黄富成 戴伟巧 杨夏

摘 要：本文通过对国内城市垃圾收集、垃圾运输和垃圾处理三方面进行调查分析，总结出我国传统的垃圾清運车进行垃圾分类清运时存在混合清运垃圾的问题。针对问题，对垃圾分类清运车在自动控制系统的基础上进行结构设计。主要包括车体以及位于车体上的垃圾厢。车体设有视觉识别系统、红外探测系统、激光雷达系统等装置。垃圾厢内部设有一个纵向隔板，将垃圾厢分为两个垃圾仓、并且两个垃圾仓内均设有推板，两推板负责将垃圾进行压缩、侧边还设计有一个可以前后移动的机械手，负责将垃圾桶的垃圾收进垃圾仓、前后两侧分别设计有两个可以自动开关的车门，需要倾倒垃圾的时候，会自动打开车门由推板将垃圾倾倒出来。

关键词：垃圾分类;结构设计;自动控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.014

1 背景介绍

根据中国城市环境卫生协会数据显示，我国城市生活垃圾年产量已经超过1.5亿吨，垃圾年产量以每年8%的速度递增，并且这个数值还在不断的扩大[1]。目前，我们国家在垃圾分类处理方面的成绩还不是很理想，对垃圾处理的方法仍处于传统的混合收集模式，收集完了之后便是进行垃圾填埋或者焚烧。在日本和德国等发达国家，人们高意愿、高执行垃圾分类，甚至进行垃圾分类已经成为了一种产业。

2 垃圾清运车的前景分析

垃圾清运车在上世纪二十年代就已经开始蓬勃发展起来，但是我国则是经过改革开放之后才全面发展，比西方发达国家晚了几十年。近几年来我国经济发展迅速，这使得垃圾清运车发展迅速。并且垃圾清运车作为城市环卫部门必不可少的专用车辆，在国家经济建设、节约资源方面发挥了极大的作用。本文将从以下三个方面对垃圾清运车前景进行分析。

2.1 国家的经济建设离不开垃圾清运车

垃圾清运车作为我国的专用车辆与家用小车大不相同，小车主要是作为个人所属的物品进行使用，但是，垃圾清运车则是直接通过对垃圾清运参与到国家的环境建设，进而促进我国经济增长。

2.2 垃圾清运车是资源可持续发展的重要措施

地球上的资源再生速度是十分缓慢的，资源铺张浪费的话，地球也将会迎来能源危机。对垃圾的合理处置是资源可持续发展的一个有效措施，如果仅仅依靠目前的垃圾清运车，远远达不到垃圾分类的效果。因此，国家需要投入大量的研究去开发一款能够对垃圾进行分类处理的垃圾清运车，从而使得垃圾回收利用成为一个国家的潮流。

2.3 我国重视生态文明的建设

二十世纪九十年代以来，我国的经济发展迅速，财政部门对城市现代化建设以及乡镇的现代化建设投入很大，相关的鼓励政策也不断出台，在垃圾清运车方面，垃圾处理技术以及垃圾清运方面也得到了快速发展。并且，我国近几年大力建设重视国计民生的工程，为垃圾清运车的发展提供了良好的机遇。未来，如果城市生活将垃圾继续以年增长率8%计算，垃圾清运车的年增长率应为20%，由此可见，我国仍需要一大批的垃圾清运车用来处理垃圾[2]。

3 垃圾清运车种类分析

垃圾清运车的起源可以追溯至上世纪二十年代，为了应对每一个时代发展的需求，垃圾清运车的种类也是各种各样。当前市场上的主流垃圾清运车种类大致分为以下几种：

3.1 压缩式垃圾清运车

压缩式垃圾车以其强大的功能风靡全球，成为世界上最广泛使用垃圾清运车。它主要是依靠其压缩功能在众多的垃圾清运车当中脱颖而出。该款垃圾车的构造主要由液压系统、垃圾厢、推板和填充装置等部件组成，依靠机电一体化技术实现垃圾车对垃圾的倒入、压缩、卸料的功能，并且压缩式垃圾车还具有环保性好、工作自动化程度高、密封性强等特点[3]。

3.2 挂桶式自卸垃圾清运车

挂桶式自卸垃圾清运车在垃圾清运当中也发挥了非常大的作用。挂桶式垃圾清运车能够实现一车与多个垃圾桶配合使用，方便快捷。同时，垃圾桶提升机构可以将垃圾桶的垃圾自动倒入垃圾厢里，它工作一个周期流程的时间约为50S。并且，垃圾厢的封闭性非常好、对环境也不会产生二次污染[4]。

3.3 摆臂式垃圾清运车

摆臂式垃圾清运车主要分为地坑式摆臂式垃圾清运车和地面式摆臂垃圾清运车。该款垃圾清运车主要包括一套液压总成和全国统一摆臂式垃圾斗组成。它的工作流程是通过左右两臂对垃圾斗进行举升，并且可以实现一车多斗，质量效率高[5]。

3.4 车厢可卸式垃圾清运车

拉臂式垃圾清运车又称车厢可卸式垃圾清运车，它与其它类型垃圾清运车的不同之处在于它还可以服务五大型采矿部门清运垃圾，比如灰、石头等建筑材料。该款垃圾车车厢可以自卸，也可以实现一车与多个车厢共同完成工作[6]。

4 垃圾分类清运车设计

4.1 垃圾清运车系统

该垃圾分类清运车如图1所示，是一款无人驾驶垃圾分类清运车，它在结构上包括车体以及位于车体上垃圾厢。该清运车的车体设有视觉识别系统、红外探测系统、激光雷达系统等装置，正是由于这么多系统的紧密配合，才能够使得垃圾分类清运车能够正常有序的工作。垃圾厢它的内部设有一个纵向隔板，将垃圾厢分为两个分支仓、并且两个分支箱内均设有推板，两推板负责将垃圾进行压缩、垃圾分类清运车侧边还设计有一个机械手，负责将垃圾桶的垃圾收进垃圾厢，机械手的底部设有导轨使得机械手可以前后移动、垃圾厢的前后两侧分别设计有两个可以自动开关的车门，需要倾倒垃圾的时候，会自动打开车门倾倒垃圾。

4.2 结构设计

该垃圾分类清运车如图2所示，主要依靠自装料装置、自卸料装置、垃圾压缩装置、污水处理装置、垃圾厢以及自动开关门等结构实现垃圾清运车的垃圾分类。

自装料装置：该装置设在垃圾厢的右侧，负责将外部的垃圾桶通过机械手臂提升倒入垃圾厢。机械手臂可以前后滑动，这样子可以将不同的垃圾桶倒入对应的垃圾仓。

自卸料装置：该装置主要依靠垃圾车前后自动门与压缩推板共同完成。当垃圾清运车到达垃圾处理厂的时候，垃圾车前后两边自动门会打开，然后压缩推板继续将垃圾推至外边。

垃圾压缩装置：该装置的结构主要包括推板与液压杆共同完成。垃圾还没倒入垃圾厢之前，推板处于中间隔板位置，垃圾进入之后，推板将垃圾推到自动门两侧进行压缩。

污水处理装置：污水处理装置主要位于垃圾仓两侧，靠近门口两侧通过污水管道与压缩垃圾车箱体底部连接，污水管道与垃圾车箱体间安装过滤网，污水箱底部安装排水阀，方便污水的排放。

垃圾厢：垃圾厢设计为一个矩形，中间被一个隔板分成两部分作为储存垃圾的垃圾仓，并且设成矩形有利于各部分功能的执行。

自动开关门装置：该装置设于垃圾分类清运车前后两侧，具有自动开关门的功能，并且还设有信号检测板可以实时监测附近的环境信息，进而做出调整。

5 总结

采用自动控制的垃圾清运车设计，实现垃圾的分类收集与清运，避免了人们在源头进行垃圾分类之后的清运过程中出现垃圾混合的情况，从而解决垃圾分类清运中存在的问题。

参考文献：

[1]沈颖青.我国垃圾分类现状及对策建议[J].北方环境，2011（08）：13-14.

[2]张启君.国内垃圾车市场的情况分析及未来预测[J].商用汽车，2007（02）：89-91.

[3]连峰磊，秦小浩.环卫车辆及其发展方向[J].城市建设理论研究（电子版），2014（16）：727-728.

[4]董芳.河北山区农村生活垃圾处理模式研究—以易县为例[D].硕士学位论文，河北农业大学，2017

[5]燕来荣.市政环卫车辆的“亮点”探析[J].交通与运输，2012（02）：46-47.

[6]肖献法，刘键生.各具特色的环卫车辆（下）--第2届国际固体废物处理技术与设备展览会参展车型介绍[J].商用汽车，2004（02）：58-60.