欧盟对装载机安全性能的要求

欧盟规定，凡贴有CE标志的产品均可在欧盟各成员国销售。所谓CE(Conformite Europeenne)代表欧洲统一。CE标志是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的“护照”。根据现有相关规定，我国主机厂出口欧盟地区的产品，都要有第三方认证机构认证的相关报告书。本文以装载机为例，讲述欧盟对其安全性能的要求。

图1 装载机安全通道

1.整机结构

(1) 外形尺寸及警示装置

根据2006/42/EC（欧盟机械指令）最基本的要求，整机外形布置图至少需要标识整机长、宽、高等尺寸。ISO 12509标准，还要求在外形布置图上标注照明灯、信号灯、警示灯、反射器等的位置尺寸、数量、颜色等相关信息。

(2) 安全通道

EN 474-1之5.2要求，对于整机安全通道，其攀爬结构要符合ISO 2867标准。该标准对通道装置、出入口、护栏、扶手、踏脚、阶梯等进行了定义及尺寸约束。这种尺寸约束一方面是为了保证驾驶员能够自由进出驾驶室和攀爬机器，另一方面是为了保证其结构强度和舒适性。

图2 驾驶室限制变形量DLV的实物模型

装载机除了需配备驾驶员常用及备用出入口以外，ISO 2867标准对平台、踏板、扶手、拉手、栏杆等常用的可触及部位，都专门进行了规定。比如拉手、扶手在受到1000 N挤压力时，其弹性变形量需小于80 mm，且无塑性变形；而站/行平台，则要求受到4 500 N/m2的压强时，无塑性变形。

(3) 整机稳定性

装载机机架、发动机、工作装置以及配重等的设计、选型与布置，都影响到整机的稳定性，为此EN 474-1之5.11以及EN 474-3之5.6.2中都明确规定了计算、测试、验证整机稳定性的相关信息。为了增强土方机械在作业模式下的稳定性，还应配备必要的互锁装置（如支腿、锁紧的摆动轴），这样即使万一液压油管失效，也能使装载机保持原有位置。

在EN 474-1之5.14.4中，对装载机机罩的开启作出了详细要求，即在风载速度为8 m/s时，其固定机构不能脱落、失效。

2.驾驶室

(1) 驾驶室结构

EN474-1中规定，质量大于或等于1 500 kg的整机应配备驾驶室，整机若工作在对健康有不良影响的场合，应配备相应的净化系统。

驾驶室是驾驶员停留时间最长的地方，其自身的结构强度、内部空间以及操作件等的布置，都很大程度的影响着驾驶员的安全性、操作舒适性。EN 474-1中规定，驾驶室需满足ISO 3449（落物保护结构）和ISO 3471（翻车保护结构）中的结构强度要求。

图4 装载机驾驶员视野区域划分

土方机械保护结构的实验室鉴定挠曲极限量DLV（Deflection-limiting volume）用来限制安全保护结构允许的变形量，它是根据身体高大的男性司机、穿着规定服装、戴安全帽、上身直立坐姿所占据空间尺寸确定的。在发生翻车或落物坠落后，驾驶室发生的变形量要能够保证驾驶员不受到伤害。限制变形量DLV的实物模型如图2所示。

驾驶室落物保护结构的作用有两方面：一是机器在公路维修、建筑工地作业时，该结构能对砖块、小混凝土块和手工工具等坠落物提供保护；二是机器在现场清理、拆除头顶上的障碍物及林场作业时，该结构能对树木或岩石的坠落提供保护。

驾驶室翻车保护结构的作用也有两方面：一是使系安全带坐姿驾驶员减少被挤伤的可能性；二是在侧向载荷作用下，应能承受规定的能量要求和挠度限制（DLV），以保证驾驶室没有显著变形，同时能有限抵御翻车带来的冲击。

常见的翻车保护结构有4柱式和2柱式，其中4柱式又分整体式和开式，它可以作为驾驶室骨架与驾驶室合为一体（见图3），也可以作为单独的框架放置在驾驶室的外部。对翻车保护结构进行性能试验时，应根据整机质量的大小，在保护结构骨架上施加水平、侧向、纵向和垂直方向静载荷，考核其刚度和强度是否符合要求，并按承受、吸收力的能力以及变形破坏的情况，评价其是否合格。

(2) 驾驶室通风和空调

驾驶室的室内空气流通情况，对驾驶员操作环境的舒适度影响很大。EN 474-1之5.3.2.6中明文规定，驾驶室通风系统单位时间进风量需达到43 m3/h，ISO 10263-2则明确规定了对于通风系统滤芯的要求。

除了通风系统，EN474-1之5.3.2.6对于驾驶室空调暖风系统能力也有明确规定。其要求在30 min内可以将驾驶室室内温度升高25 ℃（假设环境温度为－7 ℃时）。

(3) 驾驶室噪声和振动

驾驶室噪声和振动会给驾驶员操纵舒适性带来不良影响。EN 474-1之5.13.2和EN 474-1之7.2.2中对其进行了详细要求，其中机外辐射噪声的声功率级要按照标准ISO 6395进行测试，对于装有驾驶室的机器，驾驶员位置处的声功率级不得超过80 dB（A）。

驾驶室振动同样会给驾驶员操纵舒适性带来不良影响。在EN 474-1之7.2.2中，对其进行了相关要求，其测试方法需依据EN 12096标准的相关条款。驾驶室振动分为手臂振动（ISO 5349）和全身振动（ISO 2631）。在2002/44/EC中规定：以每个工作日（8 h）为时间单位计算，手臂振动要求剂量限值为5 m/s2，若其超过2.5 m/s2需采取措施进行减振处理。全身振动要求剂量限值为1.15 m/s2，若超过0.5 m/s2需采取措施进行减振处理。

(4) 驾驶员视野

整机视野性能的好坏，直接影响驾驶员作业安全和操作效率。因此，整机视野性能设计时，除了要考虑匹配整机外观、结构强度外，最重要的还需满足EN 474-1标准所规定的视野要求。为了使驾驶员的操纵空间具有良好视野，应在驾驶室内、外配备相应的辅助设备，如后视镜、可视装置。前窗和有要求的后窗，则应配置电动风挡玻璃刮水器和清洗器。装载机驾驶员视野区域划分如图4所示。

3. 安全装置

(1) 制动系统

装载机作业环境相对恶劣，整机吨位和体积较大，所以其对于制动性能的要求也较高。EN 474-1之5.7中，明确规定了其对于制动系统的要求。此外，在ISO 3450标准中还明确规定了行车制动、驻车制动和辅助制动的定义、测试方法、测试结果判定等。

不同制动系统可以使用共用零部件，但是除轮胎以外的任一共用零部件失效，都不应导致机器制动性能低于辅助制动系统的性能要求。

行车制动和辅助制动共用同一套制动系统时，其手柄、踏板、开关等共用的操纵机构，可用来操纵行车制动系统与辅助制动系统联合动作。紧急制动分为2种形式：一是自动产生（不可控）制动，即压力变化感应触发电磁阀检测到行车制动与辅助制动失灵后，系统可自动控制制动缸进行制动停机；二是人工操控制动，即驾驶员触动某个机构或开关后，通过控制制动缸实现制动停机。XG918E型装载机通过按动紧急停机制动按钮，即可实现紧急制动停机。

(2) 转向系统

欧盟标准规定：对于行驶速度＞20 km/h轮式机械的转向系统，除了应满足EN474-1之5.6以外，还应遵循EN 12643标准的要求。根据该标准，转向系统应涵盖正常转向系统（转向力小于115 N）和紧急转向系统（转向力小于350 N）。紧急转向系统是为了在转向动力源出现故障或发动机停止工作后，驾驶员能够对机器进行适当控制，以避免发生危险。

(作者地址：福建省厦门市灌口南路668号   厦工机械小型机产品研究所  361023)

责任编辑：Eason