如何改善機械設備的環保性

摘要：從發動機、機械結構、后處理裝置、狀態檢測等方面論述改善機械設備環保性的方法、技術措施。

　　關鍵詞：機械設備；保護環境；污染因素；合理操作

1 前言

　　機械設備的環保性，顧名思義指機械設備在作業時保護環境的性能。隨著人們環保意識的增強，廣大民眾對環境保護的要求越來越高，各國正在制定越來越嚴格的環境保護法規和標準。如北京市要求所有汽車均在今年內改用無鉛汽油及安裝排氣凈化裝置，并對建筑機械的工作時間、噪聲及振動作了較嚴格的要求。機電產品有無良好的環保性已成為國際市場上產品競爭的重要指標之一，許多國家的企業正積極主動地去適應這種發展趨勢，研制優良環保性的產品投放市場。日本已實施“環境標志”制度，對達到要求的產品授予相應的環境標志，可給予稅收、售價等方面的優惠，如“低噪聲型”、“超低噪聲型”等都是環境標志。再者，環境保護直接約束企業的經營、生產行為，這一點鐵路施工企業體會尤深。互9的年我公司投標杭州市某市政樁基工程，總造價 2 00O多萬元，各方條件皆具備，只因柴油樁錘（我們無靜壓樁機）噪聲大，振動標而放棄。每年我們在施工現場因粉塵、噪聲、振動等不利于環保而賠款的例子更是不勝枚舉。所以，改善機械設備的環保性，生產和使用環保性優良的機械設備十分重要。

2 改善機械設備環保性的方法

　　機械設備的環保性是指機械在作業時保護環境的性能，此環境指作業人員的工作環境和作業區周圍的環境。機械設備作業時污染環境的因素有噪聲、振動及廢氣排放時的有害氣體、微粒粉塵等，故改善機械設備的環保性是一項跨行業、跨部門的系統工程，但主要可以從選用環保性好的發動機和零部件，改進機械結構，增加后處理裝置，加強狀態檢測和及時維修，合理使用等各方面綜合考慮采取措施。

　　2．1 選用環保性好的發動機和零部件
　　發動機是機械設備產生噪聲、振動和排氣污染的主要污染源，所以選擇環保性好的發動機是改善機械環保性的主要措施。由于電動機產生的噪聲。振動比內燃機小，而且無排氣污染，所以在能滿足機械設備動力性和行走性的前提條件下應首選電動機作為機械設備的動力，如柳州空壓機廠用電動機代替柴油機的移動式空壓機就深受用戶的青睞。若需選用內燃機則應將其噪聲、振動、排氣煙度及有害成分含量作為選用的主要考核指標之一，選擇有高可靠性、動力性、低油耗和優良環保性的內燃機作為動力機。目前國內外一些著名的內燃機生產廠為了搶占市場已把開發環保性好的內燃機列為重要的開放項目，國內如被列為 1999年國家級重點創新技術項目的山西新天地發動機有限公司開發研制的HL495JIQ多點電噴甲醇發動機就能很好滿足國家排放法規的要求和節能環保的需要；北京客車總廠與東風汽車公司合作用單燃氣和雙燃料技術對公交用車的主力車型10－12m車進行改造，實現環保化，收到良好成效，成為京城一道亮麗的風景，并得到朱榕基總理的首肯；北客一廠與北京輕型汽車有限公司、北內集團創意電控發動機開發中心共同開發的采用BN492DIQ單點閉環電噴汽油發動機，排放指標不僅完全可以滿足北京市現行排放標準，而且可以達到歐洲H號標準水平。國外如三菱重工公司開發的 S4 Q型柴油機采用獨創的彎曲噴口燃燒室并改進了燃油系統，從而降低了噪聲，凈化了排氣；小松制作所開發的 SA6DI 08型和S6D108型柴油機采用了高嚙合率的齒輪傳動系，降低了噪聲；KHD道依次公司開發的幾M 1013型柴油機通過中間冷卻器降低供氣速度，減少了排氣中有害成分（N O2）的含量。

　　關于選用環保性好的機械零部件主要是指在運行時噪聲小、振動小的零部件。如在樁工機械中應用噪聲小、振動小的液壓錘、電磁錘代替噪聲大。振動大的柴油錘；在振動壓路機中用振蕩部件代替常規的垂直振動部件，不僅壓實效果好而且對周圍環境的振動影響小；在工程機械用的柴油機上用多箱反射式、多次干涉式、吸音式消聲器代替一般的反射消音器可使噪聲降低 7－ 10dB（ A）；在機械傳動裝置中采用點嚙合圓弧齒輪傳動件比常用的漸開線齒輪作傳動件可降低振動噪聲 10－ 15 dB（ A）。機械設備的內飾件采用可二次回收利用的無污染的硬聚氯乙烯，在燃油系統安裝三元催化器等都可有效地減少排氣污染。

　　 2．2 改進機械結構
　　機械設備中除了發動機會產生噪聲和振動外，各工作裝置、行走機構在運行時也會產生噪聲和振動，因此改進上述部件的結構使其實現低噪聲、低振動運行也是改善工程機械環保性措施之一。如小松制作所開發的先鋒R系列挖掘機在裝鏟斗的銷軸部位增設了阻尼環（鐵環上覆蓋一層聚氨酯橡膠層的零件），既能防塵密封又減少了作業時鏟斗的晃動和撞擊，降低了作業噪聲；日本日立公司生產的 R260型采礦車載重量雖可達 622 t，但由于采用了Accu－Trac懸浮系統大大減小機身的振動與輪胎的磨損。又如合肥日立Ex200－5，挖掘機采用最新開發的低噪聲泵、Y型風扇和喇叭型風扇護罩，有效地控制了噪聲，提供了和諧的工作環境；宣化工程機械集團公司最新研制的SDS型高驅動履帶推土機采用了彈性安裝的緩沖行走機構，既在每側履帶支重輪架上裝有四個主懸掛裝置，每一個主懸掛裝置又有一個裝有兩個支重輪的副懸掛裝置。所有懸掛裝置都可在密封潤滑的套筒銷軸上擺動，用橡膠墊控制主懸掛裝置的擺動和行程，改善了推土機行走的平穩性，降低了噪聲。

　　2．3 增加后處理裝置
　　增加后處理裝置是指在機械設備排污源的后部增加消除污染的裝置，主要用于清除機械排氣或作業過程中產生的有害氣體和微粒、塵埃。在鐵路施工現場對一些機械設備適當增加后處理裝置，不僅有利于操作人員的身心健康，而且有利于文明施工，保護環境。如在露天鉆機出塵口安裝 QZ M C－15型除塵器，空氣化效率可達 99． 3％，在隧道。空壓機機房對空壓機安裝阻性消聲管道并將機房房門改成隔聲門可降低噪聲 12－ 15 dB（ A）；在鋼筋調直機上方安裝有密閉的吸塵罩加上旋風除塵器（帶集塵箱）和集塵風機（帶集塵水箱）則作業產生的銹塵絕大部分可進人集塵箱和集塵水箱，不再污染工作環境和周圍環境。又如ST．3 l／2型地下裝載機采用催化凈化器進行排氣凈化，效果很好；日本研制的陶瓷過濾器對機械設備發動機的排氣進行凈化，與常規的過濾器相比煙度降低2／3、排氣凈化率達 90％－ 97％。

　　2．4 加強狀態檢測和及時維修
　　有了環保性較好的機械設備還必須加強狀態檢測和及時維修，才能使機械設備處于正常運行狀態，保證其在作業時有良好的環保性。1999年9月召開的全國第九次機械維修學術會議上有不少專家學者指出，21世紀的機械維修模式應該是綠色再制造工程，它具有節能、節材、節約資源、有利于環保等主要特點，可見，定期對機械設備進行狀態檢測，發現問題及時維修是控制機械產生污染物的關鍵環節。許多機械設備采用了較先進的燃油供給系統，如電控燃油噴射技術，可以得到良好的混合氣，燃燒充分、排氣煙色好、空氣污染小，但若不注意定期狀態檢測和及時維修保養，其性能變壞，則會使燃油混合氣變壞，燃燒不充分，排氣污染嚴重。

　　2．5  合理使用機械
　　經驗表明合理使用也是確保機械設備發揮良好環保性的措施之一。鐵路施工現場因路況差、工作環境惡劣，應根據機械設備需要、路面情況正確操作機械。如緩慢加大或減少油門，停車時發動機空轉時間不宜過長，避免頻繁啟動，檢查調整氣門間隙時應關閉油門等，這些都可以有效避免燃油與空氣混合不均勻、燃燒不完全、排氣冒黑煙等。另外值得注意的是要防止機械設備超負荷工作，有些企業因利益驅使使有些機械設備長期處于超負荷工作狀態，從而引起機械設備振動，噪聲增大，排出的有害氣體和微粒增多，甚至會釀成事故，因此應嚴格防止機械設備超負荷工作。