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垃圾车对于维持人类生活环境的健康整洁至关重要,而随着环保新政的不断推出,垃圾清运专用车必将迎来新的变革。
HEIL公司的垃圾车堪称当今欧美垃圾车的典范,下面我们将HEIL全系列产品进行逐一介绍,带大家领略其眼花缭乱的先进技术。
美国HEIL公司是一家拥有一百多年悠久历史的老牌企业。如今HEIL已成为世界领先的垃圾车制造商,销售网络覆盖全球150多个国家,为客户提供各种类型的垃圾清运专用车辆,成为无可争议的行业领导者。
欧美等发达国家和地区的环保政策和环保意识远超我们国家多年,显然他们的垃圾清运车技术也已经进化到了一定的高度,这其中美国HEIL公司的垃圾车解决方案颇具代表性。
HEIL垃圾车从装载方式上大致可分为以下几个门类。
1、车厢可卸式垃圾车
没有装载垃圾集装箱的可卸式垃圾车
这类垃圾车的车身上并不安装有收集垃圾的车厢,而是可以从尾部装卸大型车载垃圾集装箱侧装压缩式垃圾车,一般可用于固体垃圾的转运和倾卸。由于其可轻易做到一车多箱,大大降低了配置成本。平时只要把多个垃圾集装箱部署在各处的垃圾收集点收集垃圾,待垃圾集满后便可由可卸式垃圾车直接把集装箱整体装车运送至垃圾处理站,并通过自卸方式倾倒,非常方便,从而有效地降低了工人的劳动强度。
HEIL的车厢可卸式垃圾车底盘上装配置有可绕车尾处转轴上下旋转的支架,支架的起伏由底部的一对液压油缸控制,其撑起的倾角最大可达45°,这有利于垃圾车自卸垃圾。
线缆抓钩两用的可卸式垃圾车使用线缆方式装载集装箱
支架可撑起很大角度
装卸垃圾集装箱有线缆和抓钩两种方式。装卸时线缆或抓钩连接在集装箱的相应位置,然后通过与支架平行的液压油缸带动线缆或抓钩所在的移动平台移动,牵引着集装箱沿着支架上的导轨运动,从而实现集装箱的装卸作业。抓钩的位置可以很灵活地调整,即使极低的高度和较高的位置都能装载,这就使垃圾车可适配各种大小和高度的垃圾集装箱,通用性很强,另外抓钩装载时允许垃圾箱偏离中心线较大的角度(最大35°),这就极大地降低了装载的难度。一般车辆只使用其中一种方式,但HEIL有些型号的可卸式垃圾车同时拥有这两种装卸方式,两种方式之间还可方便地进行切换,这样就可适配更多类型的垃圾集装箱,带来的便利和降低的成本就非常可观了。
牵引线缆的移动不像传统的方式使用卷扬机,而是采用了液压油缸,而且由于线缆滑轮固定在移动平台上,液压油缸的1倍移动距离就能产生线缆2倍的移动距离,这 就使得HEIL可卸式垃圾车的装卸载速度远快于普通同类产品。
液压驱动的线缆
为避免装卸载时线缆断裂对驾驶室产生“鞭打”的危险,线缆的长度设计得非常短,而且滑轮处设有约束装置,在这两个保险机制作用下,安全系数大为提高。
有时候可卸式垃圾车需要在限高的环境下装卸垃圾集装箱,HEIL有一款型号专为此而设计。其关键点在于支架的尾部装有一个可转动的有提升能力的铰接尾板。
可转动的有提升能力的铰接尾板
最大可提升10 t多的质量,在这个尾板的帮助下,装卸过程中整个支架无需旋转到很大的倾斜度,从而装卸的整体高度可控制在一个很小的范围。
可卸式垃圾车自身可装载一个垃圾集装箱,如果同时在尾部再挂接上一辆装有垃圾集装箱的全挂拖车,运输效率就更高了,HEIL的可卸式垃圾车可做到往专用拖车上装卸载垃圾集装箱而无需其他辅助工具。
可卸式垃圾车把集装箱卸载到拖车上
首先垃圾车按正常方式装载上一个集装箱,然后后退靠近拖车,接着保持支架尽可能水平的方式往后卸载,HEIL的产品可把集装箱平推至车身外很远距离,这就使得把整个垃圾集装箱移动到拖车上变得非常容易。
把集装箱平推至远端
到达目的地自卸垃圾时,只要把垃圾集装箱尾部的舱门打开,然后把支架撑起让集装箱产生较大的倾斜度,就可自动地把垃圾卸下。
可卸式垃圾车倾卸垃圾
有时候有些垃圾会卡在箱体内不易落下,HEIL可卸式垃圾车可控制集装箱沿支架导轨做快速振动,残留的垃圾很容易被震落,这就省却了驾驶员通过移动车辆和急停来震落垃圾的麻烦。
2、后装式垃圾车
从车厢的功能形态看,后装式及以下几种垃圾车与上述的车厢可卸式垃圾车差别较大,这是因为垃圾收集车厢都是固定在底盘上,垃圾的收集、运输和倾卸工作均由车辆自身完成,相互间的差别主要在于垃圾的收集方式上。这几种车的垃圾收集车厢均建立在压缩式车厢基础上侧装压缩式垃圾车,早期的车厢没有压缩功能,容量有限,现在主流的垃圾车均具备压缩垃圾的能力(不包括车厢可卸式垃圾车),以便容纳更多的垃圾。
后装式是较为常见的垃圾装载方式,结构相对简单,国内很大部分垃圾车采取这种方式。
HEIL后装式垃圾车的压缩机构有多种类型,都有着卓越的性能和垃圾压缩比;比较典型的是双轨式液压压缩系统。
双轨式液压压缩系统
该系统上轨道位移时的偏转角度较小,可有效减小摩擦,因而施加到负载上的力就更大,两组液压油缸都使用小体积的规格,整备质量更轻,循环速度也更快,较小的摩擦也可减少磨损,降低维护成本。还有的车型使用的是单轨式或联动式液压压缩系统而各具特点。
车尾的垃圾装载斗提供了很大的容纳空间,它既能适配生活区的挂桶式垃圾桶,也能适配较大体型的商用垃圾箱。后装操作无法做到操作人员直接在驾驶室内控制,需要有工作人员辅助把垃圾桶或垃圾箱推至车尾处。装载斗边缘一般安装有1~2个挂桶翻转机,可同时倾倒多个挂桶,工作人员只要把挂桶挂在翻转机上,单手操作车尾侧面的手柄即可轻松地把挂桶内的垃圾倾倒入斗内。
同时倾倒2个挂桶式垃圾桶
对于大型的商用垃圾箱,HEIL采用了线缆牵引提升的方式来翻转倾倒。
用线缆提升方式倾倒商用垃圾箱
线缆由安装在车厢顶部的液压油缸通过几组滑轮带动,这种设计简洁有效,提升速度也非常快。当把垃圾倾倒入装载斗后,工作人员可以单手操作侧面的装置控制压缩系统,便可以把垃圾重新压缩到车厢内,在这一过程中可任意停止、开始或反转压缩系统。
单手操作压缩系统压缩刚倒入的垃圾
因为垃圾车工作时需要有工作人员随行,所以在车尾两侧安装有踏板和扶手,便于工作人员快速地上下车辆,从而极大地提升了工作的效率。车厢的右前侧设有一个维护用的侧门,方便人员进入车厢内部进行日常维修保养。这个侧门在以下介绍的车型中基本都包括在内,算是一个常规配置。
垃圾最后运输到处理站倾倒也非常容易,后舱门可以上翻而打开一个很大的角度(如图),然后控制车厢内的推板就可把垃圾全部推至车外。
后舱门打开后可倾卸垃圾
有些型号的后装式垃圾车在车尾多加了一个轮轴,可通过空气悬挂控制其接触或抬离地面。当垃圾车负载很大时,这个附加的轮轴就可以分担掉部分负荷。
3、侧装式垃圾车
在欧美的住宅社区,生活垃圾桶一般都停放在路边人行道上,如果有一种较为自动化的方式一路收集路边的垃圾,那就可极大地提高效率、降低成本。HEIL的侧装式垃圾车拥有先进的自动化收集技术,完全可满足社区垃圾的快速收集需求。
侧装式垃圾车的垃圾装载斗一般位于车厢前部右侧上方,斗内装有桨式压缩系统,它持续地旋转清除倾倒入的垃圾并压入舱室,无需人工控制进行压缩操作。
桨式压缩系统
在车厢下方右侧安装有一个可上下左右灵活运动的机械臂,机械臂前端可开合的爪子用来抓取路边的垃圾桶。
机械臂抓取路边的垃圾桶
工作时,垃圾车停在垃圾桶边上,工作人员只需在驾驶室内操纵手柄控制机械臂抓取住要倾倒的垃圾桶,接着只需按一下按钮,机械臂就会抓着垃圾桶自动完成提升高度、靠近装载斗并翻转倾倒等一系列动作,自动化的过程可保证垃圾精确投放入装载斗内而不漏出,也降低了工作人员的操作难度。
驾驶室内的操纵手柄可用来操作机械臂
机械臂自动倾倒垃圾桶
为避免垃圾附着在垃圾桶内无法倒空,操纵手柄上还提供了一个震动按钮,可控制机械臂快速震动完成倾倒作业。根据不同的业务特点,自动化机械臂有很多种规格,有些负载能力特别强,有些抓取的范围和上下移动高度特别广,还有些则注重于速度,对于那些较快的型号,8 s就可以完成一整套倾倒垃圾桶的循环,工作效率极高。
侧装式垃圾车也通过后舱门来卸载清空内部收集的垃圾,这一点和后装式很类似。需要提及一点的是,有些小型的侧装式垃圾车还可以通过后舱门把垃圾转移至全尺寸的后装式垃圾车的装载斗内,这样小型垃圾车就没必要特意开往垃圾处理站清空垃圾,垃圾汇总后再运输处理更为经济省事。
小型侧装式垃圾车把垃圾转移至后装式垃圾车内
侧装式垃圾车也并非都安装有自动化机械臂,某些车型是在侧面开有投料口,可以人工倾倒非容器容纳的垃圾,或者装上挂桶翻转机以实现人工辅助的半自动垃圾倾倒。
车厢两侧都有进料口的侧装式垃圾车
常规的侧装式垃圾车一般只能在右侧收集垃圾,而某些型号在车厢两侧都开有投料口,可选择使用人工方式、半自动翻转机和自动化机械臂结合的方式,营造出一个多任务的垃圾收集平台,特别适合混合型的垃圾收集任务。
对于长距离收集垃圾的任务,HEIL拥有使用半挂拖车的解决方案。存储垃圾的车厢位于半挂拖车上,拥有足够大的容积以应付长距离的收集任务,而自动化的机械臂则安装在牵引车上。
使用半挂拖车的侧装式垃圾车
由于牵引车和半挂拖车之间可以分开,当垃圾收集满后,两者断开连接,牵引车再去连接到一辆空的半挂拖车继续收集任务,等到所有空车都装满后,就可以把所有拖车挂接在一起形成垃圾列车,整体开往垃圾处理站倾卸。或者已装满的半挂拖车不必等待收集垃圾的牵引车回来接它,而是使用普通的牵引车即可从半路上运往垃圾处理站,这样更可节省燃料和轮胎成本。半挂拖车倾卸垃圾均通过后舱门,倾卸时,车底的液压油缸可以把半挂拖车的前部撑起很大的角度,以便较长的车身同样能方便地清空垃圾。
垃圾车列车倾倒垃圾
4、前装式垃圾车
对于体型较大的商用垃圾箱,后装式垃圾车的工作效率不高,需要人工辅助,而侧装式则干脆不适合,前装式垃圾车的出现主要便是针对商用垃圾箱领域。
HEIL的前装式垃圾车的垃圾装载斗位于车厢前部正上方,采用双壁结构的高强度钢材,可以抵御压缩垃圾时巨大的压力。它采用装置在车头处的液压驱动的摆臂来倾倒商用垃圾箱。
普通状态的前装式垃圾车
摆臂前端的垃圾箱固定叉平时处于收拢状态,装载垃圾时,把固定叉旋至向前,然后驾驶员开车调整位置让固定叉对准商用垃圾箱两侧的插槽后插入,就可把垃圾箱整体叉离地面,之后再旋转摆臂把垃圾箱抬高并翻转,从而把垃圾倾倒入顶部的装载斗内,这些动作只需操作人员待在驾驶室内便可操作完成,非常便捷。
前叉叉起商用垃圾箱
摆臂提升垃圾箱倾倒垃圾
HEIL某些型号的前装式垃圾车集成了一种称为Curotto-Can的装置,使得它同时具备了侧装式垃圾车的优点,可以自动装载生活垃圾桶。
前装式垃圾车集成了带机械臂的Curotto-Can
Curotto-Can本质上是一个符合商用垃圾箱尺寸的垃圾容器,所以前装式垃圾车可以同样把它叉在车前部,Curotto-Can的右侧边缘安装有挂桶翻转机或自动化机械臂,这样当垃圾车带着Curotto-Can一路前行时,它的工作方式就变得和侧装式垃圾车非常相似,只不过倾倒的垃圾进入的是Curotto-Can这个临时容器中,当Curotto-Can内的垃圾累积到一定数量后,就可以像倾倒商用垃圾箱那样把垃圾倒入顶部的装载斗内(如图29),清空的Curotto-Can又可以开始新一轮的垃圾收集工作,Curotto-Can上如果安装的是自动化机械臂,其操作也可通过驾驶室内的操纵手柄完成,自动化程度非常高,工作人员不用走出驾驶室便可搞定一切。这种方式结合了侧装式和前装式的优点,确实是一个很不错的创意。
前装式垃圾车的负载通常会很大,为了避免在作业过程中整车质量超出法定的标准,某些垃圾车还配备了一种称为HOPS的系统,它可实时监测负载的总质量,当负载接近上限时,会向驾驶员报警并自动停止垃圾收集的功能。
前装式垃圾车的垃圾卸载也是通过后舱门,与后装式及侧装式类似。
5、分隔式垃圾车
发达国家的垃圾分类处理已经非常普及,可回收和不可回收的垃圾往往需要分开收集处理,或者环卫部门希望一车能同时进行两条独立的垃圾收集流程,这时候分隔式垃圾车便有了用武之地。
HEIL目前主要有两种类型的分隔式垃圾车——DuraPack 4060和MultiTask 5050。
拥有左右独立的垃圾舱室和压缩系统
后舱门可独立分别开启
DuraPack 4060也属于后装式垃圾车,运作方式和常规的后装式基本类似,但它拥有左右两套完全独立的垃圾舱室(各占40%和60%)、垃圾装载斗和液压压缩系统,可以同时处理两条垃圾流(比如固体垃圾和厨余垃圾),互不干预,并且可以设定各自不同的垃圾压缩比。其后舱门也是各自独立分开控制的,完全可以在垃圾处理站倾倒垃圾时只清空其中一个舱室。
MultiTask 5050则是一种特殊的侧装式垃圾车,它是前面提到的可两侧装载垃圾的侧装式垃圾车的加强版。它的内部也划分成左右独立的舱室,各自拥有独立的压缩系统。MultiTask 5050的车厢两侧均有装载垃圾的开口,可以同时从两侧往里倾倒垃圾,开口非常宽敞,可并排安装两个挂桶翻转机实现半自动投料,手工投放垃圾也很容易。
它最强大的地方就在于垃圾装载漏斗处安装有两组液压控制的选择门和预压缩板。
两组可改变方向的选择门和预压缩板
分别对应选择左右舱室,工作人员可手工操作控制选择门的位置,从而决定倒入的垃圾进入哪个舱室;这一功能带来的灵活性是不言而喻的,完全可以从同一侧分别把垃圾倒入不同的舱室,即使是从并排的挂桶翻转机同时倾倒两个垃圾桶(如图32),只要两组选择门方向相反,两桶垃圾就会分别进入两个舱室。MultiTask 5050的后舱门也是独立分开控制,可以选择只清空一侧的舱室。
6. 多功能垃圾车
前面介绍的多种垃圾装载方式各有特点,能不能有一辆车把这些功能融为一体呢?HEIL的多功能垃圾车便为此而生。
较为典型的多功能垃圾车配置既包括了后装式的功能,也拥有侧装式的自动倾倒垃圾的机械臂。工作人员可以灵活地选择不同的模式应对实际需求,也可以同时使用两种装载方式加快作业时间。多功能性可大大减少客户的设备投入总成本。
能同时后装和侧装的多功能垃圾车
HEIL的全系列垃圾车产品展现给我们很多眼花缭乱的技术,不可否认,其一百多年的积累和创新确实领先我国不少。由于国情不同,HEIL的某些产品和技术其实并不适合我国应用,但像CNG技术、结构设计理念、自动化操控技术等都很值得我们借鉴学习。