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SPECIALPURPOSEVEHICLE
新形势下环卫车辆的特点及其技术路线
CharacteristicsandTechnicalRouteofSanitationVehicleUnderNewSituation
叶坚尧董苗
YEJian-yaoetal
上海开平环境建设发展有限公司上海200023
陕汽集团商用车有限公司陕西宝鸡722400
LAICEPS
摘要:着城市化进程的不断深入及政府管理职能的转变,对城市生活垃圾收集、转运等管
理模式提出了新的要求。本文首先介绍了环境卫生管理模式改革的新形势,然后分析了新
形势下环卫车辆的技术发展特点,最后针对环卫车辆的新特点探讨了其实现的技术路线,
为环卫车辆的发展方向提供了技术借鉴。
关键词:新形势环卫车辆特点技术路线
AbstractWiththedeepeningoftheurbanizationprocessandthetransformationof
governmentmanagementfunctions,newrequirementsareputforwardforthemanagement
ESOPRUP
:叶坚尧,1983年生,
助理工程师,从事专用车辆维修
managementmodereformwasfirstlyintroducedinthispaper,Thenthetechnical维护管理。
developmentcharacteristicsofsanitationvehiclesunderthenewsituationwas
,accordingtothenewcharacteristicsofthesanitationvehicle,the
technicalrouteofitsrealizationisdiscussed,whichprovidesthetechnicalreferenceforthe
developmentdirectionofthesanitationvehicle.
Keywordsnewsituation;sanitationvehicles;characteristics;technicalroute
中图分类号:+91文献标识码:A文章编号:1004-0226(2021)06-0048-06
ELCIHEV
1环境卫生管理模式改革的新形势重,环境卫生效果不佳,环境卫生管理存在职责交叉推诿
各级政府一项非常重要的工作就是对于城市卫生管扯皮等。
理,现有模式是由政府的环境管理部门(如环保局、城管环境卫生管理模式改革势在必行,新的管理模式即环
局、市容委等)主导生活垃圾的收集、转运、处理,负责对环卫收集、转运交由环卫服务企业来运营,政府以购买服务
卫车辆统一进行招标、采购,负责对环卫车辆的管理运营、方式与环卫服务企业形成合作与客户关系,即环境卫生管
维护、保养,对环境卫生效果负责并自我监督,即政府部门理模式市场化:
是“运动员”也是“裁判员”。:从宏观上制定环卫车辆的标准要求,对环
随着城市化进程的不断深入,生活垃圾量呈几何级增境卫生起监督管理职责,即“裁判员”作用。
长,这种由政府主导的管理模式弊端日益突现,:与政府形成服务关系,自行采购、管
圾收运效率低下,环卫车辆维护更新投入大导致财政负担理运营、维护、保养环卫车辆,达到政府部门要求的环境标
48
准,受政府部门监督,并从政府获取报酬,企业化自负盈长,降低了运行成本,这也是适应环卫服务企业自负盈亏
亏,即“运动员”作用。的需求。
:研发制造符合政府部门、:随着国家对环保要求的提高,燃
企业要求的环卫车辆,即为“运动员”提供运动所需的硬件设备。油型环卫车辆除排放要求由国V提高到国VI外,还在大力推
环境卫生管理市场化是改革的新形势,充分解决了原行环卫车辆的纯电动化,如深圳市已要求新购环卫车辆全部
模式的弊端,据不完全统计,从开始实施环境卫生管理市纯电动化,这是适应政府部门监督和环境宏观管理的要求。
场化以来,全国较大规模的环卫服务企业已达500多家,:这是适应政府部门监督和环境管理
广东的环卫收运管理模式已全部实现市场化,全国其它省标准的要求,车辆作业时,必须更加环保。环保化作业包括作业LAICEPS
份也已全面逐步实施环境卫生管理市场化运作的模式。噪声和污水夕卜渗两方面,尽可能减少对市民和环境的影响。
:环境卫生管理市场化改革
环境卫生管理市场化的新形势下,政府部门、环卫服正逐步深入,参差不齐的环卫服务企业较多,购置车辆时
分期付款购车情况多,各种原因造成逾期未还款相对突
务企业、环卫车辆生产企业三者形成互为客户的关系,相
出,环卫车辆特殊锁车功能也就应运而生,这是适应环卫
互合作、监督、制约。对环卫车辆生产企业来说,其研发生
车辆生产企业自身的要求。
产的环卫车辆需适应环境卫生管理的新模式。从环卫车辆
技术的发展趋势来看,技术先进的环卫车辆将向集成化方3环卫车辆的技术路线ESOPRUP
向发展。即:从一般的机械化向装备技术集成方向发展,这为了更好地满足新形势下环卫车辆的上述六个特点,
是集成化的技术基础;从单一功能的设备向装备系统集成各个环卫车辆生产企业均加大了研发投入,通过不同的技
方向发展,这是集成化的形态体现叫术路线来实现的最佳效果,以下针对六个特点介绍了其实
新形势下环卫车辆的技术发展呈现出以下特点:现的技术路线。
:
对生活垃圾的收集、转运过程效率高,即单车作业时垃圾环卫车辆高效化作业,使作业过程中垃圾“装载多、装
“装载多、装得快”,高效作业功能可以在同等条件下,所需得快”,在收运垃圾量同等条件下所需车辆数量更少E、环卫LCIHEV
车辆数量更少、环卫作业人员更少,尽可能减少环卫服务作业人员更少,环卫服务企业车辆投入成本和人员投入成
本更低。
企业的车辆投入成本和人员投入成本,这是适应环卫服务嘤£电英零推铲
滑板
企业自负盈亏的需求。
:环卫车辆的作业更加节
A2A3A3
能,即降低垃圾收集、转运过程中每吨垃圾的耗油值,每吨Pi
B2
垃圾收运的耗油越低,环卫车辆的使用成本就越低,这也反压控制模块
是适应环卫服务企业自负盈亏的需求。
滑板控制阀
:单车作业无法实现其车辆艇铲控制阀
的位置、装载程度、车辆状态、运行数据等监控及调度,通
图1正反压双作用控制原理图
过环卫车辆网络平台,可以实现从单机版向网络版的管一般技术路线是采用滑板正向压缩垃圾,这种单向压
理。通过平台或手机终端实现了垃圾转运物流、设备状态缩的控制方式,垃圾压实密度低,同等车厢容积下装载量
监管、汽车定位路线监管。提高了车辆的管理效率,保证了少。图1是某款压缩式垃圾车控制原理图,采用了反向压缩
环卫车辆的有效可靠运行,降低环卫车辆的无效或停工时与正向压缩相结合的双作用压缩模式,使得压缩垃圾过程
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中,垃圾受了两个方向的压缩力,大大提高压缩密度,“装单桶作业进料速度慢,图3是双桶进料示意图,图4是
载量多”(提高装载量的25%左右)。双桶翻转架结构图,翻转进料架上设置桶1工作位和桶2工
作位,可单桶进料,也可实现双桶进料,双桶进料可以比单
反压
EI
丽1朋推铲控制阀桶进料提高一倍的进料速度,有利于保证垃圾“装载快”。
LA4B2
举升控制阀翻转控制阀刮板控制阀滑板控制阀
—
通过正反向双作用压缩方式,提高系统工作压力,使
垃圾压实密度更高,相同车厢容积下垃圾“装载多”;通过
双泵运行、双桶进料模式、提高泵工作排量,使垃圾作业速
进
LAICEPS1度更快,垃圾“装载快”。
早
图2双泵控制进料与压缩原理图环卫车辆收运每吨垃圾耗油值越低,环卫车辆的使用
运行成本就越低。如图5所示为一种环卫车辆作业工作时
如图2所示,为了提高装载速度,专用装置的液压控制
发动机转速随动变化(变频)的控制原理。
系统采用了双泵运行模式,其中泵A提供翻转进料运行控
制,泵B提供压缩机构刮板滑板的运行控制。泵A与泵B单独
液压油缸
运行,且提高了泵A(排量40mL/r)、泵B(排量80mL/r)排
ESOPRUP
量,一方面实现了翻转进料与垃圾压缩的同时作业,翻转液压控制阀组
进料、压缩垃圾速度更快,大大提高装载速度,垃圾“装载
流虽Q,=¥*n
快”;另一方面,提高了控制系统压力(20MPa),有利于垃
压加谐化为电流信号压力P,
圾的强力压缩,垃圾“装载多”。专用
装置
PLC转遊
t[油泵
ELCIHEV图5变频控制原理
环卫装置工作时,发动机转速固定不变,机构在轻载快
进和重载工进作业的工况下,发动机输出功率无法充分利
用,无用耗油状态突出。运用图5所示变频控制原理,通过压
力变速器信号实时检测压力状态变化,自动识别作业工况,
反馈信号至专用装置PLC,PLC运算后得出发动机转速最佳
图3双桶进料示意图
值,与发动机电控单元交互后,发出n,指令,发动机按动态从要
求进行调速,实现了作业过程发动机随动变频,确保以最佳
转速工作,油耗更低,减少了无用耗油的状态。实现发动机转
速变频控制后,大大降低了收运每吨垃圾耗油值。
据试验,,实现
发动机转速变频控制后,,降低27%。
图6是环卫车辆网络管理平台组成示意图,前端把垃
图4双桶进料结构图
圾量状态(作业人员手机APP)、车辆运行状态(车联网模
50
块)、车辆位置路线信息(车载T-BOX)等通过5G网络实时态、运行数据等实时呈现,提高了车辆的管理效率,保证了
上传至云平台服务器,实时监控管理,通过垃圾转运物流环卫车辆的有效可靠运行,降低环卫车辆的无效或停工时
系统、设备状态监管系统、汽车定位路线系统三个系统的长,降低了运行成本。
高度融合,实施垃圾转运物流、设备状态监管、汽车定位路
图8所示是一款应用广泛的车联网模块,通过此模块,
线监管。但是由于国内环卫工人现状年龄普遍偏大,在打
把环卫车辆的作业动态、装载量、工作压、发动机工作转速
造智能管理系统时也要考虑到工人的实际情况,若环卫工
值、故障信息等综合信息上传至云平台,还可以实现车辆的
人不能完全接受先进智能管理系统,也可采用智能呼叫的
动态动作仿真,是环卫车辆由单机向网络管理的关键部件。
形式完成资源分配,最大程度实现合理配置环卫资源叫
LAICEPS
图8车联网模块
图6网络管理平台组成示意图为了治理大气污染,实践绿水青山就是金山银山的理
图7是监管平台界面示意图,可以选择不同的时间段念,燃油型环卫车辆除排放要求由国V提高到国VI外,
和标段地区与工作网络来查询整体作业情况;可以查询出随着国家政策的引导以及终端市场需求的释放[31,大力推
在岗人数、路网覆盖率、有效在岗时间及人均在岗时间;可行环卫车辆的纯电动化,环卫车辆纯电动化有底盘纯电动
以查看所有车辆,在线车辆与非在线车辆,还可以根据车技术路线及上装技术路线。
牌号模糊查询出具体的车辆;实时监控车辆的详细信息以如图9纯电动环卫车辆动力驱动示意图,所示纯电动
及车辆报警信息,选中具体的车辆时可以在地图上查看车底盘的动力电池组,采用铅酸电池类,故障率高、电池寿命
ELCIHEV
辆的具体位置,点击车辆图标会显示车辆具体信息,也可短,更多地采用锂电类电池,故障率低而且寿命更长,动力
以查看该车辆的轨迹回放,详细信息及通讯记录。强劲,更加适合环卫车辆的工况,为了提高电池电量密度,
减小电池体积,逐步向刀片电池技术方向发展。
图9纯动力环卫车动力驱动示意图
图7监管平台界面示意图
可以看出,通过环卫作业监管平台,实现了环卫车辆专用装置—动力驱动装置一般依据底盘电池电压
从单机版向网络版的管理。车辆的位置、装载程度、车辆状和上装功率需求大小,动力驱动电机采用异步电机(价格
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低、技术成熟稳定但体积偏大、噪音偏高)或同步电机(价
格高、故障略高但体积小、低噪声),当采用同步电机作驱
动电机时,依据功率大小,还需采用风冷或水冷装置,以降
低电机温度,一般超过15kW采用水冷效果更佳。
环卫车辆的环保性能包括作业噪声和污水外渗外漏
图11船式存污水防漏
两方面,需提高两方面性能,尽可能减少对市民和环境的
LAICEPS影响。
举升油缸制转架油缸轉油邸推铲油缸
taiM崗PiI反压控制模块
_A4B4BlA2B2A3IIB3
ebn-a
riiH
fL11tM溢流节流
图12车厢预存式防漏
诚压节流『pPp存丄一L
电磁比例多路阀取力器「
紆(40mL/r)创(80mLr)叵汕控专用装置PLC:一方面对环卫作业动作功能进行限制,如
'电磁比例多路阀
ESOPRUP」吸油
丫令7油勒h只能手动作业,无法自动作业等,或对工作压力进行限制,
图10柔性作业控制原理图如只能装载到一小半装载量;另一方面,专用装置PLC还与
底盘T-BOX实施联合控制,对整车速度进行限制,如只能
图10所示为压缩式垃圾车柔性作业控制原理图,翻转
行驶在低速状态,或对发动扭矩进行限定,整车爬坡能力
进料与压缩机构(刮板、滑板)是作业频次最高的作业机
大大下降。当然这种控制策略可以实现上装功能完全瘫痪
构,通过减压节流、溢流节流相结合实施负载反馈,动态控
或底盘根本无法行驶,这需根据需求而定。
制电磁比例多路阀的工作阀口大小,使刮板、滑板动作及
翻转架进料冲击大大减小,达到动作速度快且动作柔和,
ELCIHEV
有效降低了作业噪声。
图11是某厂家采用的船式存污水防漏技术,该车为高
位上料船型装载,下部转载部位为船型装载仓无泄漏风
险。图12是某厂家采用的车厢预存式防漏技术,该车为高
位上料推板卸料,内部装载仓内后部设计成高于前部的坡
度,此设计增加了一定垃圾渗滤液的储存空间,此两种技图13锁车控制策略
术均是采用了厢内贮藏污水的方式,避免污水外渗外漏,
对此类方式而言,必须做好厢体的完全密封性能和其它因
素影响(如行车对污水的震动震荡),以达到防止污水二次
污染的最佳效果。
如图13所示为一种锁车功能的控制策略,此种控制策
略可以在手机终端APP,通过5G网络与图14所示的锁车物
联网模块实现远程信,由锁车物联网模块发出控制信号操图14锁车物联网模块
(下转第57页)
52
,成型美观,减少了返工及打磨的工作
量,降低了质量成本;,即使在高温
环境下,也可长时间作业;
的要求,只需操作设备即可完成作业。
7结语
通过对自动焊接小车的应用及工艺验证,自动焊接小
车可应用于专用车制造的各种位置。
现场应用证明,使用自动焊接小车可以提高焊接过程LAICEPS
图10立对接焊接过程与焊缝成型图11环缝焊接过程与焊缝成型
机械化率,降低半自动焊接过程中可能产生的焊接缺陷,
从而减少了焊后返工、打磨工作量。自动焊接小车的应用,
现场采用自动焊接小车和CO2半自动焊立焊施工进行
对于提高产品焊接质量、降低施工人员工作强度、提高专
经济效益比较,效果对比如表5所示。
用车焊接效率都起到了积极的作用。
表5自动焊接小车和CO拌自动焊接效率比较
自动焊接小车可实现机械化、自动化焊接,改变了传
比较内容自动焊接小车效率CO2半自动焊接效率
统的专用车焊接工艺,减少了焊接用工数量和CO2焊接的
立角焊(K=7mm)16m/h13m/h全人工施焊模式,同时减缓了智能设备引进的过高投资压ESOPRUP
立角焊(K=10mm)9m/h5m/h
力,可进行大范围的推广应用。
参考文献
从表5可见,自动焊接小车可以提高焊接生产效率,在[1]谢为贤环卫车辆装备技术现状分析与发展方向初探[J].商用汽车,2016.(032):18-
21.
相同的时间内,焊接效率提高约25%,改变了原来装配等[2][J].时代汽车.
电焊的格局,同时也降低了工人的劳动强度。2021,(10):35-36
,,
通过现场应用和经济效果对比,自动焊接小车的优势[3]].专用汽车,2018(11):86-
90.
主要体现在:,可实现一人操作多台设备;收稿日期:2021-03-01
V
(上接第52页)
E
为了防止用户故意拆除锁车物联网模块,以达到手机节能指标、网络智慧管理功能、纯电动化、特殊锁车功能)。
H
终端APP无法实现远程操控锁车功能,锁车物联网模块采笔者从环卫车辆的技术特点出发,阐述了具体实施的技
I
用了激活信号与专用装置PLC进行定时通信,如拆除锁车术路线。不同型式的环卫车辆,由于其结构型式不同,采取的
C
物联网模块,在设置的规定时间内专用装置PLC没有接收技术路线不尽相同,可以选择性的运用前述技术路线,达到
L
到来自锁车物联网模块的激活信号,将自动实施锁车,避较好的技术效果。充分满足了政府部门、环卫服务企业的要
免此情况的发生。求,同时提升了环卫车辆生产企业的产品技术水平和产品的
4结语竞争力,为环卫车辆的发展方向提供了技术借鉴。
参考文献
通过对环境卫生管理模式市场化改革的新形势分析,
[1][J].商用汽
可以看出,环境卫生管理由政府部门、环卫服务企业、环卫
车,2016.(032):18-21.
车辆生产企业三者共同实施,三方各负其责。从三方职能[2][J].时代汽车.
和利益角度出发,对环卫车辆的技术特点,提出了比原来2012(10):35-36.
[3]孟庆阔,戴淼,[J].专用汽车,2018(11):86-
更高的要求(如环保性能、高效性能)或提出新的要求(如
90.
收稿日期:2021-01-23
57