固定式大負(fù)載液壓垃圾壓榨機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
1 設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)目前，城鎮(zhèn)垃圾的處理，多數(shù)采用手推車(三輪車)集中到中轉(zhuǎn)站，散裝入鐵制集裝箱，然后再汽車運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)傾倒的辦法。這使中轉(zhuǎn)站及運(yùn)輸途中有垃圾飛揚(yáng)、滴濺的二次污染；環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)強(qiáng)度很大，且因垃圾散裝，增加了運(yùn)輸量及填埋場(chǎng)空間。
(2)隨著人們生活水平的提高，城鎮(zhèn)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)垃圾的量日益增多，垃圾成份復(fù)雜化(有機(jī)無(wú)機(jī)物及各類含建筑垃圾在內(nèi)的硬質(zhì)廢棄物)。
(3)我國(guó)在目前還未具備投入巨資普遍對(duì)垃圾進(jìn)行分揀分包，生化處理，合理利用的條件。
于是，我們?cè)O(shè)計(jì)了大負(fù)載(600kN以上)液壓垃圾壓榨機(jī)。
2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(以800kN機(jī)計(jì))
(1)主要技術(shù)參數(shù)
垃圾塊最大重量∶30kN
主油缸最大壓榨力∶800kN
電機(jī)功率∶高壓泵5.5kW、低壓泵4kW
壓機(jī)主體外形尺寸：6000×4300×8300mm(長(zhǎng)×寬×高)
壓機(jī)總重量∶145kN
(2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
與用集裝方式運(yùn)送垃圾比較：設(shè)待處理垃圾量為100kN，用5t汽車裝運(yùn)，至填埋場(chǎng)單程運(yùn)距為30km，集裝箱體積為7.4m3，松散垃圾重度為4.7kN/m3，則每車每只集裝箱能裝35kN，汽車回程時(shí)需運(yùn)回皮重7kN多的集裝箱，經(jīng)壓榨后垃圾密度為10kN/m3，每塊重約25～30kN，每車每次裝兩塊壓縮垃圾，相比每車能多裝凈垃圾15～20kN，提高運(yùn)輸效率43%～57%。見(jiàn)下表：
經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表
| 處理方式數(shù)值項(xiàng)目 | 運(yùn)送 次數(shù) (車) |
燃料消耗 (按32L/(100km)計(jì)) |
材料 支出 (元) |
駕駛員 及 汽車 費(fèi)用 (元) |
每10t 垃圾可 比費(fèi)用 合計(jì) (元) | ||
| 送去耗 油(L) |
回程耗 油(L) |
折算金 額(元) | |||||
| 集裝箱處理 | 2.86 | 27.5 | 20.5 | 100.80 | 34.32 | 90.37 | 225.49 |
| 壓榨機(jī)處理 | 2 | 19.2 | 14.2 | 70.14 | 24 | 63.20 | 157.34 |
| 對(duì)比節(jié)省 | 0.86 | 8.3 | 6.3 | 30.66 | 10.32 | 27.16 | 68.15 |
表中對(duì)比可知，每處理100kN垃圾，在上述條件下，可節(jié)省金額68.15元，本機(jī)設(shè)計(jì)每小時(shí)602.5kN垃圾，則一機(jī)一日可節(jié)支340元左右。
3 工作原理及結(jié)構(gòu)
(1)工作原理
將集中于中轉(zhuǎn)站手推車的垃圾倒入壓榨機(jī)中的受圾箱，壓臺(tái)在液壓缸的推力作用下，把松散垃圾擠壓成塊。擠出的汁水通過(guò)地坑流入下水道。由于受圾箱內(nèi)腔高度和液壓缸行程限制，垃圾壓榨需經(jīng)2～3次的邊傾倒垃圾邊間斷擠壓的輪翻過(guò)程，每次擠壓至一定程度，必須進(jìn)行保壓，以促進(jìn)塊狀垃圾的壓實(shí)。
當(dāng)已壓實(shí)的垃圾由底坑內(nèi)提出時(shí)，應(yīng)先將設(shè)置于受圾箱兩側(cè)的掛鏈勾于壓臺(tái)上，以便依靠壓臺(tái)上升將受圾箱同步提升，當(dāng)受圾箱提升至汽車車箱平面高度后，將推機(jī)端部掛鏈掛于受圾箱底部方孔，以防垃圾塊從受圾箱中推出時(shí)箱體隨動(dòng)。推機(jī)推板在推出油缸作用下把垃圾塊從箱中推至汽車箱內(nèi)。
(2)結(jié)構(gòu)
本設(shè)計(jì)壓榨機(jī)主要由壓榨裝置、推出裝置及液壓系統(tǒng)組成。
?、賶赫パb置。本設(shè)計(jì)壓機(jī)外觀圖(略去液壓控制臺(tái)及其管線)如圖1所示。
以型鋼焊接的機(jī)架1上固定壓力油缸2，壓力油缸柱塞端部聯(lián)接壓臺(tái)3，壓臺(tái)隨柱塞而上下動(dòng)作，散裝垃圾倒入受圾箱4(此時(shí)受圾箱處于地坑內(nèi))后，壓臺(tái)即伸入其中壓榨垃圾，待壓榨畢，需移動(dòng)垃圾塊時(shí)，將鐵鏈5掛于壓臺(tái)上的鉤塊，當(dāng)壓臺(tái)升起時(shí)即將受圾箱拉起至汽車箱高度。
壓臺(tái)為壓榨裝置主部件之一，如圖2所示。壓臺(tái)箱體7由鋼板及內(nèi)支撐5焊接而成的封閉體，箱體與壓力油缸2的柱塞端部球頭聯(lián)接，以便當(dāng)壓臺(tái)在動(dòng)作時(shí)可使二者間相對(duì)擺動(dòng)。壓臺(tái)箱上平面四角焊有導(dǎo)向腳1與掛鉤6，每只導(dǎo)向腳上安裝有導(dǎo)向輪3及調(diào)節(jié)螺絲4，扳擰調(diào)節(jié)螺絲可使導(dǎo)輪作微量伸縮，以使輪子貼緊機(jī)架立柱。
受圾箱也是壓榨裝置主部件，如圖3所示。受圾箱為鋼板焊接的U字形箱體。散裝垃圾由上而下倒入箱體，二側(cè)無(wú)鋼板，可供垃圾成塊后推出，壓榨時(shí)，受圾箱處于地坑內(nèi)，此無(wú)鋼板二側(cè)面則由地坑側(cè)板貼住，阻擋垃圾漏出。受圾箱體上部的四角焊有護(hù)圍3，側(cè)邊護(hù)圍中焊有四根掛勾軸5，軸上掛有鐵鏈4，供受圾箱吊起時(shí)掛于壓臺(tái)上之用。護(hù)圍四角焊有導(dǎo)向座6，以供受圾箱上下運(yùn)動(dòng)時(shí)抗擺動(dòng)。2為鐵鏈鉤孔，當(dāng)推機(jī)推移垃圾塊時(shí)，不使箱體晃擺。
②推出裝置。參照?qǐng)D1，推出油缸7固定于混凝土臺(tái)上，其柱塞前部裝有推板。柱塞、推板、推機(jī)架8三件固接，柱塞前行時(shí)，推板、推機(jī)架同步向前運(yùn)動(dòng)，直至把受圾箱中垃圾塊推上汽車。為防在推、卸過(guò)程中，受圾箱(不與汽車箱板貼住)隨動(dòng)，此時(shí)把鐵鏈6掛于箱體下部孔內(nèi)。
③液壓系統(tǒng)。本機(jī)設(shè)計(jì)考慮了目前城鎮(zhèn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站實(shí)現(xiàn)中等規(guī)模站一般設(shè)置二坑雙機(jī)，則液壓系統(tǒng)控制為：兩機(jī)共用二個(gè)油泵和泵站。系統(tǒng)圖如圖4所示。
本液壓系統(tǒng)配備一臺(tái)高壓葉片泵PV2R-23，壓力為21MPa，一臺(tái)低壓葉片泵YB1-50，壓力為6.3MPa。當(dāng)圖示左邊壓榨機(jī)工作時(shí)，啟動(dòng)上述兩泵工作，扳三位四通手動(dòng)閥V4手柄至右位，V5亦至右位，高壓油便經(jīng)單向閥V3、閥V4、V5流入壓力油缸上腔，同步，低壓油經(jīng)卸荷溢流閥V1、閥V4、V5到達(dá)油缸上腔。由二股大流量油流作用，油缸柱塞下行(快速)、油缸下腔回油則經(jīng)單向順序閥V9，閥V5回油箱。當(dāng)柱塞下的壓臺(tái)開始?jí)赫ダ鴷r(shí)，油管中油壓升高、卸荷閥V1打開，低壓泵供油后直接卸回油箱，高壓泵注入之高壓油單獨(dú)工作，此時(shí)管路中流量減少，柱塞下行放慢。當(dāng)壓榨力超過(guò)溢流閥調(diào)定壓力時(shí)，則供油返回油箱。壓榨結(jié)束，需保壓扳閥V5手柄至中位即可。
壓榨畢，扳V5閥手柄至左位，油缸上腔壓力油經(jīng)閥V5回油箱，壓力油打入油缸下腔，由于壓榨力下調(diào)，低壓泵供油恢復(fù)，二股大流量油液使柱塞快速上行。
當(dāng)推機(jī)工作時(shí)，閥V4處于中位，壓力油不進(jìn)壓機(jī)油缸(回返)，使三位四通閥處右位，高壓泵單獨(dú)供油，經(jīng)單向節(jié)流閥V10入推機(jī)油缸左腔，右腔回油直接入油箱，推出結(jié)束，閥V6閥芯處左位，則壓力油入右腔，推機(jī)后退回位。
當(dāng)欲使圖示右邊壓機(jī)工作，則只需將閥V4閥芯處于左位，其余程序如左機(jī)動(dòng)作，便可完成壓榨、推卸工作。
4 結(jié)束語(yǔ)
本壓榨機(jī)已形成批量生產(chǎn)。該項(xiàng)目開發(fā)之初，即于94年獲寧波市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。該機(jī)已產(chǎn)生了很好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
