多功能报废轿车拆解平台的设计

龚云峰，陆士表

（江苏华宏科技股份有限公司，江苏江阴 214423）

多功能报废轿车拆解平台的设计

龚云峰，陆士表

（江苏华宏科技股份有限公司，江苏江阴 214423）

针对报废轿车的拆解和回收，提出了多功能拆解平台的设计思路，该方案综合考虑了拆解效率、能耗、环境保护等多种因素.在分析报废汽车拆解工艺流程的基础上，结合各类小型乘用车外形、尺寸特征，设计了一种适合各类小型报废乘用车拆解的多功能拆解平台，产品在相关企业得到了实际应用，取得了可观的经济效益和社会效益.

报废轿车；拆解；回收

随着中国汽车产量和汽车保有量的不断增加，尤其是家用汽车数量的快速增加，使得报废汽车的拆解和回收成为日益紧迫的社会问题，国内外的许多科研单位和企业对此开展了许多相关研究[1-4].对报废汽车进行拆解是对其进行回收再利用的基础.汽车结构复杂，组成零部件众多，组成材料也比较复杂.为达到最大限度地利用报废汽车中的各种零部件和材料并降低回收过程对环境的影响，必须对其进行快速有效的拆解，拆解装备技术水平将直接影响到报废汽车的拆解效率和回收效益.

图1 报废轿车拆解流程

1 报废汽车的拆解流程及目前的主要拆解装备

1.1 报废汽车拆解流程

一般小型乘用报废汽车的拆解可分为预处理、总成拆解和精细拆解三个阶段（如图1所示）.预处理阶段主要是对危险物品（如废油、安全气囊）和易造成环境污染物（如废液、制冷剂等）进行收集与处理，为后续的各总成拆解做好准备.总成拆解阶段是将整车拆分为各总成部件的过程.精细拆解是对各种总成部件拆分为零件并分类的过程.

在整个拆解流程中，总成拆解阶段工序多、难度大.由于各总成分布在不同的部位，为了有效地拆卸各总成，被拆汽车往往需要进行多次的升降、翻转和移动；如果不能有效地进行工序集中，则对被拆汽车的搬运、装夹等辅助工作将占据大量的工时，从而严重影响到拆解效率.

图2 主要拆解设备

1.2 主要拆解设备

目前报废轿车总成拆解的主干设备为各类升降机和翻转机，在图2中（a）为国内的湖北力帝机床股份有限公司开发的反转和举升设备，（b）为意大利IRS-MEC公司开发的举升设备.在拆解过程中，升降机和翻转机只能完成单一的功能，在车辆拆解过程中，对需在汽车底部和其他部位同时操作才能拆解的部件无法一次装夹完成；车辆在升降机与翻转机之间的来回转移，既占用了时间，降低了拆解效率，同时又增加了转移过程中的起吊、装运工具费用.这对于大批量生产的报废汽车回收企业来说是不能满足生产要求的.

2 多功能柔性拆解平台设计

图3 拆解平台结构示意图

通过对汽车总成拆解的多次实验与分析，本文设计开发了一种集车辆升降、翻转一体化的能适应微型面包车、各类轿车以及SUV车拆解的柔性拆解平台，图3为其总体结构简图.

该拆解台主要由夹紧机构、升降机构、翻转机构以及控制系统四大部分组成.升降机构采用两个举升油缸9推动升降台5在机架立柱的滑槽内上下运动，可在任意位置上定位；翻转机构由液压马达10、链轮11和链条12以及翻转支架1、导向轮2、压紧轮3组成；夹紧机构由车身侧向夹紧和上下方向夹紧两套机构组成，其中夹紧导杆6、夹紧油缸7、夹板8完成对车辆的侧向夹紧，夹紧装置16与夹板8组成上下方向的夹紧机构.

2.1 拆解台的工作过程

首先将被拆解的轿车通过输送设备运送入位，然后进行夹紧操作：按下两侧四只夹紧油缸前进手动按钮，夹板前行，先将轿车两侧进行预夹紧，然后按下手动按钮，举升油缸上行，使夹板与轿车底盘的贴合面抬起，贴紧轿车底盘后，夹紧油缸推动夹板夹紧轿车两侧；再使上部双侧缸动作，下压夹紧轿车顶部；接着进行提升操作：按下举升油缸工作按钮，举升油缸带动升降台开始上升，到达顶部位置后，立柱锁紧缸动作到位，安全销锁住升降台，这时警示灯绿灯亮起，才能将轿车人工放油；操作按钮，松开立柱锁紧缸安全销，举升油缸活塞杆下行到一定的位置；再接着是翻转操作：按下液压马达启动按钮，液压马达与链轮转动带动链条将翻转支架翻转到位，举升油缸活塞杆下行到合适的位置，立柱锁紧缸动作到位，这时警示灯绿灯亮起，操作人员才能开始拆解轿车，拆解完成后，松开立柱锁紧缸安全销，举升油缸活塞杆上行到一定的位置，翻转支架翻转到原位.将被拆解轿车的底部旋转到适合拆解操作的位置，可避免工人钻到车底下仰视拆解，安全地进行拆解操作.最后轿车退出工位：举升油缸活塞杆下行到位后使两侧和上部夹紧油缸松开，将拆解后的剩余车壳部分由移动小车移至下一道工序，操作过程结束.

2.2 工程应用

试制的工程样机经多次试验，基本达到设计要求.2011年9月，第一批四套报废轿车拆解升降翻转一体机在河北唐山某报废汽车回收拆解有限公司投入安装、调试，使用.该柔性拆解平台的应用为企业带来了可观的经济效益和社会效益.

3 结束语

由于中国的国情与西方发达国家有很大的不同，尽管报废汽车的拆解与回收在这些国家已经实施了多年，但是并不能简单模仿其拆解模式和拆解设备，而必须根据中国的国情，研究开发便于操作、拆解柔性高，便于和汽车拆解设备配套使用的拆解设备，本研究所开发的柔性拆解平台不仅降低了操作人员的劳动强度，而且便于操作，能够大幅度提高生产效率.

[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]吴丹，林云，代应.报废汽车回收体系结构模型研究[J].物流科技，2007（3）：44-46.

[3]刘志峰，张少亭，宋守许，等.报废汽车拆卸回收的经济性分析[J].合肥工业大学学报，2009（3）：347-360.

[4]周自强，戴国洪，章泳健.适合中国国情的报废汽车拆解模式研究[J].江苏技术师范学院学报，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

江苏省科技支撑项目“报废汽车拆解成套装备及其关键技术研究”（BE2011036）

龚云峰（1964—），男，江苏江阴人，工程师，研究方向：再生资源设备.