垃圾压缩设备自动关门控制方法及控制系统与流程

本发明涉及垃圾回收技术领域，特别是一种垃圾压缩设备自动关门控制方法及其应用该方法的系统。

背景技术：

随着科技的发展，人类的生活水平越来越快，质量也越来越高。在商品日益繁荣的今天，人类的消费也在日益的增加，而垃圾的世界也到来了。如何处理这些人类现已不再需要的垃圾呢，现已成为一大难题。垃圾种类的繁多，数目不断地增加，已严重影响地球的生态系统，垃圾的处理也是迫在眉睫。

目前很多垃圾处理中心利用垃圾压缩设备将垃圾压缩后再运送到垃圾处理厂进行处理。所述垃圾压缩设备包括用于关闭压缩箱的入口处的闸门、用于压缩垃圾的推头；垃圾压缩设备进行压缩垃圾时，通过一个水平方向可移动的推头将垃圾推入至压缩箱，并在压缩箱满箱后，在垃圾压缩箱的入口处用闸门关闭；然后通过箱进行输送；之后，推头回收复位，闸门下降，垃圾出口被闭合，压缩箱内压实后的垃圾通过专用转运车运输至火电厂焚烧发电或填埋场填埋。

采用市场上现有的闸门关闭方法，关门的时候推头先后退至预设距离，再驱动闸门下降关闭压缩箱的入口；一方面，推头后退过程中，压缩箱内的被压缩的垃圾容易重新膨胀，导致垃圾无法被压实，压实密度低；另一方面，由于是在推头后退后才关闭闸门，使部分垃圾残留在压缩箱后门的闸门与其导轨间隙处，运输过程中，这些裸露在压缩箱后门的垃圾容易掉落至路面，影响市容。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，提供了一种垃圾压缩设备自动关门控制方法及控制系统，在关闭垃圾的压缩箱的入口时，通过闸门与推头的配合，从而解决关门过程结束后压缩箱后门的垃圾残留问题，并提高垃圾的压实密度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种垃圾压缩设备自动关门控制方法，其包括以下步骤：

步骤a：根据推头的反馈压力，判断压缩箱内的垃圾是否满箱，并在满箱时下达关门指令；

步骤b：根据所述关门指令控制闸门下降，并在下降过程中将高出所述压缩箱的入口处的垃圾进行下压；

步骤c：控制所述闸门上移至预设行程，同时，控制推头推出，使推头将所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾推入所述压缩箱内；

步骤d：使推头保持在推出状态，控制所述闸门下降至与所述推头相接触位置，并控制所述闸门与所述推头端面对齐配合与弹性顶抵配合，直至所述闸门完全关闭。

优选的，所述的步骤a进一步包括：

步骤a1:所述推头的反馈压力是指推头油缸的反馈压力；当压缩箱内垃圾已满，推头油缸的反馈压力达到预设的满箱压力值时，通过压力变送器将满箱信号传回plc控制器；

步骤a2：通过plc控制器发出满箱报警显示；和/或，

步骤a3：通过plc控制器对电控元件下达关门指令。

优选的，所述的步骤b进一步包括：

步骤b1:经液压泵站对闸门油缸进行伸出控制，闸门油缸推出并驱动闸门向下移动；

步骤b2：闸门向下移动过程中将所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾进行下压，同时检测闸门油缸的反馈压力；

步骤b3：当所述闸门油缸的反馈压力直至达到预设的压力值后，压力变送器将压力信号传回plc控制器；

步骤b4：plc控制器发出闸门停止动作指令，闸门停止动作。

优选的，所述的步骤c中：所述预设行程是指所述闸门油缸的反馈压力达到预设压力值时的行程，所述预设压力值是指所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾能够被推头推动状态且保持压缩的状态；控制所述闸门上移至预设行程，是通过plc控制器对电控元件下达开门指令，经液压泵站对闸门油缸进行收回控制，闸门向上移动，直至达到预设压力值后，压力变送器将压力信号传回plc控制器后，plc控制器发出闸门停止动作指令，闸门停止动作。

优选的，所述的步骤c中：控制推头将所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾推入所述压缩箱内，是通过plc控制器对电控元件下达推头推出指令，经液压泵站对推头油缸进行推出控制，将所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾推入压缩箱，直至达到预设压力值后，压力变送器将压力信号传回plc控制器，plc控制器发出推头停止动作指令，推头停止动作。

优选的，所述的步骤d中：控制所述闸门下降至与所述推头相接触位置，是通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对闸门油缸进行伸出控制，闸门向下移动，直至闸门下端接触推头上部，并且，闸门油缸的反馈压力达到预设压力值后，压力变送器将压力信号传回plc控制器后，plc控制器发出闸门停止动作指令，闸门停止动作。

优选的，所述的步骤d中：控制所述闸门与所述推头端面对齐配合，进一步包括：

步骤d1：通过plc控制器对电控元件下达位移传感器启用指令，位移传感器启用；

步骤d2：通过plc控制器对电控元件下达开门指令，经液压泵站对闸门油缸进行缩回控制，闸门油缸缩回，闸门向上移动，直至触碰位移传感器后，位移传感器将信号传回plc控制器，plc控制器发出闸门停止动作指令，闸门停止动作；

步骤d3：通过plc控制器对电控元件下达推头收回指令，经液压泵站对推头油缸进行收回控制，推头收回至与闸门对齐位置；其中，所述对齐位置是指推头收回至底端垂直距离与闸门垂直距离相差50-100毫米；

步骤d4：通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对推头油缸进行伸出控制，直至达到预设压力值后推头动作停止。

优选的，所述的步骤d中：控制所述闸门与所述推头弹性顶抵配合，是指所述闸门的下端部与所述推头的前端面弹性顶抵配合；所述推头的前端面包括一个以上的配合斜面；所述弹性顶抵配合进一步包括：

步骤d5：通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对闸门油缸推出控制，闸门向下移动，直至闸门下端接触推头，直至达到预设压力值后，闸门动作停留，闸门油缸压力保持预设压力值；

步骤d6：通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对推头油缸收回控制，推头向后收，闸门保持预设值的压力在上下移动，直至到达推头的端部的配合斜面，推头停止动作；

步骤d7：通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对推头油缸收回控制，设定推头较小压力值；

步骤d8：通过plc控制器对电控元件下达关门指令，经液压泵站对闸门油缸伸出控制，闸门按预设压力值继续下移，同时推头被闸门推力作用后退，直至闸门完全脱离推头。

优选的，所述的步骤d中，所述闸门完全关闭，是指闸门完全脱离推头后，闸门继续下移，直至达到预设压力值后，压力变送器将信号传回plc控制器，plc控制器发出闸门停止动作指令，闸门停止动作；此时，通过plc控制器对电控元件下达推头收回指令，经液压泵站对推头油缸进行收回控制，推头收回，直至达到预设压力值后，压力变送器将信号传回plc控制器后，plc控制器发出推头停止动作指令，推头停止动作；最后，通过plc控制器对电控元件下达停机指令，自动关门停止，关门过程结束。

另外，本发明还提供一种垃圾压缩设备自动关门控制系统，其采用如上述任一项所述的垃圾压缩设备自动关门控制方法。

本发明的有益效果是：

(1)本发明根据推头的反馈压力，判断压缩箱内的垃圾是否满箱，并在满箱时下达关门指令；根据所述关门指令控制闸门下降，并在下降过程中将高出所述压缩箱的入口处的垃圾进行下压；能够提高垃圾的压实密度。

(2)本发明在压实后进一步控制所述闸门上移至预设行程，同时，控制推头推出，使推头将所述高出所述压缩箱的入口处的垃圾推入所述压缩箱内；如此，可在保持垃圾的压实密度的基础上使得推头能够较轻松的推出压实后的垃圾。

(3)本发明在关闭闸门时，使推头保持在推出状态，控制所述闸门下降至与所述推头相接触位置，并控制所述闸门与所述推头端面对齐配合与弹性顶抵配合，直至所述闸门完全关闭；从而能够将推头上的垃圾刮除干净，解决关门过程结束后压缩箱后门的垃圾残留问题。

(4)本发明根据推头的反馈压力进行满箱检测，从而能够自动化智能化的启动关门程序。

(5)本发明在通过闸门对多余垃圾进行压实过程中，进一步借助闸门油缸的反馈压力进行检测压实密度，避免过度压实和提高闸门及闸门油缸的使用寿命。

(6)本发明在进行闸门和推头的对齐配合时，通过位移传感器进行控制闸门的上移行程，并通过控制推头的前后移动和检测闸门油缸的反馈压力进行判断二者的对齐临界点(使得闸门的下端恰好在推头的前端上方斜面紧密贴触)，从而能够更好的刮除推头上的残留垃圾。

(7)本发明通过在推头端面设置配合斜面，并对推头施加较小的压力值，控制站沿着所述配合斜面上下移动并自如带动推头前后移动，实现二者的弹性顶抵配合，能够更好的刮除推头的残留垃圾。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的结构示意图；

图2为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的压缩工作状态示意图；

图3为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后闸门第一次下降的工作状态示意图(将高出的垃圾下压)；

图4为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后闸门部分上升的工作状态示意图(对高出的垃圾适当放松使其可被推动)；

图5为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后推头再次推出并压实垃圾的工作状态示意图(将高出的垃圾推入压缩箱)；

图6为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后闸门再次下降的工作状态示意图(推头保持在推出状态，闸门下端接触推头上部)；

图7为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后闸门上升至位移传感器位置的工作状态示意图(闸门的位移传感器生效)；

图8为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后推头收回状态示意图(推头收回至底端垂直距离与闸门垂直距离相差50-100毫米的位置)；

图9为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后推头重新推出至预设压力值的工作状态示意图；

图10为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后闸门重新下降的工作状态示意图(推头保持在推出状态，闸门下端接触推头至预设压力值)；

图11为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后推头与闸门的顶抵状态示意图(推头向后收，闸门保持预设值的压力在上下移动，直至到达推头第一个斜角)；

图12为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的垃圾满箱后推头与闸门的顶抵状态示意图(推头施加较小压力值，闸门保持预设值的压力继续下移并顶推推头后退)；

图13为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的关门完成状态示意图(推头完全收回，闸门完全关闭)；

图14为本发明一种垃圾压缩设备自动关门控制系统的各部件连接框架图；

图中：

1：电控元件；2：plc控制器；3：液压泵站；4：压力变送器；

5：闸门油缸；6：闸门；7：位移传感器；8：压缩箱；

9：推头；91：推头的配合斜面；10：推头油缸。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明还提供一种垃圾压缩设备自动关门控制系统，包括：

闸门6，用于关闭压缩箱8的入口处；

推头9，用于压缩垃圾；

电控元件1，用于控制闸门6的打开或关闭，并用于控制推头9的推出或收缩；

plc控制器2，用于对推头油缸10和闸门油缸5设置对应压力值，并用于向电控元件1下达各种指令，例如包括：开机指令、停机指令、推头推出指令、推头收回指令、闸门开门指令、闸门关门指令等等；

液压泵站3，用于对闸门油缸5进行伸出控制、收回控制，对推头油缸10进行推出控制、收回控制；

压力变送器4，用于采集闸门油缸5或推头油缸10的反馈压力，并将反馈压力的压力信号转换为数字信号并传送至plc控制器2；

闸门油缸5，用于驱动闸门6；

推头油缸10，用于驱动推头9；

位移传感器7，用于对闸门6进行行程限位(上移行程)；

压缩箱8，用于容纳压缩后的垃圾。

本实施例中，所述的垃圾压缩设备自动关门控制系统采用的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤a：根据推头9的反馈压力，判断压缩箱8内的垃圾是否满箱，并在满箱时下达关门指令；

步骤b：根据所述关门指令控制闸门6下降，并在下降过程中将高出所述压缩箱8的入口处的垃圾进行下压；

步骤c：控制所述闸门6上移至预设行程，同时，控制推头9推出，使推头9将所述高出所述压缩箱8的入口处的垃圾推入所述压缩箱8内；

步骤d：使推头9保持在推出状态，控制所述闸门6下降至与所述推头9相接触位置，并控制所述闸门6与所述推头9端面对齐配合与弹性顶抵配合，直至所述闸门6完全关闭。

所述的步骤a中，如图2所示，进一步包括：

步骤a1:所述推头9的反馈压力是指推头油缸10的反馈压力；当压缩箱8内垃圾已满，推头油缸10的反馈压力达到预设的满箱压力值时，通过压力变送器4将满箱信号传回plc控制器2；

步骤a2：通过plc控制器2发出满箱报警显示；和/或，

步骤a3：通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令。

其中，所述步骤a2和所述步骤a3可同时执行，也可按顺序执行，或仅执行步骤a2并通过手动关门，或仅直接执行步骤a3。

所述的步骤b中，如图3所示，进一步包括：

步骤b1:经液压泵站3对闸门油缸5进行伸出控制，闸门油缸5推出并驱动闸门6向下移动；

步骤b2：闸门6向下移动过程中将所述高出所述压缩箱8的入口处的垃圾进行下压，同时检测闸门油缸5的反馈压力；

步骤b3：当所述闸门油缸5的反馈压力直至达到预设的压力值后，压力变送器4将压力信号传回plc控制器2；

步骤b4：plc控制器2发出闸门6停止动作指令，闸门6停止动作。

通过上述步骤，一方面，可对高出所述压缩箱的入口处的垃圾进行下压，使得垃圾压实效果更好，并通过预设压力值对下压压力进行控制，避免过度下压影响闸门或闸门油缸的寿命；另一方面，还能够避免垃圾残留在推头9上。

所述的步骤c中：

如图4所示，所述预设行程是指所述闸门油缸5的反馈压力达到预设压力值时的行程，所述预设压力值是指所述高出所述压缩箱8的入口处的垃圾能够被推头9推动状态且保持压缩的状态；控制所述闸门6上移至预设行程，是通过plc控制器2对电控元件1下达开门指令，经液压泵站3对闸门油缸5进行收回控制，闸门6向上移动，直至达到预设压力值后，压力变送器4将压力信号传回plc控制器2后，plc控制器2发出闸门6停止动作指令，闸门6停止动作。

如图5所示，控制推头9将所述高出所述压缩箱8的入口处的垃圾推入所述压缩箱8内，是通过plc控制器2对电控元件1下达推头9推出指令，经液压泵站3对推头油缸10进行推出控制，将所述高出所述压缩箱8的入口处的垃圾推入压缩箱8，直至达到预设压力值后，压力变送器4将压力信号传回plc控制器2，plc控制器2发出推头9停止动作指令，推头9停止动作。

其中，闸门油缸5对垃圾进行下压后又再次收回使闸门6向上移动，是为了便于推头9能够较轻松的推动被压实的垃圾；如果预设压力值过大，则推头9无法推动垃圾；如果预设压力值过小，则垃圾压实度不足。

所述的步骤d中：

如图6所示，控制所述闸门6下降至与所述推头9相接触位置，是通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对闸门油缸5进行伸出控制，闸门6向下移动，直至闸门6下端接触推头9上部，并且，闸门油缸5的反馈压力达到预设压力值后，压力变送器4将压力信号传回plc控制器2后，plc控制器2发出闸门6停止动作指令，闸门6停止动作。

控制所述闸门6与所述推头9端面对齐配合，进一步包括：

步骤d1：通过plc控制器2对电控元件1下达位移传感器7启用指令，位移传感器7启用；

步骤d2：如图7所示，通过plc控制器2对电控元件1下达开门指令，经液压泵站3对闸门油缸5进行缩回控制，闸门油缸5缩回，闸门6向上移动，直至触碰位移传感器7后，位移传感器7将信号传回plc控制器2，plc控制器2发出闸门6停止动作指令，闸门6停止动作；

步骤d3：如图8所示，通过plc控制器2对电控元件1下达推头9收回指令，经液压泵站3对推头油缸10进行收回控制，推头9收回至与闸门6对齐位置；其中，所述对齐位置是指推头9收回至底端垂直距离与闸门6垂直距离相差50-100毫米；

步骤d4：如图9所示，通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对推头油缸10进行伸出控制，直至达到预设压力值后推头9动作停止。

控制所述闸门6与所述推头9弹性顶抵配合，是指所述闸门6的下端部与所述推头9的前端面弹性顶抵配合；所述推头9的前端面包括一个以上的配合斜面91；所述配合斜面91可以是多个倾斜度不同的直面首尾相接组成的梯度斜面；也可以是向外凸的弧形斜面，优选的，所述弧形斜面的下部向外凸。

所述配合斜面91使闸门6与推头9形成斜面接触，让闸门下降时把垃圾彻底刮干净；闸门导轨在保护升降油缸不变形的同时也让闸门同步下降使关门时进一步将垃圾全部关进压实装置内。

所述弹性顶抵配合进一步包括：

步骤d5：如图10所示，通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对闸门油缸5推出控制，闸门6向下移动，直至闸门6下端接触推头9，直至达到预设压力值后，闸门6动作停留，闸门油缸5压力保持预设压力值；

步骤d6：如图11所示，通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对推头油缸10收回控制，推头9向后收，闸门6保持预设值的压力在上下移动，直至到达推头9的端部的配合斜面91，推头9停止动作；

步骤d7：通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对推头油缸10收回控制，设定推头9较小压力值；

步骤d8：如图12所示，通过plc控制器2对电控元件1下达关门指令，经液压泵站3对闸门油缸5伸出控制，闸门6按预设压力值继续下移，同时推头9被闸门6推力作用后退，直至闸门6完全脱离推头9。

所述闸门6完全关闭，是指闸门6完全脱离推头9后，闸门6继续下移(如图13所示)，直至达到预设压力值后，压力变送器4将信号传回plc控制器2，plc控制器2发出闸门6停止动作指令，闸门6停止动作；此时，通过plc控制器2对电控元件1下达推头9收回指令，经液压泵站3对推头油缸10进行收回控制，推头9收回，直至达到预设压力值后，压力变送器4将信号传回plc控制器2后，plc控制器2发出推头9停止动作指令，推头9停止动作；最后，通过plc控制器2对电控元件1下达停机指令，自动关门停止，关门过程结束。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。