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后装压缩式垃圾车装填机构优化设计【3张图纸】【优秀】

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9 第四章结论修改稿.doc---(点击预览)

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关键词：: 压缩紧缩垃圾车装填机构优化设计图纸优秀优良

资源描述：

后装压缩式垃圾车装填机构优化设计

29页 13000字数+说明书+任务书+3张CAD图纸【详情如下】

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5摘要关键字修改稿.doc

6第一章前言修改稿.doc

7 第二章工作装置XIOUGAI.doc

8 第三章XIOUGAI.doc

9 第四章结论修改稿.doc

任务书.doc

压实板总成.dwg

后装压缩式垃圾车装填机构优化设计论文.doc

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10 后记修改稿.doc

12 参考文献XOUGAI.doc

第一章前言 ……………………………………………………………………………1

第二章 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理 …………………4

2.1 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理 …………………… 4

2.2　XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置液压原理分析 ………………8

第三章 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车装填机构分析及优化设计 …………13

　3.1 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车推卸料机构受力分析…………………13

　3.2 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车装填机构运动学分析与优化设计…… 17

第四章结论……………………………………………………………………… 25

后记……………………………………………………………………………………… 26

参考文献 ………………………………………………………………………………… 27

摘要

　　　随着社会的进步，生活水平的提高，城市的垃圾也发生了巨大的变化。因此，城市垃圾的收运问题越显突出。以前垃圾车自身所存在的飘、洒、撒、漏等二次污染，容量小，可压缩性差等性能缺点，已经不能满足环保发展的需求。因此，后装压缩式垃圾车孕育而生，且优势日益明显。

　　　后装压缩式垃圾车是一种集自动装载垃圾和自动卸料为一体的新型垃圾运输车。它的专用装置包括车厢、装填机构、举升机构及液压系统等几个部分。本文对XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车装填机构的结构、原理进行了深入地分析；对装填机构、推卸料机构进行了力学分析，在此基础上，对装填机构进行运动分析，建立了装填机构的数学模型并进行优化设计，最终确定了装填机构的有关参数。优化设计结果表明，优化后的装填机构参数能改善装填机构的性能，提高垃圾车的装载功能和收运容量。

关键词：后装、压缩、垃圾车、装填机构、优化设计

文中运用的机械优化设计是60年代迅速发展起来的一种新的设计方法。它应用近代数学规划论和电子计算机，能使一项设计在一定的技术和物质条件下寻求一个技术经济指标最佳的设计方案。它使传统的机械设计方法产生重大的变革，促进现代机械设计理论和方法的发展，获得日益显著的技术和经济效益。

本文分析了后装压缩式垃圾车的工作原理及各工作装置，对其各部分进行分析并在此基础上对装填机构进行优化设计，共分为三个部分：

第一章：前言。阐述垃圾车历史发展及现状；

第二章：XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车的工作原理及工作装置分析。阐述了后装压缩式垃圾车专用装置的工作原理；

第三章：XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车机构分析及优化设计。介绍了后装压缩式垃圾车的各个机构，对装填机构进行了分析，根据分析结果，对装填机构进行了优化设计。

　　　第四章：结论。阐述了本课题对垃圾车设计以及环保的意义。

第二章 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理

　　　XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车是采用“东风”EQ1108G6D15型底盘[15]，经加装封闭式车厢、填塞装置、推卸料机构、举升油缸等专用工作装置而组成的新型城市生活垃圾收集运输车。其在装载过程中具有对垃圾的压缩能力，使用推板卸载，卸载过程平稳、安全，机械化作业程度高、装载量大、操作方便、外形美观大方等优点，是一种较理想的城市生活垃圾运载工具。

2.1　XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理

车厢

　　　后装压缩式垃圾车的车厢大多采用骨架式结构。车厢的纵截面一般为直角梯形。车厢后端的斜角 α有利于装载厢以一定角度把垃圾送入车厢。车厢安装在车架上时，应与车架上平面保持1o左右向后的倾角，以便车厢内的污水能从后端排除。

车厢的横截面一般有矩形（图2-1a）和鼓形（图2-1b）两种。

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内容简介：: 徐州师范大学本科生毕业设计 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车装填机构优化设计第二章 XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车是采用“东风”EQ1108G6D15型底盘15，经加装封闭式车厢、填塞装置、推卸料机构、举升油缸等专用工作装置而组成的新型城市生活垃圾收集运输车。其在装载过程中具有对垃圾的压缩能力，使用推板卸载，卸载过程平稳、安全，机械化作业程度高、装载量大、操作方便、外形美观大方等优点，是一种较理想的城市生活垃圾运载工具。2.1XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置工作原理1. 车厢后装压缩式垃圾车的车厢大多采用骨架式结构。车厢的纵截面一般为直角梯形。车厢后端的斜角有利于装载厢以一定角度把垃圾送入车厢。车厢安装在车架上时，应与车架上平面保持1左右向后的倾角，以便车厢内的污水能从后端排除。车厢的横截面一般有矩形（图2-1a）和鼓形（图2-1b）两种。 (a) 矩形 (b) 鼓形图2-1 车厢的横截面从受力角度分析，鼓形截面不仅能承受较大的垃圾横向膨胀力，而且由于形成了顶面、左侧面和右侧面3个纵向柱面，使得车厢的纵向刚度和扭转刚度得到明显的增强。因此在中小型垃圾车上多采用这种截面，除车厢前后两端外，中部几乎不再需要布置加强梁。但由于鼓形横截面的厢壁成形工艺性较差，因此大多后装压缩式垃圾车仍然采用矩形横截面的型式11。车厢的高度和宽度应使整个外廓尺寸符合法则要求。后装压缩式垃圾车的系列化一般是按车厢横截面大小分档。即某一规格的横截面适应一定车厢装载容积范围。在同一容积范围内采用同一规格的推板和装载厢。2.推板由于车厢内的垃圾车受到强烈的挤压，垃圾的反弹膨胀力作用于厢壁而形成了阻碍厢内垃圾移动的摩擦力，故垃圾不易以车厢倾斜的方式自动卸出，而必须采用强力推卸的方法使垃圾推出厢外。推板的驱动方式一般有两种17， (a) 油缸水平布置 (b) 油缸斜向布置图2-2 油缸直接驱动方式一种是多级油缸直接驱动方式。油缸为一般水平布置，以获得较高的驱动效率并简化结构,如图2-2a。如果油缸水平布置受到纵向尺寸的限制，则可斜向布置如图2-2b。但这样布置不但增加了构件受力，而且驱动力的垂直分力作用在导轨上，从而降低了驱动效率。另一种推板驱动方式是通过连杆机构放大驱动行程来驱动推板6。如果设计合适，在车厢垃圾排空时，推板停留在车厢后部，而且在填装力达到一定值时，推板方可被推动向车厢前部退缩，这样可使车厢内的垃圾受压均匀，同时也避免了车厢“填不满”的情况发生。 3装载厢和压缩机构装载厢总成是由装载厢体和内部的压缩机构组成。其作用是把垃圾填装到装载厢内进行压碎压实处理，然后再向车厢内挤压。a. 压缩机构一般的压缩机构有复合连杆式压缩机构、带弧形板复合式压缩机构和滑板式压缩机构三种，而我们所用的是滑板式压缩机构。滑板式压缩机构的工作原理如图2-3所示 3。滑板1由油缸驱动，并沿装载厢侧壁上的导轨作斜向直线往复移动。刮板2及与它铰接的刮板驱动油缸均铰接在滑板上，因此刮板既可随滑板一起作往复移动又可绕固定在滑板上的铰接中心转动，它与上述的两种压缩机构比较。由于装载厢底部靠车厢的下半段为一与滑板运动方向平行的平面,因而在由状态e转变为状态g时，驱动油缸的全部有效功率将垃圾向车厢内压实，在这个过程中刮板施力方向始终保持不变。1234 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) ( e ) ( f ) ( g ) 1.滑板（压实板） 2.刮板（清扫板） 3.刮板油缸（清扫油缸） 4.滑板油缸（压实油缸）图2-3 滑板式压缩机构b. 填装角8滑板式压缩机构是以一个固定的角度来施加斜向挤压力的。如图2-4所示。称为垃圾填装角。是前述的车厢后端的安装斜角。而则是滑板导轨轴线与装配结合面的夹角。因此=-。填装角一般选取45左右。图 2-4 垃圾车的装填角c. 填装斗容积垃圾由装载厢入口倒入其下腔的填装斗后，呈自然堆积状态。其截面如图2-5所示。图中为垃圾的安息角。因此填装斗容积大小的确定应考虑以下几方面因素：使用条件（即斗内倾倒垃圾的方式）。如果垃圾车主要用来收集分散垃圾或袋装垃圾，则填装斗容积可以小些。若主要用来收集桶装垃圾、斗装垃圾或手推车装垃圾、就要考虑一次装一桶还是两桶（或斗、车）等等，总之填装容积应与此相适应。填装斗容积还应与车厢总容积相协调，大厢小斗会降低装载效率；小厢大斗则造成材料和动力的浪费。此外还应能满足整车总布置和道路条件的要求。图2-5 填装斗容积 d.装载厢在车厢上的锁紧装填垃圾时，垃圾对装载厢的反作用力将使装载厢向后顶起而与车厢分离，导致填装作业无法进行。所以当垃圾卸毕装载厢落座后必须将其下部锁紧在车厢上，这是填装作业的需要，也是汽车行驶时防止装载厢跳动的需要。最简单的锁紧方法是采用螺栓锁紧。即在车厢后端下部装一活节螺栓螺母机构。装载用落座后，把活节螺栓插入装载厢的相应的槽口内，拧紧螺母即可锁紧装载厢。在需要举升装载厢时，则先松开螺母，并把活节螺栓抽出槽口即可。这种机构虽然简单，但操作并不便，并与整个专用装置的自动化操作脱节，同时也容易产生误操作。第二种锁紧方法是采用销、契或钩子进行锁紧。活动紧固件的动作可由单独油缸或气缸驱动。该油缸必须与举升油缸联锁，即开锁举升，以及落下锁紧，避免产生误操作。如果把举升油缸行程设计得稍微靠前一些，利用这一超前的行程来驱动活动紧固件，也可以获得同样的效果。第三种锁紧方法：把装载厢和车厢的铰接设计成销子和长槽连接。举升油缸的下支座焊接在车厢上，上支座焊接在装载厢侧壁上，当举升油缸刚伸出时，由于焊接在装载厢侧壁下端的销子卡在焊接在车厢上的槽口内，因此装载厢不能转动。结果，举升油缸顶起整个装载厢，使其沿斜向贴合面向上平移一段距离。与此同时铰接处的销子（固定在装载厢上）从长槽（固定在车厢上）下端逐渐移动到上端。一旦销子从槽口内脱出（即表示装载厢下部与车厢脱离约束，装载厢即可在举升油缸继续作用下，绕上铰接销转动。当油缸回缩时，因装载厢质心在油缸支座的后侧（右侧），因此销子与长槽仍继续保持原来接触位置，装载厢绕销子转动，落下并与车厢结合面相贴合，油缸继续回缩，装载厢即沿贴合面下移，上铰接处销子回到起始位置，同时下部销子又进入槽口内，并将装载厢锁住在车厢上。2.2XZ5110ZYS型后装压缩式垃圾车专用装置液压原理图2-3为装填机构的一个工作循环示意图，其中循环动作顺序为：a-b-c-d-e-f-g-a。液压原理图如下2-6。在液压系统13的作用下，通过三位四通换向阀的换向，使得压实油缸与清扫油缸伸缩，来实现滑板（压实板）的升、降和刮板（清扫板）的旋转，控制滑板和刮板的各个动作，对已倒入装载厢装填斗的垃圾，通过装填机构的扫刮、挤碎、压实，被压入车厢。当压向推板上的垃圾压力到达一定程度时，由于推板油缸存在有背压，液压系统会使推板自动向车厢前部逐渐移动，使垃圾被均匀地压缩，工作过程如下10：a.初始位置：将垃圾倒入装填器，启动油泵电机，液压油经过粗滤器、开关和油泵进入液压回路；b.当装填斗装入垃圾后，操纵三位四通换向阀，将换向阀打至右位，使液压油进入清扫（刮板）油缸的下腔，推动其活塞向上运动，从而使清扫板（刮板）逆时针转动。此时，滑板（压实板）不动； c.清扫油缸缩至最短，清扫板（刮板）油缸活塞运动到最高点，即刮板（清扫板）逆时针转动到上止点，回转到位；d. 清扫板不动、压实板下落：操纵三位四通换向阀，将换向阀打至左位，使液压油进入压实（滑板）油缸的上腔，推动其活塞向下运动，从而使压实板（滑板）向下运动。当压实板（滑板）运动到下止点时即压实油缸缩至最短时运动停止。此时装填机构完成工作准备阶段；e. 压实板（滑板）油缸向下运动到下止点时停止运动，滑板（压实板）下落到位，停止不动；反向操纵三位四通换向阀，即把换向阀打至左位，使液压油进入清扫（刮板）油缸的上腔，推动其活塞向下运动，使清扫板（刮板）顺时针转动，刮板（清扫板）开始清扫动作，扒入垃圾，将垃圾进行初步的压缩；f. 清扫（刮板）油缸顺时针运动到下止点时停止运动，刮板（清扫板）顺时针旋转到位，停止不动，此时，操纵三位四通换向阀，将换向阀打至右位，使液压油进入压实（滑板）油缸的下腔，推动其活塞向上运动，从而使压实板（滑板）向上运动；滑板（压实板）上升，碾碎垃圾，对垃圾进行再次压缩；由于卸垃圾时，推板在推卸料油缸的作用下，将垃圾推出车厢并由于顺序阀的压力而停留在车厢后部，当垃圾被推入车厢后，推板受到来自压实油缸施加给垃圾、并经垃圾传递过来的压力，此压力克服平衡阀的背压，在此过程中，垃圾被三次压缩并逐步将推板推向车厢前部；g. 压实油缸运动到上止点时停止运动，滑板（压实板）上升到上止点，即回到初始位置，完成一次工作循环。 (a) 举升油缸（b）推板油缸（c）清扫油缸（d）压实油缸图2-6 XZ5110ZYS后装压缩式垃圾车液压原理图溢流阀141）溢流阀的作用是：调节泵的出口压力，把多余的液压油引入油箱。使液压系统液压输出压力保持恒定的压力值。一般用于有定量泵的液压系统，阀口常开。2）溢流阀一般用作溢流阀、安全阀、背压阀和远程调压、系统卸荷使用。与安全阀的相同点：符号与安全阀相同。与安全阀的区别：安全阀的作用是当系统压力超过规定值时，进行卸载，阀口常闭。溢流阀一般用于定量泵，安全阀一般用于变量泵。如图2-7所示，溢流阀使液压系统液压输出压力保持恒定的压力值，图2-8所示为推板油缸部分的可调溢流阀。图2-7 系统溢流阀图2-8推板油缸溢流阀举升油缸图2-9 液压系统举升部分三位四通电磁阀的弹簧采用自动复位，目的是使在扳动操纵手柄后，当操作人员松开手柄后，举升油缸能使得装填厢停止在任意位置。工作过程：手柄向左扳动，控制阀在的位置，液压油进入举升油缸下腔，活塞伸出，使装填厢举起。手柄向右扳动，控制阀在的位置，液压油进入举升油缸上腔，活塞回缩，使装填厢下落。单向节流阀的作用是控制举升油缸的下降速度，使装填厢恒速下降，以防止装填厢下降速度太快，增强安全性。使用液控单向阀的目的是能通过液控单向阀回油。推板油缸图2-10 液压系统推卸料部分工作过程：手柄向右扳动，控制阀在的位置，进油口进油。液压油进入举升油缸下腔，活塞伸出，使推卸料油缸活塞前伸，推动推板，将垃圾推出车厢。手柄向左扳动，控制阀在的位置，推板油缸停留在车厢的最后端，当装填机构的压实油缸将垃圾压入车厢时，由于有背压的作用，活塞逐渐回缩，直至推板回到车厢的最前端。清扫油缸图2-11 液压系统清扫部分三位四通电磁阀的弹簧采用手动复位，目的是使在扳动操纵手柄后，当操作人员松开手柄后，清扫油缸能继续工作，直到相应的止点为止。工作过程：手柄向右扳动，控制阀在的位置，液压油进入清扫油缸上腔，活塞回缩，使清扫油缸逆时针旋转，准备进行清扫垃圾。手柄向左扳动，控制阀在的位置，液压油进入清扫油缸下腔，活塞伸出，使清扫油缸顺时针旋转，清扫垃圾（对垃圾进行第一次压缩）。旋转到位后，保持在终点状态。压实油缸图2-12 液压系统压实部分三位四通电磁阀的弹簧采用手动复位，目的是使在扳动操

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