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废旧汽车回收与拆解 2009年9月 江苏技术师范学院汽车工程学院 第一节废旧汽车回收运作 一 废旧汽车回收特性 1 回收利用的初始性 2 回收物流的逆向性 3 回收活动的制约性 4 回收效益的市场性 二 汽车回收付费机制交易制基金制补偿制无偿制 第二节逆向物流极其系统 1 逆向物流系统逆向物流系统是由连接节点 收集点 拆解中心 加工制造厂 配送仓库和用户 和运输路线构成的产品回收网络 2 逆向物流系统的三种形式 退货 产品召回 废旧产品回收3 产品回收网络的特性 集中度 层次数 关联度 合作度 闭合度 4 逆向物流系统的价值 1 经济价值 2 市场价值 3 环境价值 5 逆向物流系统建立的要求 环境效益与经济利益的结合是企业实施逆向物流的总体目标 1 分层次的逆向物流 2 基于供应链的逆向物流 3 正向与逆向物流一体化 第三节汽车回收物流 汽车逆向物流的内容 原因 退货 召回 费旧汽车回收 生产过程中的废弃物回收2 汽车逆向物流存在的问题缺乏对逆向物流的认知缺少有效的逆向物流信息系统缺少汽车逆向物流的网络 3 汽车回收物流汽车回收物流是指将废旧汽车进行回收 并将其送到专门的回收利用地点的物流过程 汽车回收物流的特点 1 分散性 2 延迟性 3 多样性 4 多变性 1汽车拆解技术现状 1 1常用概念释义1 拆卸 Disassembly 拆卸是对产品或装配体进行分解使其成为零部件的操作过程 或是采用某些方法或利用某种工具解除产品零部件间的约束或联接使之分离的操作过程 2 拆卸类型 TypesofDisassembly 非破坏性拆卸 Non destructiveDisassembly 零件不被损伤准破坏性拆卸 Partlydestructivedisassembly 联接件可损伤破坏性拆卸 DestructiveDisassembly 零部件可能被损伤 第三节废旧汽车拆解 3 拆解 Dismantling 拆解除有拆卸的意思外 还包括使产品或零部件被分解或破碎成材料形态的操作 拆卸强调过程 拆解侧重状态 拆解分为 完全性拆解 FullDismantling 局部性拆解 PartDismantling 选择性拆解 SelectivityDismantling 4 可拆解性 Dismantlability 按GB T19515 2004 ISO22628 2002的定义 可拆解性是零部件可以从车上被拆解下来的能力 也可以理解为 零部件从产品或装配体上被拆卸下来或被分解成期望形态与纯度材料的难易程度 1 2汽车拆解工艺1 废旧汽车拆解工作接收 存放 拆卸 分存 压实 2 拆解工艺组织 3 拆解工艺流程预备处理 拆卸分解 分类存放 车体压实 汽车上气囊的安装位置 预处理时引爆安全气囊 气囊点火器 气囊点火器回收箱 可用零部件分类存放 1 3拆解工具与装备 a 保险杠拆解机b 保险杠拆解过程保险杠拆解机及使用情况 1 3拆解工具与装备 a 金刚石切割机b 风挡玻璃的拆解用金刚石切割机拆解挡风玻璃 1 3拆解工具与装备 1 3拆解工具与装备 a 油压切割机b 作业情形排气管拆解工具和作业过程 1 3拆解工具与装备 1 3拆解工具与装备 现代汽车公司开发的汽车拆解线 1 3拆解工具与装备 1 自动叉车式拆解线2 单元集成式拆解线汽车拆解线设计案例 废旧汽车破碎分选统计结果 1 4废旧汽车破碎回收利用水平 2汽车可拆解性理论研究概况 2 1可拆解性理论体系 2汽车可拆解理论研究概况 2汽车拆解理论研究概况 2 2可拆解性设计准则1 主要影响因素 1 需拆零部件的基本数量 2 需拆零部件的联接方式 3 需拆零部件的联接数量 4 需拆联接部位的可达性 5 需拆联接件的实际状态 6 需拆零部件的材料成分 7 拆解操作过程的并行性 2汽车拆解理论研究概况 2 可拆解性设计准则要点 2汽车拆解理论研究概况 2 3拆解方式选择1 选择原则废旧汽车拆解方式的选择过程是根据废旧汽车的状态或零部件损坏程度 首先选择拆解方式 然后再确定拆解深度 对于报废汽车零部件的拆解不能完全按装配的逆顺序来考虑 其主要原因是对废旧汽车进行非破坏性拆解时应满足以下要求 1 有效性 选择非破坏性拆解 即要有效率 也要有效益 2 有限性 经济效益最大和环境影响最小为原则 确定拆解深度 3 有用性 拆卸下来的零部件已损坏 没有再使用价值 2汽车拆解理论研究概况 2 目前汽车零部件回收利用与拆解方式 2汽车拆解理论研究概况 实现汽车回收利用率95 目标的规划 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法1 根据活塞连杆组各零件之间装配拓扑关系 建立无向图模型 全浮式活塞连杆组构成活塞连杆组结构无向图模型1 连杆盖2 连杆下轴瓦3 连杆4 卡环5 活塞销6 活塞7 第二道气环8 第一道气环9 油环10 连杆衬套11 连杆螺栓12 连杆上轴瓦13 连杆螺母 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法2 根据无向图模型 分析拓扑结构的典型特征 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法1 链形结构 零件节点各自首尾相接 但不形成封闭的环形 如图中3 10和5的结构关系 拆解时 按照顺序关系从外向内依次拆解 需要判断起始拆解点 2 环型结构 零件节点各自首尾相接 形成封闭的环形如图中4 5和6的结构关系 一般环形结构是零件间具有紧固的连接关系 拆解时 需首先拆除联接件 剩余的可以作为链形结构进行逐个拆除 3 簇形结构 一系列顶点均隶属于某个节点 而它们之间以及与其它顶点没有联系 构成放射状簇型结构 如图中6 7 8和9之间的结构关系 放射端一般以附属件的形式存在 在产品完全拆解时 可以考虑首先拆除放射端的节点 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法3 可拆解性评价指标体系 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法4 可拆解度定义定义1在非破坏拆解条件下 产品被拆解成总成 部件 组件或零件的总数量 不包括联接件数目 与产品零件总数量 不包括联接件数目 之比称作拆解深度 计算公式如下 D Nd ncd N0 nc 100 1 式中 Nd 被拆解零件的数目 个 ncd 被拆解的联接件数目 个 N0 产品零件的总数目 个 nc 产品的联接件总数目 个 拆解深度是在拆解条件充分时 对产品进行非破坏性拆解状态 D 1是对产品进行了完全拆解 D 0没有对产品进行拆解 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法定义2在规定的时间内和规定的条件下 对产品进行非破坏拆解时能达到规定拆解深度的能力 称作可拆解性 由于在规定的时间内和规定的条件下 对产品进行非破坏拆解时能达到的规定的拆解深度具有随机性 因此 可用概率来评价产品的可拆解性 定义3产品在规定时间内和规定条件下 达到规定的拆解深度的概率 称作可拆解度 设随机变量T表示产品从开始拆解到达到某一拆解深度所需的时间 用t表示某一指定的时间 则产品在该时刻的可拆解度D t 为随机变量 T小于或等于时间t的概率 即 D t P T t 2 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法5 可拆解度计算在进行可拆解性定量评价时 应根据拆解要求目标的逻辑性质 确定可拆解性的计算方法 例如 典型拓扑结构 串的拆解有以下不同要求时 其逻辑性质有差别 其一 m个组成零件全部被拆卸 这种拆解要求的逻辑性质是 与 即结构的任何一个零件都应被拆卸下来 否则就是 全部被拆解 目标就没有实现 其二 m个组成零件中任何n n m 个零件应被拆卸 这种拆解要求的逻辑性质则是 或 即全部m个零件中 被拆卸的零件数应是其中的任何n个 m中取n的组合 实际上 产品的零部件有各种不同的联接 因此也有不同的拆解结果 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法 1 链形结构可拆解度计算 对于链形结构可拆解度Dl t 的计算公式为 Dl t Dli t 3 式中 Dli t 链形结构中每一个边 联接 的可拆解度 n 链形结构中为达到拆解深度所必须拆解的无向图中的边数 2 环型结构可拆解度计算 对于环形结构可拆解度Dh t 的计算公式为 Dh t Dhi t 4 式中 Dhi t 环形结构中每一个边 联接 的可拆解度 n 环形结构中为达到拆解深度所必须拆解的模型中的边数 2汽车拆解理论研究概况 2 4基于拆卸时间概率的可拆解性评价方法6 无向图模型简化 活塞连杆组结构无向图模型节点合并后的活塞连杆组无向图模型1 连杆盖2 连杆下轴瓦3 连杆4 卡环5 活塞销6 活塞7 第二道气环8 第一道气环9 油环10 连杆衬套11 连杆螺栓12 连杆上轴瓦13 连杆螺母 3结语 1 汽车拆解技术水平需要不断提高 以满足技术政策要求拆解是废旧产品回收利用的重要过程 只有合理拆解才能实现高纯度的材料回收 并有可能实现零件的再使用和再制造 因此 对废旧汽车合理有效的拆解 才能实现技术政策法规提出的基本要求 废旧汽车的外部形态多变 内部零件破损程度不可预料 因此 有效的拆解方式选择和合理的拆解深度确定有很大难度 采用高效率的机械化或自动化拆解工具 仪器和装备 是提高废旧汽车再生资源回收利用质量和效益的途径 在短期内废旧汽车还是以材料回收利用为重点 所需的机械设备主要有拆解 压实 破碎 分离与筛选等 同时 以清洁生产为中心的拆解工艺和技术仍是研究重点 2 汽车可拆解性设计是提高再生资源利用的基础条件产品应具有良好的可拆解性 才可能提高再生资源的利用率 减少产品废弃时对环境的污染 只有在产品设计的初始阶段将报废后的拆解性作为设计目标 才能最终实现产品的高效回收 由于可拆解性设计尚无数量化的完整计算方法 因此 可拆解性设计主要是基于可拆解知识积累与设计经验总结的指导性设计准则 它使可拆解性设计过程趋于系统化 避免设计者个人思维的局限性 扩大产品设计约束的调节范围 使容易被忽视的影响因素得到了应有的重视 3 可拆解性评价是对设计的检验