1）可求得垃圾翻斗在運行軌跡尸P1P3過程中各段的位移矩陣 

 
其中dikj為位移矩陣[Dlj」中第i行k列的元素。 
翻斗導(dǎo)引液壓缸與垃圾翻斗和機架分別組成轉(zhuǎn)動副和移動副，給定垃圾翻斗的若干個位置∑1，∑2，…，∑j，液壓缸與垃圾翻斗的鉸接點B的相應(yīng)位置為B1，B2，…，Bj，這一系列點必在同一直線上，該直線代表翻斗導(dǎo)引液壓缸與機架構(gòu)成移動副的方位線，從而B，B2，…，Bj中每兩點的連線的斜率相等，翻斗導(dǎo)引液壓缸的位移約束方程為 


3）求翻斗導(dǎo)引液壓缸的傾角（與X軸正向夾角）α及導(dǎo)引液壓缸鉸鏈點的第二、三位置B2，B3的坐標。 2.2轉(zhuǎn)斗液壓缸的綜合 
求轉(zhuǎn)斗液壓缸動鉸鏈點A，的位置坐標a1x，a1y。 
轉(zhuǎn)斗液壓缸與垃圾翻斗和機架組成兩個轉(zhuǎn)動副，轉(zhuǎn)斗液壓缸相當于R-R導(dǎo)引桿，給定垃圾翻斗的若干個位置∑1，∑2，…，∑j，轉(zhuǎn)斗液壓缸動鉸接點A的相應(yīng)位置為A1，A2，…，Aj，這一系列點必在以A0為圓心的圓上，如圖2所示，由此可得轉(zhuǎn)斗液壓缸的位移約束方程為 
 
A0為固定鉸鏈點，A1，A2，A3分別是動鉸鏈點的3個位置，第二、第三位置與第一位置有關(guān)系式 

 

 
3結(jié)束語 
翻轉(zhuǎn)式生活垃圾裝載機構(gòu)是在滿足生活垃圾壓縮車使用條件基礎(chǔ)上所做的創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品，它具有成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、傾倒垃圾方便、無污染的優(yōu)點。利用機構(gòu)綜合的方法進行了裝載機構(gòu)的設(shè)計，與圖解法相比結(jié)果更精確，所設(shè)計機構(gòu)可使垃圾翻斗的鏟點按照預(yù)定運行軌跡將垃圾鏟起并裝入垃圾壓縮車，避免了殘余垃圾積壓在翻斗底部的情況。特殊的結(jié)構(gòu)避免了某些裝載設(shè)備中垃圾纏繞和堵塞的問題，有效提高了垃圾的裝載效率。 
參考文獻：略