地埋式垃圾转运装置总体方案设计

Overall Program Design of a Buried W aste Transfer DeviceCHENJie(Kunming Leaf Spring Factory，Kunming Yunnan 650101，China)Abstract：A buried waste transfer device is designed，mainly including the overall program design，swing rod mechanismdesign and han ging box frame design of the device。

Key words：buried；swing rod mechanism design；hanging box fram e design1 垃圾转运装置设计要求 水泵、地坑组成。

随着社会的进步，部分垃圾转运站已由露天式改为封闭式。垃圾箱装满后，转运装置即将其吊起并放在车厢上运走，再把空箱放入垃圾坑中，垃圾箱容积的设计要能满足-定数量人群的垃圾产生量。整个装置的工作过程为：放箱-垃圾投放-垃圾压紧 圭箱-起吊-嗷箱-凇钩。

垃圾箱从起吊到放箱整个过程大约需要2min，整个装置操作简便，安全f生高，日常操作和管理仅需-人。

选定箱体外围尺寸长3.2m、宽 2.1m、高 1.5m。摆杆地面支座中心距离地面约0.3m，箱体高 1.5m，总计约3.2m。设定摆杆铰链中心长 3.4m，设定液压油缸活塞杆伸出端中心线与摆杆中心线的初始夹角为 135。，摆杆举升垂直后，活塞杆中心线与摆杆夹角变化约为5。。设计举升质量以7000kg为标准。

设计内容主要有装置总体方案设计、摆杆机构设计(包括液压系统的设计)和吊箱架设计。

2 垃圾转运装置设计垃圾转运装置主要由密封盖、垃圾箱、摆杆机构、挂箱机构、液压和电器控制系统，以及地面控制台、抽收稿 日期：2013-03-112.1 摆杆机构设计2.1.1 结构特点摆杆上部铰接于箱盖主梁架的焊接托座上，摆杆底部铰接于地面支承，摆杆中部与液压缸活塞杆伸出端铰接。附杆-端铰接于地面，另-端铰接在箱盖平衡支座上。附杆与摆杆构成平行四杆机构。机构运动简图如图 1所示。

图 1 机构运动简图2.1.2 力学分析忽略转动处的摩擦，此方案中装置简化力学模型第7期 陈 杰：地埋式垃圾转运装置总体方案设计 39如图2所示。

图2 装置简化力学模型图中Gmg为装置总设计举升质量，F为液压缸活塞杆对摆杆的推力。经分析可知举升该装置需要最大力时是在装置启动位置。

2Fsin45。 ≥mgLFI>mg/sin45 虮9 02kN (1)2.1.3 液压缸内径计算与选择初步选用液压缸公称压力P16MPa，活塞运动速度约为 0.035m/s，即2.1m/min，活塞往复速度比选为 2。

根据公称压力 P，确定液压缸活塞杆实际作用力 F≥97.02kN，则液压缸理论作用力：≥ l 07.8kN (2)式中： 为总效率，取 10.9。

缸筒内径：从正应力分布的规律也可看出，弯曲时梁截面上的点离中性轴越远正应力越大。为充分利用材料，也应旧能把材料置放到离中性轴较远处。

摆杆材料选用经济合理的Q235热轧工字钢，其屈服极限cL235MPa，安全系数取 s2，得许用应力[盯]l17.5MPa。

图 3 摆杆受力分析通过对摆杆的分析可知，摆杆变形属于轴向压缩与弯曲的组合变形，图3中L为摆杆铰链中心点间距离L3.4m，B点处为危险截面。初步计算最大弯矩为：Mmg·L/458.31(kN·rtr1) (7)先不考虑轴力 Fn的影响，由式(5)可得：≥ -496.2cm3 (8)经强度校核选用型号为 32a工字钢可以满足强度要求。

。≥、/ -9262mm (3)2-2吊箱架机构设计根据摆杆设定长度、液压缸活塞杆初始举升角度以及计算结果作图，确定活塞杆行程约为 2400mm。参照韶关液压件厂有限公司生产的 16MPa液压缸产品，初步选用内径为 125ram的液压缸，其活塞杆直径d90ram，液压缸外径为 152mm。液压缸理论作用力：Fop·A196350N (4)此活塞杆能够输出的作用力大于 97.03kN，符合要求(能推起约 12000kg的质量)。

2.1.4 摆杆设计与计算可将摆杆视为梁，梁的弯曲强度条件为： 鲢-≤[ ] (5)梁截面上的最大弯矩Mmax与抗弯截面系数 w成正比，而梁使用的材料量和自重大小与截面面积 A成正比，面积越小越经济，越轻巧。若以W/A来衡量截面形状的合理性和经济性，工字钢或槽钢比矩形截面钢材经济合理。

梁弯曲时的正应力计算公式如下：6rtrm：丝 (6)2.2.1 吊箱架梁的设计吊箱架提升满载的垃圾箱约 4000kg，通过滑轮和四根钢索升降，受力简图如图4所示。

图 4 吊箱架梁受力分析其中：Fmg/49800N，L为两个