環(huán)衛(wèi)車輛裝備技術(shù)現(xiàn)狀分析與發(fā)展方向初探
近10多年來我國環(huán)衛(wèi)車輛的裝備技術(shù)得到了迅速發(fā)展,產(chǎn)品的類型、功能已能基本滿足一般的作業(yè)需求。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、城市環(huán)境衛(wèi)生容貌和人們對生活環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,特別是2008年北京奧運會和2010年上海世博會的舉辦,對環(huán)衛(wèi)車輛的裝備技術(shù)提出了更高的要求。環(huán)衛(wèi)車輛及裝備將向集成化、環(huán);、人性化、數(shù)字化方向發(fā)展,由單一的作業(yè)功能特征向集作業(yè)、信息、監(jiān)管為一體的綜合功能特征方向發(fā)展,使國內(nèi)環(huán)衛(wèi)裝備水平滿足現(xiàn)代化國際大都市發(fā)展的需求,并建立起具有一流技術(shù)、符合中國國情的環(huán)衛(wèi)作業(yè)裝備系統(tǒng)。
下面通過對環(huán)衛(wèi)車輛裝備現(xiàn)狀的分析和現(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)車輛裝備的產(chǎn)品技術(shù)、功能特性需求的探究,提出環(huán)衛(wèi)車輛裝備的技術(shù)發(fā)展、研制方向及功能需求,供環(huán)衛(wèi)車輛管理部門、作業(yè)單位、生產(chǎn)企業(yè)的同行參考。
環(huán)衛(wèi)車輛裝備技術(shù)現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代末以來,我國環(huán)衛(wèi)車輛的研發(fā)機構(gòu)、改裝生產(chǎn)企業(yè)通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù),加快了國產(chǎn)環(huán)衛(wèi)車輛新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn),使國產(chǎn)環(huán)衛(wèi)車輛的技術(shù)裝備水平得到較快發(fā)展和很大提高,改變了傳統(tǒng)的環(huán)衛(wèi)作業(yè)方式,由人工作業(yè)向機械化、半機械化方向發(fā)展,環(huán)衛(wèi)車輛的裝備技術(shù)由簡易型向技術(shù)密集型方向發(fā)展。
1.國內(nèi)環(huán)衛(wèi)車輛的發(fā)展近況
在這里所討論的環(huán)衛(wèi)車輛包括生活垃圾收運車、吸糞車、掃路車、清洗車等4大類。
(1)生活垃圾收運車輛:由敞開式發(fā)展到密閉式。這里密閉式是指壓縮式垃圾車、自裝卸式垃圾車、車廂可卸式垃圾車等機械化密閉式垃圾收運車輛。通過用密閉式車廂的垃圾收運車淘汰敞開式車廂的垃圾收運車,使車輛運輸效率和密閉性能得到提高。上海市區(qū)生活垃圾已基本實現(xiàn)密閉化、壓縮式的收運方式。
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(2)吸糞車:由高作業(yè)噪聲發(fā)展到低作業(yè)噪聲。其核心技術(shù)是采用低轉(zhuǎn)速的低噪聲真空泵。上海市區(qū)的吸糞車已全部改造為低噪聲吸糞車。
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(3)掃路車:由純掃式發(fā)展到吸掃式。用以掃為主、以吸為輔或以吸為主、以掃為輔等不同結(jié)構(gòu)形式的掃路車淘汰了二次揚塵污染嚴(yán)重的純掃式掃路車,清掃效率和質(zhì)量得到提高。
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(4)道路清洗車:由低壓力噴灑發(fā)展到高壓力清洗。用高壓力、小流量的清洗車淘汰單一灑水功能的低壓力、大流量的灑水車,符合節(jié)約型社會發(fā)展的要求,用最少的水量獲得最佳的清洗效果。
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2.國內(nèi)環(huán)衛(wèi)車輛的技術(shù)特征
(1)功能:部分接近國外同類產(chǎn)品水平。壓縮式垃圾車、車廂可卸式垃圾車和公路型掃路車的功能已接近國外同類產(chǎn)品,其他類型的環(huán)衛(wèi)車輛與國外先進產(chǎn)品相比,其功能還存在一定的差距。
(2)性能:與國外先進產(chǎn)品存在較大差距。生產(chǎn)企業(yè)受加工裝備簡陋、工裝模具不全、工藝技術(shù)落后、生產(chǎn)規(guī)模小的限制,低端產(chǎn)品特征明顯,整車性能較差!。ǎ常┘夹g(shù):缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新。大部分國產(chǎn)環(huán)衛(wèi)車輛是以模仿進口車功能為基礎(chǔ)來研制生產(chǎn)的,產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象較為普遍,缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)和概念創(chuàng)新的產(chǎn)品。
3.國內(nèi)環(huán)衛(wèi)車輛的改裝企業(yè)和產(chǎn)品型號數(shù)量分析
根據(jù)國家發(fā)改委公告(截至2005年9月第108批),對公告內(nèi)環(huán)衛(wèi)車輛生產(chǎn)企業(yè)及其產(chǎn)品型號數(shù)量進行了分析,有以下幾方面特點。
(1)改裝企業(yè)多。國內(nèi)環(huán)衛(wèi)車輛改裝企業(yè)有124家,其中,壓縮式、車廂可卸式、自裝卸式等垃圾車改裝企業(yè)有101家,吸糞車改裝企業(yè)有45家,掃路車改裝企業(yè)有27家,清洗車改裝企業(yè)有22家。在冊的124家改裝企業(yè)中,還存在異地或掛靠改裝企業(yè),所以實際改裝企業(yè)要多于124家。
(2)品種規(guī)模小。在124家改裝企業(yè)中,有1至2個品種的改裝企業(yè)占46%(見圖1)。在壓縮式垃圾車改裝企業(yè)中,1至2個品種的改裝企業(yè)占62%(見圖2)。在掃路車改裝企業(yè)中,1至2個品種的改裝企業(yè)占67%(見圖3)。從改裝企業(yè)的改裝規(guī)模和產(chǎn)量分析,大部分改裝企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量都很小。
(3)低端產(chǎn)品多。產(chǎn)品技術(shù)含量低、可靠性差、作業(yè)噪聲大的車輛占相當(dāng)大的比例,
(4)專業(yè)性不強。40%以上的改裝企業(yè)只是將環(huán)衛(wèi)車輛改裝作為企業(yè)生產(chǎn)的一小部分或附帶產(chǎn)品。
(5)產(chǎn)品系列特征不明顯。改裝企業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品不明確,沒有形成較為完整的產(chǎn)品系列,F(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)車輛裝備技術(shù)發(fā)展方向
現(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)車輛裝備技術(shù)應(yīng)與生態(tài)型、現(xiàn)代化國際大都市發(fā)展相適應(yīng),具有國際先進、技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征。從滿足單一的普通作業(yè)需求,向滿足文明作業(yè)、環(huán)境保護、質(zhì)量監(jiān)管、城市容貌等作業(yè)和管理需求方向發(fā)展。其主要特征如下。
1.集成化
從環(huán)衛(wèi)車輛技術(shù)的發(fā)展趨勢來看,技術(shù)先進的環(huán)衛(wèi)車輛將向集成化方向發(fā)展。即:從一般的機械化向裝備技術(shù)集成方向發(fā)展,這是集成化的技術(shù)基礎(chǔ);從單一功能的設(shè)備向裝備系統(tǒng)集成方向發(fā)展,這是集成化的形態(tài)體現(xiàn)。通過機電一體化技術(shù)、信息化技術(shù)和先進制造技術(shù)的集成,使得產(chǎn)品的技術(shù)得到創(chuàng)新,產(chǎn)品的功能得到拓展,產(chǎn)品的性能得到提升,呈現(xiàn)出技術(shù)密集型產(chǎn)品的特征。通過機械、液壓、電子、信息等裝備的集成,環(huán)衛(wèi)車輛將成為具有行駛功能的運輸車輛、作業(yè)功能的專用機械、信息收集/分析/儲存、傳送功能的信息化系統(tǒng)于一體的環(huán)衛(wèi)專用車輛。
2.環(huán);
現(xiàn)代化城市的環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛,將從只滿足基本作業(yè)功能需求向滿足環(huán)保作業(yè)功能需求的方向發(fā)展。通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品改進、功能完善,提高產(chǎn)品在控制污水、揚塵、噪聲、廢氣等污染方面的性能。在污水污染方面,重點是控制垃圾車在收集、運輸作業(yè)中垃圾滲濾水滴漏現(xiàn)象;在揚塵污染方面,重點是控制掃路車在作業(yè)時的二次揚塵污染;在噪聲污染方面,重點是控制液壓系統(tǒng)、機構(gòu)撞擊、發(fā)動機等機械噪聲,在廢氣污染方面,重點是控制發(fā)動機廢氣排放和環(huán)衛(wèi)車輛作業(yè)中異味氣體的散發(fā)。
3.人性化
環(huán)衛(wèi)車輛的人性化是體現(xiàn)現(xiàn)代文明社會以人為本的理念,分別反映在操作人員工作環(huán)境和作業(yè)過程中對周圍環(huán)境和人們的影響2個方面。
在操作人員工作環(huán)境方面,將以提高駕駛操作的舒適性,減輕作業(yè)人員的勞動強度為發(fā)展目標(biāo),使駕駛、作業(yè)人員的工作環(huán)境得到改善和提高。
在作業(yè)中對周圍環(huán)境和人們的影響方面,將以改變長期以來環(huán)衛(wèi)車輛外形和作業(yè)的粗放形象為目標(biāo),通過對車輛外形和性能的改進,消除或減輕視覺污染,避免或減少作業(yè)時對周圍環(huán)境和人員的影響,使環(huán)衛(wèi)車輛與作業(yè)環(huán)境相協(xié)調(diào)。
4.?dāng)?shù)字化
以數(shù)字化裝備理念對傳統(tǒng)環(huán)衛(wèi)車輛進行技術(shù)改造和創(chuàng)新,是環(huán)衛(wèi)裝備現(xiàn)代化發(fā)展的一種創(chuàng)新理念。通過信息化技術(shù)的應(yīng)用,使得環(huán)衛(wèi)車輛發(fā)展成為具有作業(yè)機械化、管理信息化、控制智能化、信息網(wǎng)絡(luò)化等特點的現(xiàn)代化環(huán)衛(wèi)車輛。
數(shù)字化裝備的環(huán)衛(wèi)車輛具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、檢測診斷、信息儲存、實時傳送等功能,實現(xiàn)運行狀態(tài)跟蹤、作業(yè)質(zhì)量監(jiān)控、運行工況分析、,故障檢測診斷、信息采集傳送,它為提高環(huán)衛(wèi)作業(yè)運行效率和質(zhì)量,加強科學(xué)決策和監(jiān)管,提供先進、可靠的技術(shù)支撐。
環(huán)衛(wèi)車輛技術(shù)特性功能的發(fā)展
環(huán)衛(wèi)車輛的類型很多,各有不同的功能和作用。各地區(qū)作業(yè)情況不同,配置、使用需求也不同。下面就垃圾車、吸糞車、掃路車、清洗車等環(huán)衛(wèi)車輛的部分功能需求和性能改進進行討論。
1.垃圾車
生活垃圾車按收集對象可分為生活垃圾收運車、餐廚垃圾收運車和其他類型的垃圾車,按收運功能可分為收集垃圾車和中轉(zhuǎn)垃圾車,按車身裝置可分為壓縮式垃圾車、車廂可卸式垃圾車、自裝卸式垃圾車和自卸式垃圾車等。國內(nèi)大中城市的生活垃圾收運車輛已向壓縮密閉式方向發(fā)展,它具有裝載效率高、運輸成本低的特點。在此以壓縮式垃圾車為例作一簡述。
(1)低作業(yè)噪聲。目前國內(nèi)大部分壓縮式垃圾車普遍存在作業(yè)噪聲大的問題,產(chǎn)生作業(yè)擾民等現(xiàn)象。應(yīng)通過液壓系統(tǒng)和裝載機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,提高加工精度和裝配質(zhì)量,以達到減小車輛作業(yè)噪聲的目的。作業(yè)過程中的噪聲應(yīng)滿足城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)車廂密閉性能可靠。由于國內(nèi)生活垃圾具有固液混合體的特性,為滿足收集、運輸作業(yè)過程中無垃圾滲濾液滴漏問題,只有通過技術(shù)創(chuàng)新和整車改進設(shè)計,才能解決。
(3)填塞器內(nèi)的垃圾能自動清除。即在卸料時能在駕駛室或車廂側(cè)面控制填塞器刮板的運轉(zhuǎn),清除填塞器及其料斗內(nèi)的垃圾。
(4)監(jiān)視裝置和數(shù)據(jù)傳送裝置。在駕駛室內(nèi)裝有供作業(yè)監(jiān)視的視頻監(jiān)視裝置,以監(jiān)視垃圾裝載和卸料作業(yè)狀況,并裝有噪聲自動檢測記錄儀和數(shù)據(jù)儲存、在線傳輸裝置。
(5)其他功能特性。多規(guī)格的垃圾桶翻倒機構(gòu),可吊裝不同容積的垃圾桶;全密閉式車廂,進料口裝有機械或液壓控制的密閉門蓋裝置;可選配車載式裝載稱重計量裝置,滿足垃圾收集系統(tǒng)全程自動計量發(fā)展的需求。
2.吸糞車
吸糞車按收運功能可分為收運吸糞車和轉(zhuǎn)運吸糞車,前者為國內(nèi)普遍采用,后者為近年來為滿足糞便轉(zhuǎn)運需要而研制開發(fā)出的新產(chǎn)品。下面以城市吸糞車為例作一簡述。
(1)低噪聲、高真空度的真空抽吸裝置。采用低轉(zhuǎn)速、高真空度的真空泵。進入居民生活區(qū)的車輛在抽吸作業(yè)時,可采用蓄電池、超級電容等為動力源的電力驅(qū)動裝置。
(2)異味氣體除臭裝置?刂撇p少吸糞車作業(yè)時異味氣體的排放。
(3)長距離吸排流體的拓展性。吸糞車的多功能性,用于污水管道中污泥的抽吸。
(4)收集車輛與轉(zhuǎn)運車輛直接中轉(zhuǎn)對接。通過收集車輛和轉(zhuǎn)運車輛直接對接組成糞便流動中轉(zhuǎn)系統(tǒng),以滿足長距離運輸?shù)男枨蟆?/p>
(5)其他功能特性。裝有靈敏可靠的防溢報警裝置;具有小型車載清洗裝置等輔助功能;裝有噪聲、臭氣自動檢測記錄儀和數(shù)據(jù)儲存、在線傳輸裝置。
3.掃路車
掃路車按用途可分為公路型、道路型和廣場型,按結(jié)構(gòu)可分為純掃式、吸掃式和噴水吸掃式,按車型可分為大型、中型、緊湊型和微型。各種分類之間,其特性和作用有著一定的關(guān)聯(lián)。下面以城市掃路車為例作一簡述。
(1)能有效控制二次揚塵污染。不同類型的掃路車,在相應(yīng)作業(yè)環(huán)境下,能有效控制作業(yè)過程中的二次揚塵污染。
(2)掃刷裝置可動態(tài)無級調(diào)節(jié)。掃路車的掃刷轉(zhuǎn)速、接地壓力、內(nèi)外擺動可動態(tài)無級調(diào)節(jié),滿足道路路面、作業(yè)環(huán)境、污染程度、物料對象等各種作業(yè)工況的需求。
(3)裝有粉塵濃度、作業(yè)噪聲檢測記錄裝置。掃路車作業(yè)工況的監(jiān)測重點是粉塵濃度和作業(yè)噪聲,它是提高掃路車清掃質(zhì)量的主要技術(shù)手段。
(4)監(jiān)視裝置、數(shù)據(jù)儲存和在線傳輸裝置。在駕駛室內(nèi)裝有視頻監(jiān)視裝置,監(jiān)視清掃作業(yè)狀況,以便動態(tài)地調(diào)整工況、及時對掃/吸裝置進行維護,并裝有數(shù)字和視頻的儲存和在線數(shù)據(jù)傳輸裝置。
(5)其他功能特性。廣場型掃路車應(yīng)符合緊湊、靈活、噪聲低和外型美觀等性能要求;清掃作業(yè)系統(tǒng)與行走系統(tǒng)在不同的工況條件下的運行相互獨立;清掃作業(yè)系統(tǒng)采用電液控制技術(shù),并具有自檢診斷功能。
4.清洗車
清洗車按用途可分為道路型和廣場型。近幾年來隨著大流量、低壓力灑水車的淘汰,清洗車在國內(nèi)得到了迅速推廣應(yīng)用,多功能的技術(shù)特性得到了不斷發(fā)展和提高。在此僅以城市道路沖洗車為例作一簡述。
(1)高壓力、小流量水噴射清洗功能。這是清洗車的核心功能。
(2)噴水桿高度、擺動、伸縮可動態(tài)調(diào)節(jié)。為適應(yīng)各種路面的清洗,提高清洗質(zhì)量,在作業(yè)中噴水裝置可動態(tài)調(diào)節(jié)。
(3)防噴水飛濺裝置。該裝置的作用是減少作業(yè)過程中對周圍環(huán)境和行人的影響。
(4)具有多功能拓展性。通過多功能拓展,滿足特殊作業(yè)環(huán)境的沖洗和防空洗消作業(yè)等特殊用途的需求。
(5)其他功能特性。噴水系統(tǒng)與行走系統(tǒng)的工作相互獨立;具有用水量自動記錄裝置;具有清洗作業(yè)監(jiān)視裝置和數(shù)據(jù)儲存、在線傳輸裝置。
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