机电产品绿色回收与再利用技术

本书主要针对工业生产过程中以及居民生活过程中所产出的废旧机电产品的回收和处理问题进行了分析和研究。其关注点不仅仅局限于零部件的再制造，而是从回收策略、拆解策略、以及后续的清洗技术、检测技术、材料再生技术等多视角进行了分析和讨论。总体上着眼于可持续发展和绿色发展的理念。

前言

第1章绪论1

11可持续发展的趋势与要求1

12机电产品绿色回收与再利用的意义2

13机电产品再利用的国内外现状3

14机电产品回收与再利用主要技术领域6

第2章机电产品回收再利用的评估方法7

21概述7

22环境影响评估7

23机电产品的生命周期评估9

24机电产品的回收策略评估13

25机电产品的可再制造性评估16

第3章机电产品拆解工艺与拆解技术27

31概述27

32机电产品的主要拆解工艺27

33机电产品的可拆解模型28

34拆解过程的表示与求解31

35计算机辅助拆解工艺系统 38

36拆解装备与拆解线设计46

第4章机电产品再利用的清洗技术57

41概述57

42清洗的目的和作用57

43清洗方式与技术58

44清洗设备的选型65

45清洗设备设计69

第5章机电产品再制造技术72

51概述72

52机电产品的失效形式 72

53零件的表面工程修复技术73

54变形零件的校正技术83

55功能模块的改进性设计86

第6章机电产品回收再利用过程的检测技术90

61概述90

62拆解过程的检测技术90

63再制造过程中的检测技术91

64材料回收与处理过程中的检测技术96

第7章材料回收与再利用技术99

71概述99

72材料破碎技术99

73材料分选技术101

74材料再生与再利用104

第8章机电产品回收与再利用案例117

81概述117

82汽车电机再制造 117

83基于再制造的天然气发动机122

84采煤机导向滑靴再制造125

85基于支持向量机的工字轮再制造127

86立式磨床再制造132

87废旧电冰箱处理136

参考文献139

随着我国工业化和城市化程度的提升，居民生活中家用电器的种类和数量不断增加，其中淘汰和退役的家用电器也越来越多。另一方面，随着工业企业的增加，在工业生产过程中被淘汰和退役的机电产品也越来越多，如各类机床、车辆等设备。对这些废旧机电产品如果不加以妥善的处理，不仅会占用存储空间，还存在环境污染的问题。但是从另一个角度来看，这些废旧机电产品又是一笔巨大的资源，如果加以合理利用，不仅能减少自然资源开采，还能减少资源利用过程中的能源消耗和碳排放。正是在这样的大背景下，2014年在江苏省教育厅的批准和资助下，江苏省成立了机电产品循环利用技术重点建设实验室并开展了相关的研究。

本书共分8章，其中第1章为绪论，从总体上介绍了机电产品回收再利用在国内外发展和存在的主要问题。第2章为机电产品回收再利用的评估方法，分别从环境的角度、价值的角度和产品生命周期的角度对机电产品的可回收性，以及具体的回收策略进行了相关的理论建模和分析评价。第3章为机电产品拆解工艺与拆解技术，主要从工艺装备的角度分析了废旧机电产品的拆解模式和装备，不仅分析装备的布局形式，还从控制和信息管理的角度探讨了解决拆解过程中不确定性问题的方法和思路。第4章介绍了机电产品再利用的清洗技术。第5章介绍了机电产品再制造技术。第6章介绍了机电产品回收再利用过程的检测技术，包括拆解过程、再制造过程和后处理过程中所涉及的检测技术及其特点。第7章介绍了材料回收与再利用技术。对于无法再利用或再制造的零部件，通过破碎、分选和再生等工艺环节，将其转换为可替代原生资源的材料产品也是机电产品回收再利用的重要途径。第8章结合实验室的科研课题和若干合作企业的工程案例，对机电产品回收与再利用的典型应用进行了介绍。其中第1章由戴国洪撰写，第2章由周自强撰写，第3章由戴国洪撰写，第4章由戴国洪、谭翰墨撰写，第5章由周自强、徐正亚，第6章由周自强、戴国洪撰写，第7章、第8章由周自强撰写。全书由戴国洪、周自强负责统稿。

本书获益于国家科技支撑计划、江苏省科技支撑计划、江苏省产学研前瞻联合研究项目、江苏省科技成果转化重点项目、江苏省“333工程”、江苏省高校自然科学研究重大项目等科研项目的支持，基于作者所在科研团队在机电产品绿色回收与再利用领域内的系列化科研成果，并结合了多个合作企业的工程应用而形成。同时也是在江苏省机电产品循环利用技术重点建设实验室建设经费的资助下完成的。

在本书的撰写过程中，得到了实验室学术委员会主任刘志峰教授的支持和指导，也得到了南京航空航天大学唐敦兵教授的指导和帮助，还得到了京津冀再制造产业技术研究院院长张伟教授的指导和帮助。此外，本书的撰写还得到了孙德勤、胡朝斌、章永健、应文豪及实验室联合培养研究生吴兆仁、杨二枫、曹娟、张翔燕、魏信等同学的支持，在此也一并致谢。

在本书的撰写过程中，参考了大量国内外同行的论著或文献，在此，向这些作者表示衷心的感谢。同时，特别鸣谢：
江苏华宏科技股份有限公司，
柏科电机（常熟）有限公司，
中国重汽集团济南富强动力有限公司，
常熟天地煤机装备有限公司，
无锡革新数控有限公司，
清远市东江环保技术有限公司。

由于作者水平有限，书中难免存在一些局限和错误之处，恳请读者给予批评指正。

作者