摘 要
为解决城市垃圾运输，减少运输过程中的二次污染问题，提高运输效率、降低工人劳动强度，本课题研究设计了全密封压缩式环保垃圾车。
本课题首先介绍了后装压缩式垃圾车总体设计的5个原则，然后对这5个原则依次进行了详细的论证分析，在此基础上与传统的垃圾车机构进行比较，确定了设计方案。在设计计算部分，根据设计要求确定了垃圾车的结构参数，并根据结构参数对垃圾车的发动机进行了选型。根据装载要求，对后装压缩式垃圾车的整体结构参数进行了设计计算，其中包括料斗容积和污水箱容积的计算。汽车底盘主要是二类底盘的选用及其改造，根据载荷分布对各轴的负荷进行了细化分配，同时对整车的性能参数也依据标准进行了选用，主要确定了最高车速、燃料经济性参数、机动性参数和通过性参数等。对轴距、前后轮距、外廓尺寸等整车尺寸参数的确定。为确保整车性能对车架进行了受力分析和强度校核、液压系统油缸的受力分析与强度校核。
关键词：后装；压缩；垃圾车；环保；垃圾运输
ABSTRACT
In order to solve the problems of town garbage transportation, two contamination in the transportation, thus improve the transportation efficiency, and reduce the worker labor intensity, this paper has designed the entire seal compression type garbage truck.
This topic first introduce the 5 principles in the overall design of back ward loading compression garbage truck, and then gave detailed proof analysis to the 5 principles. The author compares the new design with the traditional one. In design and the calculation part, the structure parameter of the garbage truck, and the engine of the dumpcart are chosen according with the requirements. According to the loading request, the design of the back ward loading compression type garbage truck are calculated, including the hopper volume and the dirt water tank volume computation. The motor car chassis is mainly on the chassis selections and the reformation, and the axes load distribution. In the same time, the entire vehicle performance parameter based on the standard has been selected, according to the maximum speed, the fuel economy parameter, the mobile parameter and passed the parameter and so on; and to confirm the parameters of axes distance, the distance of the front and back wheels, and the size of outside profile. In order to guarantee the completed car performance, have done the stress and strength checking, the stress analysis and strength checking of liquid pressure system.
Key words: Back Loading；Compressed；Garbage Truck；Environmental Protection；
Refuse Transportation
目 录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪 论……………………………………………………………………………1
第2章 总体方案论证…………………………………………………………………4
2.1 提高载质量利用系数……………………………………………………………4
2.1.1 底盘的载质量利用系数…………………………………………………4
2.1.2 专用装置的自重…………………………………………………………4
2.2 细化轴荷分布计算………………………………………………………………4
2.3 合理选择卸料方式 ………………………………………………………………4
2.3.1 车厢后倾式卸料方式……………………………………………………4
2.3.2 推板卸料方式……………………………………………………………5
2.4 提高垃圾压缩比…………………………………………………………………5
2.5 合理选择压缩机构液压控制方式………………………………………………6
2.5.1 滑动刮板式压缩机构工作步骤…………………………………………6
2.5.2 压缩机构液压控制方式…………………………………………………7
2.6 完善车辆密封……………………………………………………………………8
2.7 结构方案的确定…………………………………………………………………9
2.7.1 传统自卸式垃圾车的结构分析…………………………………………9
2.7.2 本垃圾车的结构特点……………………………………………………9
2.8 本章小结………………………………………………………………………10
第3章 压缩填装机构的设计………………………………………………………11
3.1 压缩填装机构的方案选定……………………………………………………11
3.2 弧型料斗的介绍………………………………………………………………11
3.3 弧型料斗的设计依据…………………………………………………………12
3.4 压缩填装机构的结构设计……………………………………………………12
第4章 刮板的设计……………………………………………………………………15
4.1 刮板的材料选择………………………………………………………………15
4.2 刮板的几何参数的选择………………………………………………………15
4.3 刮板销轴的选择………………………………………………………………16
4.4 刮板导轨的选择………………………………………………………………17
4.5 本章小结………………………………………………………………………18
第5章 垃圾车总体设计与计算……………………………………………………19
5.1 垃圾车质量参数的确定………………………………………………………19
5.1.1 装载量…………………………………………………………………19
5.1.2 整备质量………………………………………………………………19
5.1.3 汽车的总质量…………………………………………………………19
5.2 垃圾车发动机的选型…………………………………………………………20
5.2.1 发动机最大功率及其相应转速………………………………………19
5.2.2 发动机最大转矩及其相应转速………………………………………19
5.2.3 发动机适应性系数ф…………………………………………………21
5.3 料斗容积与污水箱容积………………………………………………………21
5.4 底盘的改造……………………………………………………………………21
5.4.1 整备质量和轴荷分配…………………………………………………22
5.4.2 性能参数………………………………………………………………22
5.4.3 尺寸参数………………………………………………………………23
5.5 车架的计算……………………………………………………………………24
5.6 本章小结………………………………………………………………………26
第6章 液压系统设计………………………………………………………………27
6.1 滑板、刮板油缸受力分析……………………………………………………28
6.2 举升油缸受力分析……………………………………………………………29
6.3 液压缸的结构设计……………………………………………………………30
6.4 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定…………………………………………31
6.5 液压缸壁厚、外径及工作行程的计算………………………………………32
6.6 液压缸缸底和缸盖的计算……………………………………………………33
6.7 液压缸进出油口尺寸的确定…………………………………………………33
6.8 液压油缸受力分析与校核……………………………………………………35
6.9 液压缸的主要零件的材料和技术要求………………………………………35
6.10 泵的计算与选择………………………………………………………………36
6.11 液压油箱容积的确定…………………………………………………………37
6.12 确定管道的直径………………………………………………………………37
6.13 油箱设计………………………………………………………………………39
6.14 液压泵装置……………………………………………………………………42
6.15 辅助元件的选用………………………………………………………………43
6.16 本章小结………………………………………………………………………43
结论………………………………………………………………………………………44
参考文献…………………………………………………………………………………45
致谢………………………………………………………………………………………47
第1章 绪 论
随着城市人口的增加，以及人均生活水平的不断提高，传统的城市垃圾收集运输方式已经远远不能适应社会发展的需要，于是诞生了后装压缩式垃圾车。这是一种全新的垃圾车车型，主要工作部件由填料器和厢体组成，在厢体内设计了推板机构以排出垃圾。自从后装压缩式垃圾车诞生以来一直在不断的发展，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：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。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。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。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。
20世纪80年代以来，我国环卫车辆的研发机构、改装生产企业通过引进、消化、吸收国外先进技术，加快了国产压缩式垃圾车的研发和生产，使国产压缩式垃圾车的技术装备水平达到了较快发展和很大提高。经过这些年的发展，压缩式垃圾车产品的类型、功能已能满足一般的作业需求，技术已经相对成熟。
目前后装压缩式垃圾车越来越受到人们的关注，应用也越来越普遍，并已经显示出了巨大的优越性。其设计思路为：根据垃圾运输的量确定负荷，由负荷来选择汽车底盘，然后确定垃圾的装载和排出方式，在确定了垃圾的装载和排出方式后，对主要受力零件进行受力分析和运动分析，以选择合理的液压控制系统。
根据我国城市车辆过多、交通不畅的状况，以及发展压缩效率高、大吨位垃圾收集的成熟经验，都应以大型垃圾车为主。特别是垃圾处理场，离城市市区较远，平均约为30-50km，市区往垃圾场送垃圾使用大吨位垃圾车相对来说是经济的，并且有较好的社会效益，适合当前市场需求和今后发展方向，市场前景是相当广阔的。
压缩式垃圾车的发展趋势目前有以下几点：
1、垃圾监侧系统
在压缩式垃圾车工作过程中，垃圾装载情况是管理者所关心的。垃圾车负载变化及垃圾箱内垃圾是否装满，在一般情况下是很难监测的.通过加载垃圾监测系统，能随时随地检测车辆负载的变化情况及垃圾是否装满，为垃圾车驾驶员和管理者提供参考.这有利于提高垃圾车作业的科学性和行车安全性，同时也能减少工作人员的工作，提高工作效率。
2、翻桶机构
配备全自动控制的翻桶机构是压缩式垃圾车发展的新方向.发达国家尤其是西欧及美国的压缩式垃圾车都配备先进的翻桶机构，可方便地实现对大小垃圾桶在不同位里的自动抓取、举升和卸料。我国许多城已采用桶装垃圾收集，但垃圾车配备的翻桶技术水平和员活性不高。国外一些压缩式垃圾车的翻桶机构可以“远离车厢”，灵活主动抓取垃圾桶，而国内垃圾车的翻桶机构一般不能远离车厢，因此需将车厢紧贴垃圾桶，给驾驶者带来难度。
3、液压控制装置
压缩式垃圾车的液压装应具有以下特征:按需提供油，较小的节流损失，减少管路连接工作，无泄汤，可与其他液压功能组合，如装载机构的液压泵可以向抓钳等系统供油。
4、绿色视觉效果
车辆的外观造型及彩化已越来越受到环卫部门的重视，一些适合不同城市品味的彩化的环卫车辆已成为城市一道亮丽的风景。通过对车辆外形和性能的改进，可消除或减轻视觉污染，避免或减少作业时对周围环境和人员的影晌，使环卫车辆与作业环境相协调。
5、除菌灭菌
除菌灭菌技术在压缩式垃圾车上的运用也是发展方向。杜绝细菌传播，减少污染已成为当务之急。目前一些除菌灭菌技术已在该类产品上成功运用。
6、分用车厢
压缩式垃圾车车身内部结构可按一定比例划分为几部分，这种结构划分使得压缩式垃圾车可在同一次作业时收集并分隔几种不同类型的垃圾。可通过优化垃圾收集路线，为垃圾分类回收提供更多的便利性。
后装压缩式垃圾车的设计，目前基本上有两种情况：其一是把填料器和厢体结合成一个整体，然后另外设计一个后盖以保证厢体的密封；其二是把填料器和厢体设计成两个独立的部件，填料器和厢体的结合来保证厢体的密封。由于目前国内的垃圾车普遍存在所谓的“跑、冒、滴、漏”问题，对环境造成的二次污染很严重，所以急需在垃圾车的设计上加以改进。这就是本次设计的目的。
本说明书以垃圾车的总体结构设计为主线，覆盖了液压回路设计。在第二章中重点介绍了垃圾车的总体设计思路；第三章则重点对垃圾车的设计进行计算和说明，在设计说明中，首先和传统的垃圾车设计方案进行了比较，得出了设计方案，然后对负载进行分析计算，选择确定了整车的结构参数，然后根据负载和运动状况进行液压系统的设计。
本课题我主要完成的是垃圾车的总体结构设计以及液压回路设计。在薛大维教授的指导下，我首先进行了方案论证。经过讨论与研究，发现垃圾车设计时有6项关键技术，所有的设计工作都是围绕这6个关键技术展开的。
1、如何提高载质量利用系数。
2、如何细化轴荷分布。
3、合理选择卸料方式。
4、提高垃圾压缩比。
5、合理选择压缩机构液压控制方式。
6、完善车辆密封。
所设计的液压系统分为四部分：填装器升降液压系统、滑台液压系统、推板液压系统、刮板液压系统。四个系统采用并联回路设计，工作互不干扰。
本课题新颖实用，在技术上有较大改进，大大降低了劳动强度，提高了生产率。
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