申请日2018.04.17
公开(公告)日2018.10.02
IPC分类号B62D53/00; B60D1/04; B60T1/04
摘要
本发明公开了一种具有稳定系统的分拆式污泥运输车及其方法，属于环保设备领域。具有稳定系统的分拆式污泥运输车，包括分拆式的牵引车头和污泥运输车厢，其中，牵引车头和污泥运输车厢之间通过活动挂钩相连，牵引车头上设有用于顶升污泥运输车厢实现排泥的车厢顶升装置，牵引车头的后轮位置设有轮胎固定装置。本发明提供一套能够真正实现污泥分拆式运输的设备，为我国实施污泥专运，确保污泥无害化、减量化、资源化处理提供了关键性的技术支撑。
权利要求书
1.一种具有稳定系统的分拆式污泥运输车，包括分拆式的牵引车头和污泥运输车厢，其特征在于，牵引车头(Ⅰ)和污泥运输车厢(Ⅱ)之间通过活动挂钩(1)相连，牵引车头(Ⅰ)上设有用于顶升污泥运输车厢(Ⅱ)实现排泥的车厢顶升装置(2)，牵引车头(Ⅰ)的后轮位置设有轮胎固定装置(3);
所述的活动挂钩(1)包括牵引钩(101)、钢索(102)、绞盘(104)、固定基座(105)、活动锁扣(106)、盖扣板(107)、限位件(108);所述的固定基座(105)固定安装于车头尾部，且固定基座(105)上开设一个贯穿上表面的凹槽(1051)，牵引钩(101)的钩柄放置于该凹槽(1051)中，且固定基座(105)上表面背离牵引钩(101)钩头的一侧贴边开设有宽度大于所述凹槽(1051)的扣板槽(1052)，所述的盖扣板(107)放置于所述的扣板槽(1052)中且盖扣板(107)被限制向牵引钩(101)钩头一侧移动;所述的牵引钩(101)中，在牵引钩本体(1011)末端固定有牵引钩凸块(1012)，牵引钩凸块(1012)的纵向高度大于所述凹槽(1051)的深度，且当牵引钩(101)放置于所述凹槽(1051)中时，牵引钩凸块(1012)的最低位置低于所述凹槽(1051)的底面，最高位置高于所述扣板槽(1052)的底面;牵引钩凸块(1012)的横向宽度不大于所述凹槽(1051)的横向宽度;牵引钩本体(1011)的钩柄后段设有活动锁扣(106)，活动锁扣(106)包括两对带弹簧(1062)的支撑板(1061)，两块支撑板(1061)的端部分别铰接于钩柄后段的两个侧面，且支撑板(1061)与钩柄后段的侧面之间通过弹簧(1062)支撑;当弹簧(1062)自然伸展时两块支撑板(1061)的活动端之间的距离大于所述凹槽(1051)的横向宽度;两块支撑板(1061)上设有限位件(108)，用于限制支撑板(1061)向拉伸弹簧(1062)方向转动;所述的牵引钩(101)末端通过钢索(102)与绞盘(104)相连。
2.如权利要求1所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的活动挂钩(1)中，钢索(102)外部套有弹簧套管(103);优选的，盖扣板(107)大小与扣板槽(1052)相同，能够完全填充扣板槽(1052)槽腔。
3.如权利要求1所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的活动挂钩(1)中，所述的弹簧(1062)被压缩至极限位置时，两块支撑板(1061)贴近钩柄后段的两个侧面，且两块支撑板(1061)的两个外侧面距离不大于所述凹槽(1051)的横向宽度;优选的，牵引钩凸块(1012)和两块支撑板(1061)的活动端均位于牵引钩(101)的同一个横截面上。
4.如权利要求1所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的车厢顶升装置(2)用于在分拆式的车头和车厢中实现车厢顶升，车厢顶升装置(2)包括支撑柱(202)、弧形顶盘(203)、限位栓(204)、升降杆(205)、球形顶器(206)、卡槽(207);车厢厢体(201)上平行固定有两条支撑柱(202)，支撑柱(202)上方固定有开口朝下的弧形顶盘(203);所述的球形顶器(206)位于所述弧形顶盘(203)的内凹腔中，且球形顶器(206)的竖向移动范围被限制于弧形顶盘(203)和支撑柱(202)之间;所述的升降杆(205)穿过两条支撑柱(202)之间夹持形成的通道且端部与球形顶器(206)固定。
5.如权利要求4所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的车厢顶升装置(2)中，两条支撑柱(202)上表面至少固定有一条限位栓(204);所述的球形顶器(206)底面上开设有一条与所述限位栓(204)匹配的卡槽(207)，当球形顶器(206)在所述的竖向移动范围内向下移动至极限位置时，所述的限位栓(204)卡入卡槽(207)内;优选的，两条支撑柱(202)上表面各自固定有一条限位栓(204)，所述球形顶器(206)位于升降杆(205)两侧各自开设一条所述的卡槽(207)。
6.如权利要求4所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的车厢顶升装置(2)中，所述的限位栓(204)与固定有支撑柱(202)的车厢厢体(201)侧壁垂直;优选的，所述的球形顶器(206)在弧形顶盘(203)和支撑柱(202)之间具有竖向移动行程;优选的，所述的升降杆(205)末端固定于所述牵引车头(Ⅰ)上;优选的，升降杆(205)由液压油缸驱动升降。
7.如权利要求1或4所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的轮胎固定装置(3)包括连杆(301)、收放连接件(302)、弧形连杆(303)、横梁(304)和轮胎卡阻装置(305)，所述的收放连接件(302)通过连杆(301)固定于牵引车头(Ⅰ)的悬梁(310)底部，弧形连杆(303)的一端铰接于收放连接件(302)上，另一端固定有水平的横梁(304);横梁(304)的两端各固定有一个轮胎卡阻装置(305)，轮胎卡阻装置(305)上具有一个用于与待固定的轮胎贴合的接触面，且当该接触面与轮胎贴合时，轮胎卡阻装置(305)的下部卡入轮胎与地面之间的楔形空间中;横梁(304)两端的轮胎卡阻装置(305)的中心距离与同一轮轴两端的轮胎中心距离相等;所述的弧形连杆(303)在收放连接件(302)上具有一定的旋转角度范围，且在其中至少一个旋转角度时，轮胎卡阻装置(305)的下部能够卡入所述的楔形空间，在其中至少另一个旋转角度时，轮胎卡阻装置(305)的下部能够脱离所述的楔形空间。
8.如权利要求7所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的轮胎固定装置(3)中，所述的收放连接件(302)中设有控制所述弧形连杆(303)绕铰接位置旋转的转动装置;所述的转动装置的一种优选方式为电机，弧形连杆(303)的端部与电机的输出轴固定;所述的转动装置的另一种优选方式为手动驱动弧形连杆(303)旋转的转轴。
9.如权利要求7所述的具有稳定系统的分拆式污泥运输车，其特征在于，所述的轮胎固定装置(3)中，待固定的轮胎为并排双轮胎，所述的接触面沿中心设有一条凸起的嵴线，从嵴线向两侧下凹;当该接触面与轮胎贴合时，嵴线卡入双轮胎之间的缝隙，两侧的下凹面分别贴合两个轮胎。
10.一种利用如权利要求7所述污泥运输车的污泥运输方法，其特征在于，步骤如下：
S1：在污水处理厂的污泥脱水车间，将污泥运输车厢(Ⅱ)的厢体装满污泥;调度牵引车头(Ⅰ)牵引一节空的污泥运输车厢(Ⅱ)到达污泥脱水车间，并将污泥运输车厢(Ⅱ)放置于预定位置，等待装泥;
S2：将牵引车头(Ⅰ)中活动挂钩(1)上的盖扣板(107)从扣板槽(1052)中取出，控制绞盘(104)使钢索(102)呈放松状态，将牵引钩(101)与空的污泥运输车厢(Ⅱ)脱钩，然后与已经装满污泥的一节污泥运输车厢(Ⅱ)托架上的挂钩连接点相连接;
S3：启动绞盘(104)使钢索(102)不断地被收紧，牵引车头(Ⅰ)、污泥运输车厢(Ⅱ)不断靠近，直至牵引钩(101)后部的活动锁扣(106)进入固定基座(105)的凹槽(1051)中;然后将盖扣板(107)重新装入扣板槽(1052)中;(4)启动牵引车头(Ⅰ)，按照预定路线将装满污泥的污泥运输车厢(Ⅱ)运输至污泥处理地点后，准备卸泥;
S4：卸泥前，先控制轮胎固定装置(3)中的收放连接件(302)，使得弧形连杆(303)带动轮胎卡阻装置(305)转动，轮胎卡阻装置(305)的下部卡入两个后轮与地面形成的楔形空间中;
S5：卸泥时，控制污泥运输车厢(Ⅱ)后端的出泥口打开，然后控制车厢顶升装置(2)中的升降杆(205)伸长，通过球形顶器(206)对弧形顶盘(203)施加顶升力，使污泥运输车厢Ⅱ一侧抬升，污泥从出泥口排出;当污泥运输车厢(Ⅱ)重心后移产生向后倾覆的倾向时，利用限位栓(204)卡入球形顶器(206)下方的卡槽(207)中，利用支撑柱(202)限制球形顶器(206)脱出，并使污泥运输车厢(Ⅱ)继续抬升完成排泥;
S6：卸完污泥后，控制污泥运输车厢(Ⅱ)的出泥口关闭，并控制车厢顶升装置(2)中的升降杆(205)缩短，利用球形顶器(206)对污泥运输车厢(Ⅱ)的支撑柱(202)施加回复力，使污泥运输车厢(Ⅱ)恢复水平状态;
S7：控制轮胎固定装置(3)中的收放连接件(302)，使得弧形连杆(303)带动轮胎卡阻装置(305)转动，轮胎卡阻装置(305)的下部脱离两个后轮与地面形成的楔形空间中;
S8：启动牵引车头(Ⅰ)，将完成卸泥的污泥运输车厢(Ⅱ)拖回，等待继续执行下一个运输任务。
说明书
具有稳定系统的分拆式污泥运输车及其方法
技术领域
本发明涉及污水、污泥处理领域，尤其涉及一种具有稳定系统的分拆式污泥 运输车及其方法。
背景技术
城市生活污水和工业废水在得到净化的过程中，会产生大量的污泥，污水处 理厂污泥由于含有病源微生物、多种有机和无机污染物以及重金属等，是一类危 害性极大的固体废弃物，因此，污泥无害化、减量化、资源化处理是国内外共同 努力的目标。
在污水处理厂，通过机械脱水的污泥含水率一般在80%左右，因含有大量的 游离水而呈半流体状态，在污水处理厂的脱水车间，当污泥积累到一定程度，通 常由一个车头带一个装载污泥车厢的运输车辆，将污泥运往污泥处理地点，这种 传统的污泥运输方式，不仅基本设施投资大，而且人力资源的成本也高。针对我 国污泥运输领域存在的上述问题，申请号为201510681984.9的发明专利公开了 一种分拆式污泥输送车及其方法，利用分拆式污泥输送车，通过一个牵引车头负 责牵引多个具有污泥储存功能和防渗防泄的车厢，不仅节省了污泥运输成本，而 且因优化污泥长距离运输收到了节能减排的效果。
然而，此类污泥输送车在使用时，车厢通常放置于污泥装运车间中，而当车 厢中装满污泥时，才调用相应的牵引车头来将其拖运至污泥处理点。因此车头和 车厢之间往往通过一个挂钩来可拆卸式连接。然后在此类车头牵引储存污泥车厢 时，由于牵引车头与储存污泥车厢之间往往因存在一定的间距，传统的固定挂钩 无法移动，只能依靠调整牵引车头的位置和角度来匹配，因此车头和车厢常常难 以相连接，耗时较长。
另外，此类运输车通过牵引车头升降器上的球形顶器支顶于车厢的半圆形顶 盘上，使储存污泥厢体倾斜而卸泥。但在该过程中，随着车厢的抬升角度增大， 容易使污泥荷载集中于箱体后部，容易发生车厢的重量失衡，导致车厢后翻，不 仅无法完成卸泥过程，而且即使卸完了泥，但储存污泥厢体无法还原至水平状态。 而且，车厢发生向后倾倒时，由于车厢和车头是连接在一起的，因此整个车头会 在该倾向下被向后拉动，使得车身整体失稳，使卸泥过程存在安全隐患。
为了彻底解决上述技术问题，我们发明了一具有稳定系统的分拆式污泥运输 车及其方法，从而为我国能够真正实施污泥专运，确保污泥无害化、减量化、资 源化处理提供了关键性的技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中分拆式的牵引车头与储存污泥车厢之间 连接困难及容易发生失稳的问题，并提供一种具有稳定系统的分拆式污泥运输车 及其方法。本发明所采用的具体技术方案如下：
具有稳定系统的分拆式污泥运输车，包括分拆式的牵引车头和污泥运输车厢， 其中，牵引车头和污泥运输车厢之间通过活动挂钩相连，牵引车头上设有用于顶 升污泥运输车厢实现排泥的车厢顶升装置，牵引车头的后轮位置设有轮胎固定装 置;
所述的活动挂钩包括牵引钩、钢索、绞盘、固定基座、活动锁扣、盖扣板、 限位件;所述的固定基座固定安装于车头尾部，且固定基座上开设一个贯穿上表 面的凹槽，牵引钩的钩柄放置于该凹槽中，且固定基座上表面背离牵引钩钩头的 一侧贴边开设有宽度大于所述凹槽的扣板槽，所述的盖扣板放置于所述的扣板槽 中且盖扣板被限制向牵引钩钩头一侧移动;所述的牵引钩中，在牵引钩本体末端 固定有牵引钩凸块，牵引钩凸块的纵向高度大于所述凹槽的深度，且当牵引钩放 置于所述凹槽中时，牵引钩凸块的最低位置低于所述凹槽的底面，最高位置高于 所述扣板槽的底面;牵引钩凸块的横向宽度不大于所述凹槽的横向宽度;牵引钩 本体的钩柄后段设有活动锁扣，活动锁扣包括两对带弹簧的支撑板，两块支撑板 的端部分别铰接于钩柄后段的两个侧面，且支撑板与钩柄后段的侧面之间通过弹 簧支撑;当弹簧自然伸展时两块支撑板的活动端之间的距离大于所述凹槽的横向 宽度;两块支撑板上设有限位件，用于限制支撑板向拉伸弹簧方向转动;所述的 牵引钩末端通过钢索与绞盘相连。本发明中，此处的横向是指图3、4中的左右 方向，纵向是指图3、4中的上下方向。
活动挂钩中，可以进一步提供如下一种或多种优选方式。
作为优选，所述的钢索外部套有弹簧套管。
作为优选，所述的盖扣板大小与扣板槽相同，能够完全填充扣板槽槽腔。
作为优选，所述的弹簧被压缩至极限位置时，两块支撑板贴近钩柄后段的两 个侧面，且两块支撑板的两个外侧面距离不大于所述凹槽的横向宽度。
作为优选，钩柄后段的两个侧面在横向方向向内凹陷，两块支撑板铰接于钩 柄的凹陷段。
作为优选，所述的牵引钩凸块和两块支撑板的活动端均位于牵引钩的同一个 横截面上。
作为优选，所述的盖扣板可拆卸式放置于所述的扣板槽中。
作为优选，所述的限位件为设置于支撑板朝向牵引钩末端一侧的固定块，当 弹簧自然伸展时，两块支撑板分别接触两块固定块，实现转动限位。
车厢顶升装置中，也可以进一步提供如下一种或多种优选方式。
作为优选，车厢顶升装置包括支撑柱、弧形顶盘、限位栓、升降杆、球形顶 器、凹槽;车厢厢体上平行固定有两条支撑柱，支撑柱上方固定有开口朝下的弧 形顶盘;所述的球形顶器位于所述弧形顶盘的内凹腔中，且球形顶器的竖向移动 范围被限制于弧形顶盘和支撑柱之间;所述的升降杆穿过两条支撑柱之间夹持形 成的通道且端部与球形顶器固定。
进一步优选的，两条支撑柱上表面至少固定有一条限位栓;所述的球形顶器 底面上开设有一条与所述限位栓匹配的凹槽，当球形顶器在所述的竖向移动范围 内向下移动至极限位置时，所述的限位栓卡入凹槽内。
进一步优选的，两条支撑柱上表面各自固定有一条限位栓，所述球形顶器位 于升降杆两侧各自开设一条所述的凹槽。
进一步优选的，所述的限位栓与固定有支撑柱的车厢厢体侧壁垂直。
进一步优选的，所述的球形顶器在弧形顶盘和支撑柱之间具有竖向移动行程。
进一步优选的，所述的升降杆末端固定于所述车头上。
进一步优选的，所述的升降杆由液压油缸驱动升降。
进一步优选的，所述的限位栓高度为5-10毫米，所述的凹槽的深度为5-10 毫米。
进一步优选的，所述的弧形顶盘下边缘与支撑柱之间的缝隙宽度设置应满足 使球形顶器无法从其中脱离。
轮胎固定装置中，也可以进一步提供如下一种或多种优选方式。
作为优选，轮胎固定装置包括连杆、收放连接件、弧形连杆、横梁和轮胎卡 阻装置，所述的收放连接件通过连杆固定于牵引车头的悬梁底部，弧形连杆的一 端铰接于收放连接件上，另一端固定有水平的横梁;横梁的两端各固定有一个轮 胎卡阻装置，轮胎卡阻装置上具有一个用于与待固定的轮胎贴合的接触面，且当 该接触面与轮胎贴合时，轮胎卡阻装置的下部卡入轮胎与地面之间的楔形空间中; 横梁两端的轮胎卡阻装置的中心距离与同一轮轴两端的轮胎中心距离相等。
进一步优选的，所述的弧形连杆在收放连接件上具有一定的旋转角度范围， 且在其中至少一个旋转角度时，轮胎卡阻装置的下部能够卡入所述的楔形空间， 在其中至少另一个旋转角度时，轮胎卡阻装置的下部能够脱离所述的楔形空间。
进一步优选的，所述的收放连接件中设有控制所述弧形连杆绕铰接位置旋转 的转动装置。转动装置可以采用两种方式：方式一为电机，弧形连杆的端部与电 机的输出轴固定;方式二为手动驱动弧形连杆旋转的转轴。
进一步优选的，待固定的轮胎为并排双轮胎，所述的接触面沿中心设有一条 凸起的嵴线，从嵴线向两侧下凹;当该接触面与轮胎贴合时，嵴线卡入双轮胎之 间的缝隙，两侧的下凹面分别贴合两个轮胎。
需要指出的是，上述各种优选方式的技术技术特征在没有相互冲突的前提下， 均可进行相应组合。
本发明的另一目的在于提供一种利用集成了上述各种优选方式的污泥运输 车的污泥运输方法，其步骤如下：
S1：在污水处理厂的污泥脱水车间，将污泥运输车厢的厢体装满污泥;调度 牵引车头牵引一节空的污泥运输车厢到达污泥脱水车间，并将污泥运输车厢放置 于预定位置，等待装泥;
S2：将牵引车头中活动挂钩上的盖扣板从扣板槽中取出，控制绞盘使钢索呈 放松状态，将牵引钩与空的污泥运输车厢脱钩，然后与已经装满污泥的一节污泥 运输车厢托架上的挂钩连接点相连接;
S3：启动绞盘使钢索不断地被收紧，牵引车头、污泥运输车厢不断靠近，直 至牵引钩后部的活动锁扣进入固定基座的凹槽中;然后将盖扣板重新装入扣板槽 中;
启动牵引车头，按照预定路线将装满污泥的污泥运输车厢运输至污泥处理地 点后，准备卸泥;
S4：卸泥前，先控制轮胎固定装置中的收放连接件，使得弧形连杆带动轮胎 卡阻装置转动，轮胎卡阻装置的下部卡入两个后轮与地面形成的楔形空间中;
S5：卸泥时，控制污泥运输车厢后端的出泥口打开，然后控制车厢顶升装置 中的升降杆伸长，通过球形顶器对弧形顶盘施加顶升力，使污泥运输车厢Ⅱ一侧 抬升，污泥从出泥口排出;当污泥运输车厢重心后移产生向后倾覆的倾向时，利 用限位栓卡入球形顶器下方的凹槽中，利用支撑柱限制球形顶器脱出，并使污泥 运输车厢继续抬升完成排泥;
S6：卸完污泥后，控制污泥运输车厢的出泥口关闭，并控制车厢顶升装置中 的升降杆缩短，利用球形顶器对污泥运输车厢的支撑柱施加回复力，使污泥运输 车厢恢复水平状态;
S7：控制轮胎固定装置中的收放连接件，使得弧形连杆带动轮胎卡阻装置转 动，轮胎卡阻装置的下部脱离两个后轮与地面形成的楔形空间中;
S8：启动牵引车头，将完成卸泥的污泥运输车厢拖回，等待继续执行下一个 运输任务。
本发明的污泥运输车具有活动挂钩牵引和稳定系统，其具体优点为：
1)本发明的活动挂钩可以在钢索能够延伸的间距内全方位移动，从而便捷 地使牵引车头与储存污泥车厢相连接，不会因为两者之间存在一定间距而难以实 现牵引。
2)本发明在牵引车头升降杆和储存污泥厢体上分别设计了球形顶器与弧形 顶盘，从而可以方便地使储存污泥厢体内的污泥得到倾卸。本发明的在支撑柱上 设计了凸出平面的限位栓，在球形顶器左右两边设计了向内凹进的凹槽，使倾斜 的储存污泥厢体与牵引车头能够紧密地连为一体，彻底克服了储存污泥厢体因倾 斜而导致的失稳和卸完污泥厢体无法恢复水平状态的问题，从而确保了卸污过程 的顺利完成。
3)本发明在牵引车头两边的后轮轮胎后部设有轮胎固定装置，能够与牵引 车头和储存污泥车厢的连接点，形成三点式稳定态，能够在牵引车头在卸泥过程 被向后拉动时依然保持稳定，使储存污泥厢体在倾斜和卸泥过程始终保持不会发 生滑移、倾斜，从而彻底克服了分拆式污泥运输车在卸泥过程中存在的安全隐患。