多功能報廢轎車拆解平臺的設計

龔云峰，陸士表

（江蘇華宏科技股份有限公司，江蘇江陰 214423）

多功能報廢轎車拆解平臺的設計

龔云峰，陸士表

（江蘇華宏科技股份有限公司，江蘇江陰 214423）

針對報廢轎車的拆解和回收，提出了多功能拆解平臺的設計思路，該方案綜合考慮了拆解效率、能耗、環境保護等多種因素.在分析報廢汽車拆解工藝流程的基礎上，結合各類小型乘用車外形、尺寸特征，設計了一種適合各類小型報廢乘用車拆解的多功能拆解平臺，產品在相關企業得到了實際應用，取得了可觀的經濟效益和社會效益.

報廢轎車；拆解；回收

隨著中國汽車產量和汽車保有量的不斷增加，尤其是家用汽車數量的快速增加，使得報廢汽車的拆解和回收成為日益緊迫的社會問題，國內外的許多科研單位和企業對此開展了許多相關研究[1-4].對報廢汽車進行拆解是對其進行回收再利用的基礎.汽車結構復雜，組成零部件眾多，組成材料也比較復雜.為達到最大限度地利用報廢汽車中的各種零部件和材料并降低回收過程對環境的影響，必須對其進行快速有效的拆解，拆解裝備技術水平將直接影響到報廢汽車的拆解效率和回收效益.

圖1 報廢轎車拆解流程

1 報廢汽車的拆解流程及目前的主要拆解裝備

1.1 報廢汽車拆解流程

一般小型乘用報廢汽車的拆解可分為預處理、總成拆解和精細拆解三個階段（如圖1所示）.預處理階段主要是對危險物品（如廢油、安全氣囊）和易造成環境污染物（如廢液、制冷劑等）進行收集與處理，為后續的各總成拆解做好準備.總成拆解階段是將整車拆分為各總成部件的過程.精細拆解是對各種總成部件拆分為零件并分類的過程.

在整個拆解流程中，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行多次的升降、翻轉和移動；如果不能有效地進行工序集中，則對被拆汽車的搬運、裝夾等輔助工作將占據大量的工時，從而嚴重影響到拆解效率.

圖2 主要拆解設備

1.2 主要拆解設備

目前報廢轎車總成拆解的主干設備為各類升降機和翻轉機，在圖2中（a）為國內的湖北力帝機床股份有限公司開發的反轉和舉升設備，（b）為意大利IRS-MEC公司開發的舉升設備.在拆解過程中，升降機和翻轉機只能完成單一的功能，在車輛拆解過程中，對需在汽車底部和其他部位同時操作才能拆解的部件無法一次裝夾完成；車輛在升降機與翻轉機之間的來回轉移，既占用了時間，降低了拆解效率，同時又增加了轉移過程中的起吊、裝運工具費用.這對于大批量生產的報廢汽車回收企業來說是不能滿足生產要求的.

2 多功能柔性拆解平臺設計

圖3 拆解平臺結構示意圖

通過對汽車總成拆解的多次實驗與分析，本文設計開發了一種集車輛升降、翻轉一體化的能適應微型面包車、各類轎車以及SUV車拆解的柔性拆解平臺，圖3為其總體結構簡圖.

該拆解臺主要由夾緊機構、升降機構、翻轉機構以及控制系統四大部分組成.升降機構采用兩個舉升油缸9推動升降臺5在機架立柱的滑槽內上下運動，可在任意位置上定位；翻轉機構由液壓馬達10、鏈輪11和鏈條12以及翻轉支架1、導向輪2、壓緊輪3組成；夾緊機構由車身側向夾緊和上下方向夾緊兩套機構組成，其中夾緊導桿6、夾緊油缸7、夾板8完成對車輛的側向夾緊，夾緊裝置16與夾板8組成上下方向的夾緊機構.

2.1 拆解臺的工作過程

首先將被拆解的轎車通過輸送設備運送入位，然后進行夾緊操作：按下兩側四只夾緊油缸前進手動按鈕，夾板前行，先將轎車兩側進行預夾緊，然后按下手動按鈕，舉升油缸上行，使夾板與轎車底盤的貼合面抬起，貼緊轎車底盤后，夾緊油缸推動夾板夾緊轎車兩側；再使上部雙側缸動作，下壓夾緊轎車頂部；接著進行提升操作：按下舉升油缸工作按鈕，舉升油缸帶動升降臺開始上升，到達頂部位置后，立柱鎖緊缸動作到位，安全銷鎖住升降臺，這時警示燈綠燈亮起，才能將轎車人工放油；操作按鈕，松開立柱鎖緊缸安全銷，舉升油缸活塞桿下行到一定的位置；再接著是翻轉操作：按下液壓馬達啟動按鈕，液壓馬達與鏈輪轉動帶動鏈條將翻轉支架翻轉到位，舉升油缸活塞桿下行到合適的位置，立柱鎖緊缸動作到位，這時警示燈綠燈亮起，操作人員才能開始拆解轎車，拆解完成后，松開立柱鎖緊缸安全銷，舉升油缸活塞桿上行到一定的位置，翻轉支架翻轉到原位.將被拆解轎車的底部旋轉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和上部夾緊油缸松開，將拆解后的剩余車殼部分由移動小車移至下一道工序，操作過程結束.

2.2 工程應用

試制的工程樣機經多次試驗，基本達到設計要求.2011年9月，第一批四套報廢轎車拆解升降翻轉一體機在河北唐山某報廢汽車回收拆解有限公司投入安裝、調試，使用.該柔性拆解平臺的應用為企業帶來了可觀的經濟效益和社會效益.

3 結束語

由于中國的國情與西方發達國家有很大的不同，盡管報廢汽車的拆解與回收在這些國家已經實施了多年，但是并不能簡單模仿其拆解模式和拆解設備，而必須根據中國的國情，研究開發便于操作、拆解柔性高，便于和汽車拆解設備配套使用的拆解設備，本研究所開發的柔性拆解平臺不僅降低了操作人員的勞動強度，而且便于操作，能夠大幅度提高生產效率.

[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.報廢汽車回收體系結構模型研究[J].物流科技，2007（3）：44-46.

[3]劉志峰，張少亭，宋守許，等.報廢汽車拆卸回收的經濟性分析[J].合肥工業大學學報，2009（3）：347-360.

[4]周自強，戴國洪，章泳健.適合中國國情的報廢汽車拆解模式研究[J].江蘇技術師范學院學報，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

江蘇省科技支撐項目“報廢汽車拆解成套裝備及其關鍵技術研究”（BE2011036）

龔云峰（1964—），男，江蘇江陰人，工程師，研究方向：再生資源設備.