多功能報(bào)廢轎車拆解平臺(tái)的設(shè)計(jì)

龔云峰，陸士表

（江蘇華宏科技股份有限公司，江蘇江陰 214423）

多功能報(bào)廢轎車拆解平臺(tái)的設(shè)計(jì)

龔云峰，陸士表

（江蘇華宏科技股份有限公司，江蘇江陰 214423）

針對(duì)報(bào)廢轎車的拆解和回收，提出了多功能拆解平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路，該方案綜合考慮了拆解效率、能耗、環(huán)境保護(hù)等多種因素.在分析報(bào)廢汽車拆解工藝流程的基礎(chǔ)上，結(jié)合各類小型乘用車外形、尺寸特征，設(shè)計(jì)了一種適合各類小型報(bào)廢乘用車拆解的多功能拆解平臺(tái)，產(chǎn)品在相關(guān)企業(yè)得到了實(shí)際應(yīng)用，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

報(bào)廢轎車；拆解；回收

隨著中國(guó)汽車產(chǎn)量和汽車保有量的不斷增加，尤其是家用汽車數(shù)量的快速增加，使得報(bào)廢汽車的拆解和回收成為日益緊迫的社會(huì)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的許多科研單位和企業(yè)對(duì)此開(kāi)展了許多相關(guān)研究[1-4].對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行拆解是對(duì)其進(jìn)行回收再利用的基礎(chǔ).汽車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成零部件眾多，組成材料也比較復(fù)雜.為達(dá)到最大限度地利用報(bào)廢汽車中的各種零部件和材料并降低回收過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，必須對(duì)其進(jìn)行快速有效的拆解，拆解裝備技術(shù)水平將直接影響到報(bào)廢汽車的拆解效率和回收效益.

圖1 報(bào)廢轎車拆解流程

1 報(bào)廢汽車的拆解流程及目前的主要拆解裝備

1.1 報(bào)廢汽車拆解流程

一般小型乘用報(bào)廢汽車的拆解可分為預(yù)處理、總成拆解和精細(xì)拆解三個(gè)階段（如圖1所示）.預(yù)處理階段主要是對(duì)危險(xiǎn)物品（如廢油、安全氣囊）和易造成環(huán)境污染物（如廢液、制冷劑等）進(jìn)行收集與處理，為后續(xù)的各總成拆解做好準(zhǔn)備.總成拆解階段是將整車拆分為各總成部件的過(guò)程.精細(xì)拆解是對(duì)各種總成部件拆分為零件并分類的過(guò)程.

在整個(gè)拆解流程中，總成拆解階段工序多、難度大.由于各總成分布在不同的部位，為了有效地拆卸各總成，被拆汽車往往需要進(jìn)行多次的升降、翻轉(zhuǎn)和移動(dòng)；如果不能有效地進(jìn)行工序集中，則對(duì)被拆汽車的搬運(yùn)、裝夾等輔助工作將占據(jù)大量的工時(shí)，從而嚴(yán)重影響到拆解效率.

圖2 主要拆解設(shè)備

1.2 主要拆解設(shè)備

目前報(bào)廢轎車總成拆解的主干設(shè)備為各類升降機(jī)和翻轉(zhuǎn)機(jī)，在圖2中（a）為國(guó)內(nèi)的湖北力帝機(jī)床股份有限公司開(kāi)發(fā)的反轉(zhuǎn)和舉升設(shè)備，（b）為意大利IRS-MEC公司開(kāi)發(fā)的舉升設(shè)備.在拆解過(guò)程中，升降機(jī)和翻轉(zhuǎn)機(jī)只能完成單一的功能，在車輛拆解過(guò)程中，對(duì)需在汽車底部和其他部位同時(shí)操作才能拆解的部件無(wú)法一次裝夾完成；車輛在升降機(jī)與翻轉(zhuǎn)機(jī)之間的來(lái)回轉(zhuǎn)移，既占用了時(shí)間，降低了拆解效率，同時(shí)又增加了轉(zhuǎn)移過(guò)程中的起吊、裝運(yùn)工具費(fèi)用.這對(duì)于大批量生產(chǎn)的報(bào)廢汽車回收企業(yè)來(lái)說(shuō)是不能滿足生產(chǎn)要求的.

2 多功能柔性拆解平臺(tái)設(shè)計(jì)

圖3 拆解平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖

通過(guò)對(duì)汽車總成拆解的多次實(shí)驗(yàn)與分析，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種集車輛升降、翻轉(zhuǎn)一體化的能適應(yīng)微型面包車、各類轎車以及SUV車拆解的柔性拆解平臺(tái)，圖3為其總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.

該拆解臺(tái)主要由夾緊機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)四大部分組成.升降機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)舉升油缸9推動(dòng)升降臺(tái)5在機(jī)架立柱的滑槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，可在任意位置上定位；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)10、鏈輪11和鏈條12以及翻轉(zhuǎn)支架1、導(dǎo)向輪2、壓緊輪3組成；夾緊機(jī)構(gòu)由車身側(cè)向夾緊和上下方向夾緊兩套機(jī)構(gòu)組成，其中夾緊導(dǎo)桿6、夾緊油缸7、夾板8完成對(duì)車輛的側(cè)向夾緊，夾緊裝置16與夾板8組成上下方向的夾緊機(jī)構(gòu).

2.1 拆解臺(tái)的工作過(guò)程

首先將被拆解的轎車通過(guò)輸送設(shè)備運(yùn)送入位，然后進(jìn)行夾緊操作：按下兩側(cè)四只夾緊油缸前進(jìn)手動(dòng)按鈕，夾板前行，先將轎車兩側(cè)進(jìn)行預(yù)夾緊，然后按下手動(dòng)按鈕，舉升油缸上行，使夾板與轎車底盤(pán)的貼合面抬起，貼緊轎車底盤(pán)后，夾緊油缸推動(dòng)夾板夾緊轎車兩側(cè)；再使上部雙側(cè)缸動(dòng)作，下壓夾緊轎車頂部；接著進(jìn)行提升操作：按下舉升油缸工作按鈕，舉升油缸帶動(dòng)升降臺(tái)開(kāi)始上升，到達(dá)頂部位置后，立柱鎖緊缸動(dòng)作到位，安全銷鎖住升降臺(tái)，這時(shí)警示燈綠燈亮起，才能將轎車人工放油；操作按鈕，松開(kāi)立柱鎖緊缸安全銷，舉升油缸活塞桿下行到一定的位置；再接著是翻轉(zhuǎn)操作：按下液壓馬達(dá)啟動(dòng)按鈕，液壓馬達(dá)與鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈條將翻轉(zhuǎn)支架翻轉(zhuǎn)到位，舉升油缸活塞桿下行到合適的位置，立柱鎖緊缸動(dòng)作到位，這時(shí)警示燈綠燈亮起，操作人員才能開(kāi)始拆解轎車，拆解完成后，松開(kāi)立柱鎖緊缸安全銷，舉升油缸活塞桿上行到一定的位置，翻轉(zhuǎn)支架翻轉(zhuǎn)到原位.將被拆解轎車的底部旋轉(zhuǎn)到適合拆解操作的位置，可避免工人鉆到車底下仰視拆解，安全地進(jìn)行拆解操作.最后轎車退出工位：舉升油缸活塞桿下行到位后使兩側(cè)和上部夾緊油缸松開(kāi)，將拆解后的剩余車殼部分由移動(dòng)小車移至下一道工序，操作過(guò)程結(jié)束.

2.2 工程應(yīng)用

試制的工程樣機(jī)經(jīng)多次試驗(yàn)，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求.2011年9月，第一批四套報(bào)廢轎車拆解升降翻轉(zhuǎn)一體機(jī)在河北唐山某報(bào)廢汽車回收拆解有限公司投入安裝、調(diào)試，使用.該柔性拆解平臺(tái)的應(yīng)用為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

3 結(jié)束語(yǔ)

由于中國(guó)的國(guó)情與西方發(fā)達(dá)國(guó)家有很大的不同，盡管報(bào)廢汽車的拆解與回收在這些國(guó)家已經(jīng)實(shí)施了多年，但是并不能簡(jiǎn)單模仿其拆解模式和拆解設(shè)備，而必須根據(jù)中國(guó)的國(guó)情，研究開(kāi)發(fā)便于操作、拆解柔性高，便于和汽車拆解設(shè)備配套使用的拆解設(shè)備，本研究所開(kāi)發(fā)的柔性拆解平臺(tái)不僅降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且便于操作，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率.

[1]Paulo Ferrao,Jose Amaral.Assessing the economics of auto recycling activities in relation to European Union Directive on end of life vehicles[J].Technological Forecasting&Social Change,2005,73(3):277-289.

[2]吳丹，林云，代應(yīng).報(bào)廢汽車回收體系結(jié)構(gòu)模型研究[J].物流科技，2007（3）：44-46.

[3]劉志峰，張少亭，宋守許，等.報(bào)廢汽車拆卸回收的經(jīng)濟(jì)性分析[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（3）：347-360.

[4]周自強(qiáng)，戴國(guó)洪，章泳健.適合中國(guó)國(guó)情的報(bào)廢汽車拆解模式研究[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（10）：18-21.

The Design of Flexible Dismantle Cell for the Recycling of End-of-Life Vehicles

GONG Yun-feng,LU Shi-biao
(Jiangsu Huahong Technology Stock Co.,LTD,Jiangyin 214423,China)

Considering the efficiency,power wastage and environmental protection,a design project to dismantle end-of-life vehicle(ELV)was offered.Based on the analysis of disassembling process and considering the shape and dimension of a car,a multifunctional unit to dismantle ELV was designed,and its main parameters were calculated.

end-of-life vehicle;dismantling;recycling

X76

A

1008-2794（2012）10-0012-03

2012-08-22

江蘇省科技支撐項(xiàng)目“報(bào)廢汽車拆解成套裝備及其關(guān)鍵技術(shù)研究”（BE2011036）

龔云峰（1964—），男，江蘇江陰人，工程師，研究方向：再生資源設(shè)備.