大型报废客车绿色拆解方法研究

张亦衡，朱亮亮，谭翰墨

（1.常熟长城轴承有限公司技术质量部，江苏常熟 215500；2.常熟理工学院机械工程学院，江苏常熟 215500）

大型报废客车绿色拆解方法研究

张亦衡1，朱亮亮2，谭翰墨2

（1.常熟长城轴承有限公司技术质量部，江苏常熟 215500；2.常熟理工学院机械工程学院，江苏常熟 215500）

在分析大型报废客车结构特点的基础上，提出了对其进行绿色拆解的目标与要求，研究了实施绿色拆解的方式和工艺过程，提出两种拆解方案，并对方案进行了分析评价.

大型客车；绿色拆解；工艺

至2011年底，我国的汽车保有总量已突破1亿辆，大中型客车800万辆，按照我国《汽车报废标准》，我国报废汽车的数量在快速增长.据相关机构预测，至2020年，我国年报废汽车将达到600万辆，其中大中型客车近40万辆.报废汽车的处置已经成为一个严重的社会和环境问题.对报废汽车采用科学的、绿色的回收和拆解方法，提高其可用资源的再利用率，减少拆解过程的环境污染，是破解这一问题的关键所在.从目前国内的情况来看，针对小型乘用车（小轿车）拆解的研究已取得了一定成果，各种拆解设备已相继面世，而大型客车由于其本身的特殊性，其拆解方法完全不同于小轿车，小轿车拆解装备对大型客车基本上无法使用；传统的铁锤砸顶、气割肢解的方法拆解效率和材料再利用率低下，同时拆解时会带来严重的环境污染，因此必须研究大型报废客车的绿色拆解方法、开发相关的拆解装备.

1 报废客车拆解现状及存在的问题

1.1 大型报废客车拆解特点

相对报废小轿车拆解而言，大型报废客车拆解具有如下特点：

1）体积大、车身重，拆解时不易搬运.一般地，轿车的整车外形尺寸（长×宽×高）不超过5.5 m×2 m×2 m，质量不超过2000 Kg，拆解时可以利用专用设备，将轿车进行翻转、移动、升降，使其处于最佳的拆解位置.而大型客车的整车外形尺寸大多在8 m×2.4 m×3 m以上，质量在7000 Kg～10000 Kg之间，拆解时很难搬运.

2）非金属材料比重大，材料附加值小，拆解效益低.报废轿车的非金属材料一般占整车质量的25%左右，金属材料占75%左右，而大型客车的非金属材料比例达到30%～35%，就材料的附加值而言，大客车的拆解经济效益远低于小轿车.

3）车身结构复杂、坚固，拆解效率不易提高.大型客车的车身采用全框架焊接结构，其结构比轿车复杂，由于拆解时整车无法移动，故其总成拆解也比轿车困难，拆解效率低下.

1.2报废大型客车的拆解现状

由于大型拆解设备的欠缺，以及拆解工艺的落后，目前国内报废大客车主要采用氧气切割的方法.这种拆解方法使得工人劳动强度很大，而且工作效率很低，除此之外，废旧汽车上的废油液如果在预处理的时候处理不到位，有残留油液，那么在氧气切割时就很容易发生燃烧、爆炸等危险情况，对工人的人身安全造成很大的危害.除此之外，氧气切割产生的二次污染也严重威胁工人的身体健康.同时由于设备落后，拆解不到位，导致拆解后部件的回收利用率很低，很难实现较高的经济效益.

2 报废客车绿色拆解工艺流程

表1 废旧客车的拆解方式

图1 大型报废客车拆解流程图

图2 预处理工艺流程图

2.1 拆解目标与要求

对报废大客车实行绿色拆解的目标为：减少拆解污染、提高拆解效率、提高拆解经济效益.根据该目标，对大型客车实施拆解需达到如下要求：（1）用机械拆解取代氧气切割，（2）废油（液）进行专门的收集，（3）对汽车玻璃采用无损拆解.

2.2 拆解方式选择

按照拆解过程中被拆汽车位置是否变动，汽车拆解可分为流水线拆解和定点拆解；根据对废旧客车回收利用的目标（材料再利用还是零件再利用），拆解方式分为无损拆解（目标是零件再利用）、准破坏性拆解和破坏性拆解（目标是材料再利用）三种，三种拆解方式特性如表1所示.

根据报废客车体积大、整车重、搬运不便的特性，宜采用定点拆解的方式，对零部件的拆解将采用破坏性、准破坏性以及无损拆解三者相结合的方式，从整体上提高拆解效益.

2.3 拆解工艺流程

根据拆解目标与要求，结合报废汽车拆解相关法律规定，并借鉴轿车拆解工艺过程，确定大型报废客车的拆解工艺流程如图1所示.

2.3.1 预处理

在开始拆解客车前，为了拆解过程更加安全高效，同时减少对环境的污染，必须对客车进行预处理.将报废客车运至指定拆解场所后，操作过程如下：

（1）拆除客车上的蓄电池.

（2）拆卸危险部件.由具有认定资格机构培训后的人员按照相关技术要求，拆解或处置易燃易爆部件，并进行无害化处理.

（3）抽排液体.在其他任何进一步的处理前，必须抽排下列液体：燃料（液化气、汽油、天然气等）、制动液、冷却液、发动机机油、减振器油、挡风玻璃清洗液、制冷剂、变速器齿轮油、差速器齿轮油、液压传动液等.液体必须被抽吸干净，所有的操作过程中都不应出现泄漏，废油液贮存应符合要求.根据制造商提供的说明书，处置拆卸液体箱、燃气罐和机油滤芯等.

客车拆解预处理的工艺流程如图2所示.

2.3.2 车身拆解

车身的拆解主要分为外饰拆解、内饰拆解、车身解体三大部分.废旧客车的车身拆解应按照由表及里、由附件到主机，并遵循先由整车拆成总成，由总成拆成部件，再由部件拆成零件的原则进行.

（1）外饰拆解.主要包括玻璃、车轮、车灯、保险杠、后视镜、轮毂罩等外部件，由于这些部件大部分为非金属件，如果采用破坏性拆解，其附加值将大大降低，特别是汽车玻璃，如果按照传统的击碎拆解方法，不但失去了再利用价值，同时将成为后续拆解的障碍，因此，对外饰拆解应尽量采用非破坏性拆解的方式.

（2）内饰件拆解.与小轿车、大货车不同的是，客车内很多的座椅、行李架、地毯等非金属件，回收利用价值也相对较高.对这些非金属件应进行人工拆卸并加以利用，例如可以将其中的聚氨酯发泡材料加工成隔音材料、建筑用保温材料或其它产品进行利用，能够大大减少破碎分选的工作量.实际拆解作业过程中，经过破碎分选后得到的有机材料中通常成分较为复杂，其再利用价值因此很低.按照上述方法进行拆解后，所得到的空车身基本都为品质较高的废钢材料，进行压缩后即可送入钢铁企业进行冶炼，从而无需进行多次分选，也避免了对大型分选设备的投资]1-2].

（3）车身解体.由于客车体积较大，重量也较重，所以不能像小轿车那样轻易的翻转、移动、升降，因此客车车身的解体只能由上至下、由表及里进行.考虑到客车体积较大，拆解场地有限，不便于拆解设备来回移动，拆解时建议采用两台多功能拆解机]3]在大客车前后同时工作.

2.3.3 底盘系统拆解

底盘是客车重要组成部分，上面集合了传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统及底盘附件五大部分，其结构如图3所示.

底盘上的部件是整辆车的核心要素，其中有许多具有再制造价值的零部件，因此对这些部件往往采用无损拆解或准破坏性拆解的方式，将各大总成总体拆解下来.

图3

3 拆解方案及分析

基于前述的工艺流程，大型客车绿色拆解可采用如下两种方案：

3.1 基于小型机械切割机的拆解

此方案的主要设备为手持式小型金属切割机、固定式钢材切割机以及普通五金工具.整个拆解过程以手工操作为主，可多个人同时工作，对车身及内外饰采用手持式小型切割机进行切割，对可直接再利用的零部件，使用准破坏性或无损拆解的方式.对发动机、减速器等总成，使用五金工具拆卸掉联接螺栓后，整体拆卸下来，对底盘的一些较厚的钢结构采用固定式切割机切割.

此方案能够较好的实现准破坏性拆解，同时也能较好完成精细的拆解.但是由于这种类型的切割机功率以及切割能力都有限，即便是多人同时进行拆解作业，拆解效率也是非常低的.同时由于长时间持续切割不同类型的材料，对于刀片的磨损也非常大，需要经常更换刀片；除此之外，这样的拆解方式对于工人来说工作强度非常大，切割、分拣、搬运、摆放等一些列步骤都要需要人工完成.

3.2 基于多功能报废汽车拆解机的拆解

多功能拆解报废汽车拆解机是一种能对报废汽车实行剪切、撕扯、夹持等拆解动作的大型拆车设备，使用一台拆解机，能完成预处理后汽车的整个拆解过程.

使用拆解机拆解客车的过程为：拆解外饰、剪开车顶、拆解内饰、剪开车身、拆解底盘上的总成、剪切底盘、收集材料、车身压包.

用此方案拆解客车，所需设备、人员少（一人一机就可以对大客车实施拆解），效率高，工人劳动强度低；在对客车实施拆解的同时可实现拆解物料的分类和搬运，减少了用工成本，降低了后续的处理难度.但该方案无法对高附加值的零部件实施无损拆解，同时拆解机的价格昂贵，一次性投入成本大.

4 结束语

大型报废客车由于其体大身重，拆解时无法进行移动，目前常用的拆解方法拆解效率低，环境污染严重，本研究为大型客车的报废拆解提供一种思路，可作为报废汽车拆解回收企业建立大型客车拆解系统的参考.

[1]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].江苏技师师范学院学报，2011，17（10）：18-21.

[2]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.

[3]www.kobelco-kenki.co.jp/english_index.html.

A Study on the Green Dismantling of Large Scrapped Buses

ZHANG Yi-heng1,ZHU Liang-liang2,TAN Han-mo2
(1.Technology Quality Department,Changshu Great Wall Bearing Co.,Ltd.,Changshu 215500,China; 2.School of Mechanical Engineering,Changshu Institute of Technology,Changshu 215500,China)

In this paper,the objectives and requirements of green dismantling were presented on the basis of the analysis of large scrapped buses'structural characteristics,and implementation methods and processes of green dismantling were studied as well.Finally,two disassembly schemes were proposed and evaluations were conduct⁃ed respectively.

large buses;green dismantling;process

TH164

A

1008-2794（2013）04-0075-04

2013-01-26

谭翰墨，副教授，工学博士，研究方向：数字化制造技术与装备，E-mail：Tanhanmo@tom.com.