如何改善机械设备的环保性

摘要：从发动机、机械结构、后处理装置、状态检测等方面论述改善机械设备环保性的方法、技术措施。

　　关键词：机械设备；保护环境；污染因素；合理操作

1 前言

　　机械设备的环保性，顾名思义指机械设备在作业时保护环境的性能。随着人们环保意识的增强，广大民众对环境保护的要求越来越高，各国正在制定越来越严格的环境保护法规和标准。如北京市要求所有汽车均在今年内改用无铅汽油及安装排气净化装置，并对建筑机械的工作时间、噪声及振动作了较严格的要求。机电产品有无良好的环保性已成为国际市场上产品竞争的重要指标之一，许多国家的企业正积极主动地去适应这种发展趋势，研制优良环保性的产品投放市场。日本已实施“环境标志”制度，对达到要求的产品授予相应的环境标志，可给予税收、售价等方面的优惠，如“低噪声型”、“超低噪声型”等都是环境标志。再者，环境保护直接约束企业的经营、生产行为，这一点铁路施工企业体会尤深。互9的年我公司投标杭州市某市政桩基工程，总造价 2 00O多万元，各方条件皆具备，只因柴油桩锤（我们无静压桩机）噪声大，振动标而放弃。每年我们在施工现场因粉尘、噪声、振动等不利于环保而赔款的例子更是不胜枚举。所以，改善机械设备的环保性，生产和使用环保性优良的机械设备十分重要。

2 改善机械设备环保性的方法

　　机械设备的环保性是指机械在作业时保护环境的性能，此环境指作业人员的工作环境和作业区周围的环境。机械设备作业时污染环境的因素有噪声、振动及废气排放时的有害气体、微粒粉尘等，故改善机械设备的环保性是一项跨行业、跨部门的系统工程，但主要可以从选用环保性好的发动机和零部件，改进机械结构，增加后处理装置，加强状态检测和及时维修，合理使用等各方面综合考虑采取措施。

　　2．1 选用环保性好的发动机和零部件
　　发动机是机械设备产生噪声、振动和排气污染的主要污染源，所以选择环保性好的发动机是改善机械环保性的主要措施。由于电动机产生的噪声。振动比内燃机小，而且无排气污染，所以在能满足机械设备动力性和行走性的前提条件下应首选电动机作为机械设备的动力，如柳州空压机厂用电动机代替柴油机的移动式空压机就深受用户的青睐。若需选用内燃机则应将其噪声、振动、排气烟度及有害成分含量作为选用的主要考核指标之一，选择有高可靠性、动力性、低油耗和优良环保性的内燃机作为动力机。目前国内外一些著名的内燃机生产厂为了抢占市场已把开发环保性好的内燃机列为重要的开放项目，国内如被列为 1999年国家级重点创新技术项目的山西新天地发动机有限公司开发研制的HL495JIQ多点电喷甲醇发动机就能很好满足国家排放法规的要求和节能环保的需要；北京客车总厂与东风汽车公司合作用单燃气和双燃料技术对公交用车的主力车型10－12m车进行改造，实现环保化，收到良好成效，成为京城一道亮丽的风景，并得到朱榕基总理的首肯；北客一厂与北京轻型汽车有限公司、北内集团创意电控发动机开发中心共同开发的采用BN492DIQ单点闭环电喷汽油发动机，排放指标不仅完全可以满足北京市现行排放标准，而且可以达到欧洲H号标准水平。国外如三菱重工公司开发的 S4 Q型柴油机采用独创的弯曲喷口燃烧室并改进了燃油系统，从而降低了噪声，净化了排气；小松制作所开发的 SA6DI 08型和S6D108型柴油机采用了高啮合率的齿轮传动系，降低了噪声；KHD道依次公司开发的几M 1013型柴油机通过中间冷却器降低供气速度，减少了排气中有害成分（N O2）的含量。

　　关于选用环保性好的机械零部件主要是指在运行时噪声小、振动小的零部件。如在桩工机械中应用噪声小、振动小的液压锤、电磁锤代替噪声大。振动大的柴油锤；在振动压路机中用振荡部件代替常规的垂直振动部件，不仅压实效果好而且对周围环境的振动影响小；在工程机械用的柴油机上用多箱反射式、多次干涉式、吸音式消声器代替一般的反射消音器可使噪声降低 7－ 10dB（ A）；在机械传动装置中采用点啮合圆弧齿轮传动件比常用的渐开线齿轮作传动件可降低振动噪声 10－ 15 dB（ A）。机械设备的内饰件采用可二次回收利用的无污染的硬聚氯乙烯，在燃油系统安装三元催化器等都可有效地减少排气污染。

　　 2．2 改进机械结构
　　机械设备中除了发动机会产生噪声和振动外，各工作装置、行走机构在运行时也会产生噪声和振动，因此改进上述部件的结构使其实现低噪声、低振动运行也是改善工程机械环保性措施之一。如小松制作所开发的先锋R系列挖掘机在装铲斗的销轴部位增设了阻尼环（铁环上覆盖一层聚氨酯橡胶层的零件），既能防尘密封又减少了作业时铲斗的晃动和撞击，降低了作业噪声；日本日立公司生产的 R260型采矿车载重量虽可达 622 t，但由于采用了Accu－Trac悬浮系统大大减小机身的振动与轮胎的磨损。又如合肥日立Ex200－5，挖掘机采用最新开发的低噪声泵、Y型风扇和喇叭型风扇护罩，有效地控制了噪声，提供了和谐的工作环境；宣化工程机械集团公司最新研制的SDS型高驱动履带推土机采用了弹性安装的缓冲行走机构，既在每侧履带支重轮架上装有四个主悬挂装置，每一个主悬挂装置又有一个装有两个支重轮的副悬挂装置。所有悬挂装置都可在密封润滑的套筒销轴上摆动，用橡胶垫控制主悬挂装置的摆动和行程，改善了推土机行走的平稳性，降低了噪声。

　　2．3 增加后处理装置
　　增加后处理装置是指在机械设备排污源的后部增加消除污染的装置，主要用于清除机械排气或作业过程中产生的有害气体和微粒、尘埃。在铁路施工现场对一些机械设备适当增加后处理装置，不仅有利于操作人员的身心健康，而且有利于文明施工，保护环境。如在露天钻机出尘口安装 QZ M C－15型除尘器，空气化效率可达 99． 3％，在隧道。空压机机房对空压机安装阻性消声管道并将机房房门改成隔声门可降低噪声 12－ 15 dB（ A）；在钢筋调直机上方安装有密闭的吸尘罩加上旋风除尘器（带集尘箱）和集尘风机（带集尘水箱）则作业产生的锈尘绝大部分可进人集尘箱和集尘水箱，不再污染工作环境和周围环境。又如ST．3 l／2型地下装载机采用催化净化器进行排气净化，效果很好；日本研制的陶瓷过滤器对机械设备发动机的排气进行净化，与常规的过滤器相比烟度降低2／3、排气净化率达 90％－ 97％。

　　2．4 加强状态检测和及时维修
　　有了环保性较好的机械设备还必须加强状态检测和及时维修，才能使机械设备处于正常运行状态，保证其在作业时有良好的环保性。1999年9月召开的全国第九次机械维修学术会议上有不少专家学者指出，21世纪的机械维修模式应该是绿色再制造工程，它具有节能、节材、节约资源、有利于环保等主要特点，可见，定期对机械设备进行状态检测，发现问题及时维修是控制机械产生污染物的关键环节。许多机械设备采用了较先进的燃油供给系统，如电控燃油喷射技术，可以得到良好的混合气，燃烧充分、排气烟色好、空气污染小，但若不注意定期状态检测和及时维修保养，其性能变坏，则会使燃油混合气变坏，燃烧不充分，排气污染严重。

　　2．5  合理使用机械
　　经验表明合理使用也是确保机械设备发挥良好环保性的措施之一。铁路施工现场因路况差、工作环境恶劣，应根据机械设备需要、路面情况正确操作机械。如缓慢加大或减少油门，停车时发动机空转时间不宜过长，避免频繁启动，检查调整气门间隙时应关闭油门等，这些都可以有效避免燃油与空气混合不均匀、燃烧不完全、排气冒黑烟等。另外值得注意的是要防止机械设备超负荷工作，有些企业因利益驱使使有些机械设备长期处于超负荷工作状态，从而引起机械设备振动，噪声增大，排出的有害气体和微粒增多，甚至会酿成事故，因此应严格防止机械设备超负荷工作。