工藝裝備環(huán)保性與安全性的設計要點

一、概述

　　當前，為了適應鐵路貨車生產品種多樣和轉產頻繁等生產特點的要求，齊齊哈爾鐵路車輛(集團)有限責任公司(以下簡稱齊車集團)每年都需要設計和制造大量的工藝裝備，僅以近年來出口巴西的貨車生產為例，各種工藝裝備數量總計就達272項。隨著生產形勢的日益緊張和繁忙，以及環(huán)保、職業(yè)健康安全體系對生產要求的更加嚴格，使得各種工藝裝備在滿足使用功能的前提下，對其安全性和環(huán)保性的要求標準日益提高。所以，結合工藝裝備投入使用后可能產生的環(huán)境影響和危險危害因素等，在工藝裝備設計中對安全性和環(huán)保性方面的要求愈加顯得突出和重要。

　　二、工藝裝備的環(huán)境影響和危險危害因素主要表現

　　目前在齊車公司，工藝裝備投入使用后可能產生的環(huán)境影響和危險危害因素主要有以下幾個方面：

　　1.環(huán)境影響方面

　　(1)噪聲造成污染 如配有由氣缸、氣閥等元件組成的氣動系統(tǒng)的工藝裝備，如不采取適當措施，氣動元件在執(zhí)行動作時往往發(fā)出較大的噪聲。

　　(2)液壓系統(tǒng)漏油造成污染 如配有由油缸、控制閥等元件組成的液壓系統(tǒng)的工藝裝備，如不適當采取措施，液壓元件在執(zhí)行動作時往往產生液壓油的泄漏。

　　(3)焊接等作業(yè)煙塵排放方面 一些重要的裝備在配合焊接、拋丸等作業(yè)時，如不適當采取措施，會造成煙塵和粉塵的無秩序排放。

　　(4)切屑的排放方面 一些重要的裝備在配合切削加工等作業(yè)時，如不采取適當措施，會造成切屑無秩序排放和現場堆積。

　　2.危險危害方面

　　(1)噪聲造成傷害 強烈的噪聲可導致現場人員耳聾。

　　(2)運動部件的防護不當 具有較高速旋轉或傳動的裝置，容易卷入或絞入現場人員身體從而造成傷害。

　　(3)穃-轉機鎖緊及限位失靈 造成回轉部分傾穃-，造成現場人員砸傷或刮傷等傷害。

　　(4)提升及傳動裝置制動失靈 被提升件掉落或被牽引件無法停車，可能造成現場人員被砸傷或刮傷等傷害。

　　(5)走臺及護欄不符合有關的規(guī)定 可能造成現場人員跌落傷害等。

　　三、根據環(huán)境影響和危險危害因素采取的設計要點

　　針對工藝裝備投入使用后可能產生的環(huán)境影響和危險危害因素，主要采取以下幾類措施：

　　1.控制焊接煙塵排放

　　焊接煙塵排放是鐵路貨車制造企業(yè)的重要環(huán)境影響因素，也必需制定相應的十分完善的環(huán)保管理方案。

　　為此，公司每年都要圍繞這方面，制定環(huán)境管理方案，確立科學的目標，編制縝密的實施計劃，施行有效的監(jiān)測手段，并進行嚴格驗收及適時的動態(tài)監(jiān)測。特別是隨著現今不銹鋼等材料在鐵路貨車方面的廣泛應用，焊接煙塵排放對環(huán)境影響問題更加突出，現場操作工人雖然配備焊帽、口罩、眼鏡等防護用品，但還是時常有煙塵強烈刺激操作人員眼睛和上呼吸道等職業(yè)危害的發(fā)生，以至出現部分焊工提出調離現崗位的要求。短期現象如此，長期后果更不堪設想。為此，近幾年在貨車部件焊接機械手等裝備作業(yè)臺位，全部撤掉簡易的排塵罩，代之以從國外和國內的哈爾濱、唐山等地的專業(yè)廠家引進的新型焊接煙塵凈化裝置。工作時，焊煙廢氣被風機負壓吸入凈化機內部，大顆粒飄塵被均流板和初濾網過濾沉積，進入凈化裝置的微小級煙霧和廢氣通過廢氣裝置內部被過濾和分解，然后排出達標氣體，焊接煙塵得以被收集、裓-環(huán)凈化，并定時清除。通過環(huán)保部門監(jiān)測，實現了達標排放，現場焊工也非常滿意，實現了清潔文明生產，體現了“珍愛員工健康安全”的以人為本的環(huán)保理念。

　　結合生產的季節(jié)特點，特別是地處北方的企業(yè)的氣候特點，還要充分考慮節(jié)能方面的要求。為此，在與專業(yè)廠家共同制定技術衆(zhòng)-議時，使裝備能夠盡量實現“自身裓-環(huán)”，如電焊煙塵凈化器等，通過自身內部裓-環(huán)利用，避免能量無謂地排出室外。

　　2.焊接專用夾具

　　針對穃-轉機鎖緊及限位失靈，易產生回轉部分傾穃-，造成現場人員砸傷或刮傷等傷害的問題，主要選取以具有自鎖功能的蝸輪蝸桿傳動、安全銷等機構或元件。對于有氣動系統(tǒng)的工藝裝備，如轉K6型轉向架支撐座焊接專用夾具，由于該套工藝裝備的工件在三個坐標軸方向的移動均采用風壓動力，所以專門配置了氣動控制系統(tǒng)(如下圖所示)，系統(tǒng)使用的壓力為0.4MPa。為使側架的定位及夾緊動作平穩(wěn)緩慢、夾緊力度適宜，安裝了KLJ型節(jié)流閥的控制氣缸動作速度從而控制各夾緊機構的動作速度，安裝了QP型調壓閥控制各夾緊機構的執(zhí)行件的夾緊力。為使側架的夾緊安全可靠，即在任何情況下都不至于從夾具掉落，氣路采用KLA型單向閥控制，電路采用失電夾緊方式控制。這樣在夾具工作過程中，無論停氣斷電，側架都會牢牢地夾持在夾具上，從而保證機器人焊接作業(yè)時人機的絕對安全。操作時完全程序控制，而且具備互鎖功能，操作人員無需進入焊接作業(yè)區(qū)域，穃-轉夾具也不會對機械手動作干涉和產生傷害，實現了人機安全。

   3.控制噪聲造成的污染

　　在配有由氣缸、氣閥等元件組成的氣動系統(tǒng)的工藝裝備，廣泛地在配氣閥或換向閥的排氣口上配備消聲器或節(jié)流消聲器。如近幾年的C80、C76等車型的側墻組對夾具，分別配有80個和70個QGBZ(S2型)和QGBZ(MP3型)氣缸，與之相配的K34R8B型配氣閥，通過應用FXS型(燒結式)和PXL型(燒結式)排氣節(jié)流等消聲器，大大地降低甚至消除了噪聲的污染，同時減少和避免了可能造成的對近距離操作人員的耳聾等傷害。

　　4.液壓系統(tǒng)改造

　　選用新型優(yōu)質的密封圈或具有良好密封功能的液壓閥、接頭等元件，防止漏油造成污染，如貨車分廠的中梁線在改造前，系統(tǒng)漏油嚴重，現場綷-常大面積積油，嚴重時現場操作人員甚至無處下腳作業(yè)。為此，在中梁線改造過程中，重點對其液壓系統(tǒng)進行改造。于是委托大連組合機床研究所等專業(yè)單位設計和施工，采用了力士樂等高級液壓元件，改造后漏油現象完全消除，效果非常明顯。

　　5.切屑排放

　　當前，隨著大型數控機床和加工中心的大量應用，生產效率極大提高。為此，在設計配合切削加工作業(yè)的重要工藝裝備時，為了解決切屑排放問題，廣泛應用切屑排放裝置，生產時排屑機處于常開狀態(tài)，切屑產生后即被排走，綷-集中收集并妥善處理。

　　6.傳動設備

　　對于具有機械傳動的工藝裝備，如螺旋傳動、皮帶傳動、鏈傳動及開式齒輪傳動等運動部位，設置必要的防護罩、護套或擋板等，防止現場人員的身體卷入或絞入以上危險部位。

　　7.制動器配備

　　針對提升及傳動裝置制動失靈，被提升件掉落或被牽引件無法停車，可能造成現場人員被砸傷或刮傷等傷害的情況，設計時在動力源配有制動電動機或普通電動機輸出軸以后環(huán)節(jié)配備制動器，如抱塊式制動器等。

　　8.走臺及護欄

　　針對走臺及護欄不符合規(guī)定，可能造成現場人員跌落等傷害的情況，設計時嚴格按照國家有關標準，如護欄高度為1 050mm，以及如直梯在超過3m高時加護籠；斜梯梯寬、扶手立柱高度及間距尺寸均要符合標準規(guī)定等。

　　四、效果檢驗分析及前景展望

　　近幾年的生產實踐證明，凡是在設計前充分識別環(huán)境影響和危險危害因素的工藝裝備，通過在設計中針對這些因素對癥下藥，一一制定控制措施，充分保障安全性和環(huán)保性，這些工藝裝備在投入生產使用后，都充分體現出在安全和環(huán)保方面的優(yōu)越性。具體表現如下：在滿足使用性能的前提下，沒有產生環(huán)境影響和操作危險危害，達到了預期的效果。這一點也通過日常工藝紀律檢查、安全生產大排查、安全質量標準化驗收檢驗以及環(huán)境、職業(yè)健康安全體系年審檢查結果得到進一步的驗證。

　　為實現我國鐵路貨車的提速重載，實現安全生產和環(huán)境保護，創(chuàng)建綠色企業(yè)，體現珍愛員工健康安全，使得工藝裝備的安全性和環(huán)保性越發(fā)顯得重要。我們相信，安全型和環(huán)保型工藝裝備必將成為今后該領域的發(fā)展方向之一。