一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置技术领域
本发明涉及一种适用于中高层建筑的垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置，属于
机械装置及运输技术领域。
背景技术
城市生活垃圾，是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产
生的固体废物。随着城市的快速发展和城市化进程的加快，城市生活垃圾以及各种工业垃
圾也在快速增长。然而，我国城市中高层建筑及办公场所的垃圾收集与运输尚未引起相关
部门和人员的高度重视，垃圾收集与运输方式仍然停留在以人力为主的原始方法，存在垃
圾收集困难、清运不便、难以满足环保和景观要求等突出问题，是城镇建设和管理者亟待解
决的问题之一。
我国在上个世纪80年代在一些民用建筑中尝试建设的用于垃圾收集和运输的垃
圾通道，由于存在着污染严重、气味难闻、清洁困难等突出问题，现阶段多已遭到封闭停用。
国外中高层建筑的垃圾收集与运输则以真空垃圾管道收集系统为主，它主要由管道系统和
真空抽吸系统组成。真空管道垃圾收集系统由于系统设备成本昂贵、维护困难等原因未能
在我国普通的民用建筑中得到大力推广。 因此，设计一套结构简单、清洁环保、安全高效、
便于运行维护的中高层建筑生活垃圾收集与储运装置，对于优化生活垃圾收集与储运模
式，营造良好生活与工作环境具有重要意义。
发明内容
本发明为了解决中高层建筑中垃圾收集不便、垃圾滞留问题严重及垃圾运输过程
中易于产生异味导致环境污染等突出问题，提出一种垂直循环运行的垃圾收集与自动倾倒
装置。
所述垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置包括斜面挡块、楼体、主体钢架 、外部
挡块、循环传动系统、垃圾收集装置、控制开关、投放口、倾倒口、底坑、垃圾装卸车；
所述主体钢架（3）通过钢柱脚固定于楼体（2）底部，楼体（2）下部设有底坑（10），底坑
（10）内放置有垃圾装卸车（11）；所述循环传动系统（5）固定于主体钢架（3），垃圾收集装置
（6）则通过悬挂机构（42）与循环传动系统（5）相连并随导轨链条（19）的循环移动而移动；所
述外部挡块（4）、控制开关（7）、垃圾投放口（8）以及垃圾倾倒口（9）均固定于楼体（2）。
所述主体钢架（3）由钢制导轨（12）、柱间支撑（13）、导轨支撑装置（14）、立式框架
（15）和钢柱脚（16）组成；一对立式框架（15）由柱间支撑（13）刚性连接，柱间支撑的作用是
保证钢结构的整体稳定性和横向刚度；钢制导轨（12）被固定在主体钢架（3）上，通过添加导
轨支撑装置（14）分担钢制导轨（12）所需承受的重量。钢柱脚（16）是主体钢架（3）的底部固
定结构。
所述垃圾收集装置（6）由垃圾桶（24）、自动开闭机构（25）、密封机构（26）和悬挂机
构（42）组成；密封机构（26）垃圾桶（24）的底部，悬挂机构（42）处于垃圾桶（24）的顶部；所述
垃圾桶（24）由塑料桶身（37）和底板（38）构成；所述悬挂机构由支撑杆（39）、螺栓（40）、支撑
板（41）和吊耳（27）构成。导轨链条（19）为悬挂机构（42）的载体，支撑板（41）固定在导轨链
条上，垃圾桶（24）悬挂在支撑杆（39）上随导轨链条（19）垂直循环运行，塑料桶身（37）通过
螺栓（40）与吊耳（27）相连，拧松螺栓（40）即可将吊耳（27）与垃圾桶（24）分离。
所述垃圾收集装置的自动开闭机构（25）是由压缩弹簧（31）、中心拨块（32）、连杆
机构（33）、活动挂钩（34）、限位挡块（35）、复位挡块（36）和底板（38）组成。运行时，垃圾收集
装置（24）随导轨链条（19）循环运行，到达底部倾倒口时通过设置在倾倒口位置的外部挡块
（4）触碰中心拨块（32）使其向上移动，带动连杆机构（33）运动使连杆向中心收缩，从而使活
动挂钩（34）和连杆机构（33）分离，底板（38）因垃圾重力打开，将垃圾倾倒至垃圾装卸车
（11）中暂时储存，在倾倒过程中压缩弹簧（31）使中心拨块（32）复位，带动连杆机构（33）回
复原位置。装置在完成垃圾倾倒后，垃圾收集装置（6）随导轨链条（19）继续运行，底板（38）
在斜面挡块（1）的外力作用下进行关闭，关闭过程中限位挡块（35）限制活动挂钩（34）的旋
转，使其保持合适的位置，桶壁上凸出的复位挡块（36）使活动挂钩（34）复位，让其重新悬挂
在连杆机构（33）上，完成垃圾收集装置（6）的自动闭合。
所述垃圾收集装置的密封机构（26）由集水槽（28）、插槽板（29）和引流槽（30）组
成。插槽板（29）和引流槽（30）在底板（38）关闭时形成密封空间，垃圾渗滤液通过引流槽
（30）导流进入底部集水槽（28）中暂时储存，在底部倾倒口进行垃圾倾倒时随垃圾一同排入
垃圾装卸车（11）中，防止垃圾渗滤液污染井道内部环境。
所述循环传动系统（5）由钢制导轨（12）、电机（17）、减速器（18）、导轨链条（19）、主
动轮（20）、从动轮（21）、链条（22）和链轮（23）组成。钢制导轨（12）与导轨链条（19）配合，确
保导轨链条按规定轨道稳定运行。电机（17）经减速器（18）减速后，驱动主动轮（20）和链条
（22）转动，带动从动轮（21）和链轮（23）同向转动，从而驱动导轨链条（19）运行，实现垃圾收
集装置（6）的垂直循环运行。
所述控制系统为PLC控制系统，通过预设程序实现对装置的运行控制。
本发明的有益效果是：所述垃圾收集装置（6）利用简单的机械结构实现垃圾收集
装置的自动开闭，完成垃圾的收集与自动倾倒，避免了复杂的电气控制，有效降低了装置的
使用成本；所述密封结构简单、操作方便、密封效果好；所述悬挂机构拆卸便捷，垃圾桶更换
与维修方便；所述装置垃圾投放口（8）和倾倒口（9）均会采用密封门结构设计，可将垃圾产
生的异味与用户隔离，避免垃圾的二次污染；所述垃圾收集车（11）可保证垃圾集中收集储
存，并可实现垃圾随时清运。整个垃圾收集与运输过程具有操作简单、清洁安全和即时高效
的特点。预期所述装置能有效代替人工完成垃圾收集与运输工作，适用于多层、中高层民用
住宅或写字楼等建筑物的垃圾即时收集与运输，实现垃圾的清洁安全与即时高效的收集与
储运。
附图说明
图1（a）为一种垂直循环式垃圾运输与自动倾倒装置总体结构主视图；
图1（b）为一种垂直循环式垃圾运输与自动倾倒装置总体结构右视图；
图2（a）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的主体钢架结构主视图；
图2（b）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的主体钢架结构右视图；
图3（a）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的循环传动系统结构示意图；
图3（b）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的循环传动系统结构局部视图；
图4为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置结构图；
图5（a）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置密封机构结构图；
图5（b）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置密封机构结构图；
图5（c）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置密封机构结构图；
图6（a）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置自动开闭机构闭
合状态示意图；
图6（b）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置自动开闭机构打
开状态示意图；
图6（c）为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置自动开闭机构关
闭过程示意图；
图7为一种垂直循环式垃圾收集与自动倾倒装置的垃圾收集装置悬挂机构结构示意
图；
图中:1-斜面挡块 2-楼体 3-主体钢架 4-外部挡块 5-循环传动系统 6垃圾收集装置
7-控制开关 8-投放口 9-倾倒口 10-底坑 11-垃圾装卸车 12-钢制导轨 13-柱间支
撑
14-导轨支撑装置 15-立式框架 16-钢柱脚 17-电机 18-减速器 19-导轨链条20-主
动轮
21-从动轮 22-链条 23-链轮 24-垃圾桶 25-自动开闭机构 26-密封机构 27-吊耳
28-集水槽 29-插槽板 30-引流槽 31-压缩弹簧 32-中心拨块 33-连杆机构34-活动
挂钩
35-限位挡块 36-复位挡块 37-塑料桶身 38-底板 39-支撑杆 40-螺栓 41-支撑板
42-悬挂机构。
具体实施方式
结合附图说明如下：
所述装置包括斜面挡块、楼体、主体钢架 、外部挡块、循环传动系统、垃圾收集装置、控
制开关、投放口、倾倒口、底坑、垃圾装卸车；
所述主体钢架（3）通过钢柱脚固定于楼体（2）底部，楼体（2）下部设有底坑（10），底坑
（10）内放置有垃圾装卸车（11）；所述循环传动系统（5）固定于主体钢架（3），垃圾收集装置
（6）则通过悬挂机构（42）与循环传动系统（5）相连并随导轨链条（19）的循环移动而移动；所
述外部挡块（4）、控制开关（7）、垃圾投放口（8）以及垃圾倾倒口（9）均固定于楼体（2）；
所述主体钢架（3）由钢制导轨（12）、柱间支撑（13）、导轨支撑装置（14）、立式框架（15）
和钢柱脚（16）组成，一对立式框架（15）由柱间支撑（13）刚性连接，柱间支撑的作用是保证
钢结构的整体稳定性和横向刚度；钢制导轨（12）被固定在主体钢架（3）上，通过添加导轨支
撑装置（14）分担钢制导轨（12）所需承受的重量，钢柱脚（16）是主体钢架（3）的底部固定结
构；
所述垃圾收集装置（6）由垃圾桶（24）、自动开闭机构（25）、密封机构（26）和悬挂机构
（42）组成，密封机构（26）垃圾桶（24）的底部，悬挂机构（42）处于垃圾桶（24）的顶部；所述垃
圾桶（24）由塑料桶身（37）和底板（38）构成；所述悬挂机构由支撑杆（39）、螺栓（40）、支撑板
（41）和吊耳（27）构成；导轨链条（19）为悬挂机构（42）的载体，支撑板（41）固定在导轨链条
上，垃圾桶（24）悬挂在支撑杆（39）上随导轨链条（19）垂直循环运行，塑料桶身（37）通过螺
栓（40）与吊耳（27）相连，拧松螺栓（40）即可将吊耳（27）与垃圾桶（24）分离；
所述垃圾收集装置的自动开闭机构（25）是由压缩弹簧（31）、中心拨块（32）、连杆机构
（33）、活动挂钩（34）、限位挡块（35）、复位挡块（36）和底板（38）组成；运行时，垃圾收集装置
（24）随导轨链条（19）循环运行，到达底部倾倒口时通过设置在倾倒口位置的外部挡块（4）
触碰中心拨块（32）使其向上移动，带动连杆机构（33）运动使连杆向中心收缩，从而使活动
挂钩（34）和连杆机构（33）分离，底板（38）因垃圾重力打开，将垃圾倾倒至垃圾装卸车（11）
中暂时储存，在倾倒过程中压缩弹簧（31）使中心拨块（32）复位，带动连杆机构（33）回复原
位置。装置在完成垃圾倾倒后，垃圾收集装置（6）随导轨链条（19）继续运行，底板（38）在斜
面挡块（1）的外力作用下进行关闭，关闭过程中限位挡块（35）限制活动挂钩（34）的旋转，使
其保持合适的位置，桶壁上凸出的复位挡块（36）使活动挂钩（34）复位，让其重新悬挂在连
杆机构（33）上，完成垃圾收集装置（6）的自动闭合；
所述垃圾收集装置的密封机构（26）由集水槽（28）、插槽板（29）和引流槽（30）组成；插
槽板（29）和引流槽（30）在底板（38）关闭时形成密封空间，垃圾渗滤液通过引流槽（30）导流
进入底部集水槽（28）中暂时储存，在底部倾倒口进行垃圾倾倒时随垃圾一同排入垃圾装卸
车（11）中，防止垃圾渗滤液污染井道内部环境；
所述循环传动系统（5）由钢制导轨（12）、电机（17）、减速器（18）、导轨链条（19）、主动轮
（20）、从动轮（21）、链条（22）和链轮（23）组成；钢制导轨（12）与导轨链条（19）配合，确保导
轨链条按规定轨道稳定运行；电机（17）经减速器（18）减速后，驱动主动轮（20）和链条（22）
转动，带动从动轮（21）和链轮（23）同向转动，从而驱动导轨链条（19）运行，实现垃圾收集装
置（6）的垂直循环运行；
所述控制系统为PLC控制系统，通过预设程序实现对装置的运行控制。
所述装置设定为每两层设置一个垃圾收集装置（6），以提高装置的使用效率。当垃
圾倾倒者启动设置于所在楼层的控制开关（7）时，控制系统感应并发出信号，启动循环传动
系统（5）驱动垃圾收集装置（6）运行到指定楼层的投放口（8）。用户完成垃圾投放后如无其
他楼层用户投放垃圾则系统停止运行，如有其他楼层用户需要投放则系统会继续运行至指
定位置。所述控制系统设定装置每天定时循环三次，进行集中垃圾倾倒，以防止垃圾滞留在
垃圾收集装置（6）中的时间过长而产生异味。
所述垃圾收集装置（6）通过循环传动系统（5）运行到倾倒口（9）时，通过自动开闭
机构（25）将垃圾倾倒至垃圾装卸车（11）中暂时储存，当垃圾到达一定数量后将其运离。
当出现不同楼层用户同时按控制开关（7）时，控制系统默认有垃圾收集装置（6）所
在层优先开厅门；其它情况下控制系统默认垃圾收集装置（6）优先运行到先按控制开关（7）
的楼层。
当出现垃圾收集装置（6）到达指定楼层时已经装满无法投放的情况时，用户只需
再次按下控制开关（7），控制系统会自动调用其它垃圾收集装置（6）到指定楼层。