自动抓取机械手的设计与研究
发布时间：2021-02-02 11:25
近些年,随着人们环保意识的增加,城乡生态环境得到了显著的关注,相关政策也一一出台,解决城乡垃圾处理问题刻不容缓。本文主要以垃圾清运车上料机构为研究对象,设计出垃圾清运车的自动抓取机械手装置,是实现高效运输生活垃圾的关键设备。整个设备位于垃圾清运车的右侧,嵌入箱体内,减少了车厢的横向面积和倾覆力矩,该设备优点在于其结构简单,制造成本低,可安装于日常生活垃圾、厨余垃圾等专用车上,能够完成垃圾桶的准确抓取、倾倒工作,且倾倒口独特的倾斜设计,减少了垃圾倾倒时的外漏现象,大大提高了垃圾回收的工作效率,也积极响应了新时代发展的要求,为共建绿色家园增添一份力量。本文首先分析了国内外垃圾清运车上料机构的现有技术方案,找出目前国内外垃圾清运车上料机构在倾倒垃圾时存在的缺陷与不足,并提出有效改进方案,完成了整体设备的设计工作。该设备分为抓取机构、滑轨支架、箱盖三个部分,其中,抓取机构与箱盖开合装置进行了互锁,使垃圾箱盖只在倒垃圾时打开,避免了二次污染。抓取机构采用双液压缸同时控制,达到手爪的同步抓取和自锁效果。滑轨支架两端装有滚轮,可使滑轨支架在被推出的同时上下滑动产生倾斜角度,既实现了抓取机构靠近垃圾桶...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014—2019年中国大、中城市生活垃圾产量图
自动抓取机械手的设计与研究2图1-2全国大、中型城市生活垃圾清运量Fig.1-1Domesticgarbagecollectionvolumeoflargeandmedium-sizedcitiesinChina1.1.2城市生活垃圾清运管理体系目前，城市生活垃圾的管理体系越来越完善，自2019年起，部分一线城市已经开展了城市生活垃圾分类管理体系，回顾以往的管理方案，其变化在于：一是增加了前端督导的环节；二是加深个人垃圾分类意识，设立干湿垃圾独立转运处理环节；三是可回收垃圾趋向于集中管理；四是单独收集和科学处理有害垃圾。以往城市生活垃圾管理流程为：垃圾收集→垃圾转运→垃圾中转处理→垃圾二次转运→垃圾填埋或焚烧[7]；而目前为发展循环经济、建设生态文明、促进经济社会与环境协调发展，一些城市开始制定出新城市生活垃圾管理流程，如图1-3所示为上海一线城市垃圾清运管理流程图。对于新城市生活垃圾的管理，首先要出台有力的相关政策，与各部门协调好工作，加大宣传力度，开展生活垃圾管理教育培训，将垃圾分类意识走进各家各户，同时垃圾分类知识也应引入到儿童教育中，让孩子从小养成垃圾分类习惯。其次，增加垃圾转运车的数量，将干垃圾、湿垃圾、有害垃圾、可回收垃圾分别进行运输，减少了垃圾分拣环节，提高工作效率，降低成本。然后，通过垃圾清运车上料机构将事先分好类的垃圾运回到中转站，对可回收的垃圾进行出售再利用，而对于有害垃圾进行专业特殊处理，对于干、湿垃圾送到垃圾处理厂进行焚烧发电或者填埋处理[8]。
青岛科技大学研究生学位论文3图1-3城市生活垃圾清运管理流程图Fig.1-3Flowchartofmunicipalsolidwastemanagement1.1.3城市生活垃圾清运与处理技术（1）城市生活垃圾清运技术垃圾清运主要由垃圾清运车上料机构完成，而垃圾清运车上料机构的种类很多，现常用的垃圾清运车上料机构种类有：压缩式垃圾清运车上料机构、勾臂式垃圾清运车（车厢可卸式清运车）上料机构、挂桶式垃圾清运车上料机构、摆臂式垃圾清运车上料机构、餐厨垃圾清运车上料机构五种。其中，压缩式垃圾清运车上料机构是采用机电液一体化技术，主要通过垃圾厢、填装装置、液压系统等装置，借助机、电、液联合自动控制系统，实现垃圾的倾倒、压缩、装填工作，将垃圾挤入车厢并压实和推卸[9-12]，其优点在于收运便捷、可多次来回压缩，使垃圾块密度增加，节约空间；勾臂式垃圾清运车上料机构是一种机电液一体化的全密封结构垃圾清运车上料机构，主要由车厢、车底盘、举升机构、开门机构、电液控制系统组成，其优点在于垃圾收集方式简便、高效环保性好、具有密封自卸功能，采用液压控制，倾卸垃圾厢灵活，广泛用于环卫、市政、物业小区、城市街道垃圾清理等；挂桶式垃圾清运车上料机构是可以灵活与多个垃圾桶联合作业，实现循环运输，提高了车辆运输效率，常应用在处理餐厨垃圾和体积小的生活垃圾；摆臂式垃圾清运车上料机构适用国内通用垃圾斗，由液压系统控制，带自卸功能，垃圾斗可以自吊上吊下，其优点在于车斗与车体分离，可实现一车配多个车斗的联合工作，达到循环运输的效果，大大提升了车辆运输效率，广泛适用于短途的垃圾清理、运输；餐厨垃圾清运车上料机构又称为厨余垃圾车或者泔水车，车厢密封性好，适用于收集和运输视频垃圾、饭店或者学校泔水的专用车辆。
【参考文献】：
期刊论文
[1]日本生活垃圾焚烧处理现状及启示[J]. 程伟,鞠阿莲. 环境卫生工程. 2019(06)
[2]垃圾车机械手动力学特性分析[J]. 伍丽娜,陈韬,张凯,郑华康. 机械研究与应用. 2019(05)
[3]压缩式垃圾车推铲背压回路改进分析[J]. 黄磊,李林,李文芳,金先进. 专用汽车. 2019(10)
[4]侧装式垃圾车连杆提升机构尺度综合与分析[J]. 李亮,卢军广. 中国工程机械学报. 2019(05)
[5]液压油温升造成的液压故障分析与改进[J]. 武宝喜,孙雁利,王伟,李恒. 韶关学院学报. 2019(09)
[6]一种矿用液压挖掘机铲斗开闭液压控制系统设计[J]. 吕晓林. 液压气动与密封. 2019(08)
[7]步进式换带装置液压系统设计与研究[J]. 王松岩,吴娟,李琳. 机床与液压. 2019(14)
[8]上海市生活垃圾分类与科普宣传实践及经验[J]. 闫世东,黄瀞漪. 环境保护. 2019(12)
[9]城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望[J]. 何皓,王旻烜,张佳,雪晶,李建忠. 现代化工. 2019(06)
[10]机械设备液压系统常见故障原因分析和应对措施[J]. 郭红. 内燃机与配件. 2019(06)
博士论文
[1]液压元件的可靠性设计和可靠性灵敏度分析[D]. 张天霄.吉林大学 2014
[2]城市生活垃圾梯次处理模式及其规划布局方法研究[D]. 李旭辉.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]新型地埋式液压垃圾压块机及控制技术研究[D]. 李志富.青岛科技大学 2019
[2]承重型垃圾上料机械臂动力学特性及结构优化[D]. 舒杨洋.湖南大学 2018
[3]一种无泄漏餐厨垃圾运输车的设计开发[D]. 陈建利.山东大学 2017
[4]收运车机械手系统改进设计与机构分析及优化[D]. 易滨林.湖南大学 2017
[5]基于SolidWorks的钢筋对焊夹具设计与仿真[D]. 贺甲甲.安徽工程大学 2016
[6]液压管系循环冲洗技术研究[D]. 韩奇.武汉科技大学 2016
[7]液压管路裂纹故障的实时监测与分析研究[D]. 杨威.辽宁科技大学 2016
[8]工程机械液压系统可靠性分析[D]. 徐洪升.吉林大学 2015
[9]基于证据理论和贝叶斯网络的液压系统可靠性建模及分析[D]. 李硕.燕山大学 2015
[10]我国城市生活垃圾处理现状及清运量预测研究[D]. 秦成.天津财经大学 2015
本文编号：3014616
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
014—2019年中国大、中城市生活垃圾产量图
自动抓取机械手的设计与研究2图1-2全国大、中型城市生活垃圾清运量Fig.1-1Domesticgarbagecollectionvolumeoflargeandmedium-sizedcitiesinChina1.1.2城市生活垃圾清运管理体系目前，城市生活垃圾的管理体系越来越完善，自2019年起，部分一线城市已经开展了城市生活垃圾分类管理体系，回顾以往的管理方案，其变化在于：一是增加了前端督导的环节；二是加深个人垃圾分类意识，设立干湿垃圾独立转运处理环节；三是可回收垃圾趋向于集中管理；四是单独收集和科学处理有害垃圾。以往城市生活垃圾管理流程为：垃圾收集→垃圾转运→垃圾中转处理→垃圾二次转运→垃圾填埋或焚烧[7]；而目前为发展循环经济、建设生态文明、促进经济社会与环境协调发展，一些城市开始制定出新城市生活垃圾管理流程，如图1-3所示为上海一线城市垃圾清运管理流程图。对于新城市生活垃圾的管理，首先要出台有力的相关政策，与各部门协调好工作，加大宣传力度，开展生活垃圾管理教育培训，将垃圾分类意识走进各家各户，同时垃圾分类知识也应引入到儿童教育中，让孩子从小养成垃圾分类习惯。其次，增加垃圾转运车的数量，将干垃圾、湿垃圾、有害垃圾、可回收垃圾分别进行运输，减少了垃圾分拣环节，提高工作效率，降低成本。然后，通过垃圾清运车上料机构将事先分好类的垃圾运回到中转站，对可回收的垃圾进行出售再利用，而对于有害垃圾进行专业特殊处理，对于干、湿垃圾送到垃圾处理厂进行焚烧发电或者填埋处理[8]。
青岛科技大学研究生学位论文3图1-3城市生活垃圾清运管理流程图Fig.1-3Flowchartofmunicipalsolidwastemanagement1.1.3城市生活垃圾清运与处理技术（1）城市生活垃圾清运技术垃圾清运主要由垃圾清运车上料机构完成，而垃圾清运车上料机构的种类很多，现常用的垃圾清运车上料机构种类有：压缩式垃圾清运车上料机构、勾臂式垃圾清运车（车厢可卸式清运车）上料机构、挂桶式垃圾清运车上料机构、摆臂式垃圾清运车上料机构、餐厨垃圾清运车上料机构五种。其中，压缩式垃圾清运车上料机构是采用机电液一体化技术，主要通过垃圾厢、填装装置、液压系统等装置，借助机、电、液联合自动控制系统，实现垃圾的倾倒、压缩、装填工作，将垃圾挤入车厢并压实和推卸[9-12]，其优点在于收运便捷、可多次来回压缩，使垃圾块密度增加，节约空间；勾臂式垃圾清运车上料机构是一种机电液一体化的全密封结构垃圾清运车上料机构，主要由车厢、车底盘、举升机构、开门机构、电液控制系统组成，其优点在于垃圾收集方式简便、高效环保性好、具有密封自卸功能，采用液压控制，倾卸垃圾厢灵活，广泛用于环卫、市政、物业小区、城市街道垃圾清理等；挂桶式垃圾清运车上料机构是可以灵活与多个垃圾桶联合作业，实现循环运输，提高了车辆运输效率，常应用在处理餐厨垃圾和体积小的生活垃圾；摆臂式垃圾清运车上料机构适用国内通用垃圾斗，由液压系统控制，带自卸功能，垃圾斗可以自吊上吊下，其优点在于车斗与车体分离，可实现一车配多个车斗的联合工作，达到循环运输的效果，大大提升了车辆运输效率，广泛适用于短途的垃圾清理、运输；餐厨垃圾清运车上料机构又称为厨余垃圾车或者泔水车，车厢密封性好，适用于收集和运输视频垃圾、饭店或者学校泔水的专用车辆。
【参考文献】：
期刊论文
[1]日本生活垃圾焚烧处理现状及启示[J]. 程伟,鞠阿莲. 环境卫生工程. 2019(06)
[2]垃圾车机械手动力学特性分析[J]. 伍丽娜,陈韬,张凯,郑华康. 机械研究与应用. 2019(05)
[3]压缩式垃圾车推铲背压回路改进分析[J]. 黄磊,李林,李文芳,金先进. 专用汽车. 2019(10)
[4]侧装式垃圾车连杆提升机构尺度综合与分析[J]. 李亮,卢军广. 中国工程机械学报. 2019(05)
[5]液压油温升造成的液压故障分析与改进[J]. 武宝喜,孙雁利,王伟,李恒. 韶关学院学报. 2019(09)
[6]一种矿用液压挖掘机铲斗开闭液压控制系统设计[J]. 吕晓林. 液压气动与密封. 2019(08)
[7]步进式换带装置液压系统设计与研究[J]. 王松岩,吴娟,李琳. 机床与液压. 2019(14)
[8]上海市生活垃圾分类与科普宣传实践及经验[J]. 闫世东,黄瀞漪. 环境保护. 2019(12)
[9]城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望[J]. 何皓,王旻烜,张佳,雪晶,李建忠. 现代化工. 2019(06)
[10]机械设备液压系统常见故障原因分析和应对措施[J]. 郭红. 内燃机与配件. 2019(06)
博士论文
[1]液压元件的可靠性设计和可靠性灵敏度分析[D]. 张天霄.吉林大学 2014
[2]城市生活垃圾梯次处理模式及其规划布局方法研究[D]. 李旭辉.武汉理工大学 2013
硕士论文
[1]新型地埋式液压垃圾压块机及控制技术研究[D]. 李志富.青岛科技大学 2019
[2]承重型垃圾上料机械臂动力学特性及结构优化[D]. 舒杨洋.湖南大学 2018
[3]一种无泄漏餐厨垃圾运输车的设计开发[D]. 陈建利.山东大学 2017
[4]收运车机械手系统改进设计与机构分析及优化[D]. 易滨林.湖南大学 2017
[5]基于SolidWorks的钢筋对焊夹具设计与仿真[D]. 贺甲甲.安徽工程大学 2016
[6]液压管系循环冲洗技术研究[D]. 韩奇.武汉科技大学 2016
[7]液压管路裂纹故障的实时监测与分析研究[D]. 杨威.辽宁科技大学 2016
[8]工程机械液压系统可靠性分析[D]. 徐洪升.吉林大学 2015
[9]基于证据理论和贝叶斯网络的液压系统可靠性建模及分析[D]. 李硕.燕山大学 2015
[10]我国城市生活垃圾处理现状及清运量预测研究[D]. 秦成.天津财经大学 2015
本文编号：3014616
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