2022版EN 474标准对挖掘机安全性能的要求及其实施挑战

2022版EN 474标准对挖掘机安全性能的要求及其实施挑战

柴育鹏 管恩禄

徐州徐工挖掘机械有限公司 江苏省徐州市 221000

摘要：据欧盟官方公告OJL 194-02/08/2023的要求，液压挖掘机现行的机械指令2006/42/EC的协调标准EN 474-1:2006+A6:2019和EN 474-5:2006+A3:2013（以下简称“旧标准”）将于2025年2月2日退出机械指令协调标准目录，取而代之的是EN 474-1:2022和EN 474-5:2022/AC:2022（以下简称“新标准”），此2项新标准已于2023年8月2日纳入机械指令协调标准目录。从2023年8月2日到2025年2月2日为新旧标准并存的过渡期。

关键词：欧盟机械指令、EN 474标准、挖掘机机械安全

引言：挖掘机号称是工程机械的“掌上明珠”，其灵活的动作可以方便的装载各类附属装置完成多种作业活动，从而能够替代人力开展各种生产劳动。随着挖掘机使用越来越广泛，欧盟对挖掘机的安全要求也变得越来越严格。在这一背景下欧盟标准 EN 474-1：2022 Earth-moving machinery – Safety – Part 1：General requirements和EN 474-5：2022/AC：2022 Earth-moving machinery – Safety – Part 5：Requirements for hydraulic excavators于2022年发布，新标准相比旧标准在机器的操作环境、视野、人机工程、稳定性等多个方面提出了更高的要求。

一、背景介绍

1.1挖掘机在越来越多的场景中被广泛应用

挖掘机是工程机械产品家族中的重要一员，在道路施工、城镇建设、矿山隧道等多个领域中均发挥着独特而重要的作用。挖掘机凭借着自身灵活的动作、较大的可及范围、多种多样的附属装置等，可以轻松满足各种工况的作业需求。挖掘机效率高、适应性强，大幅缩短工程周期同时，降低成本，减少了人工劳动强度，提升了施工安全性，挖掘机的广泛应用加快了城市化进程。

1.2挖掘机安全性要求越来越高

全球对挖掘机安全性的要求呈现出越来越高的趋势，这与人们的生产活动息息相关。随着挖掘机的广泛使用，挖掘机和人协作关系愈发密切，进一步提高挖掘机的安全要求是必然的趋势。不仅是操作员的人身安全问题，挖掘机的失控或故障可能引发重大事故，导致人员伤亡和财产损失。对挖掘机安全性要求不断提升就体现在各个国家对挖掘机安全标准的不断完善和提高，通过标准的约束规范挖掘机的设计、制造和使用，降低安全风险。面对挖掘机行业的不断发展，提高挖掘机的安全性不仅是对从业人员生命安全的责任，更是对工程项目成功完成的关键保障，迫切需要全行业的共同关注和努力。

二、2022版EN 474标准的主要要求

2.1操作者的保护要求

标准明确规定了挖掘机必须具备完备的操作员保护系统，包括但不限于通道安全、司机室安全、视野、电气安全、液压安全和属具安全等。旨在最大限度地降低操作员在工作中受到伤害的风险，提高设备的人机安全性。EN 474标准要求挖掘机必须符合严格的技术规范，确保其可靠性和有效性。标准不仅强调挖掘机设计和制造中对操作员安全的责任，也促使制造商采取先进技术，以确保在各种工作条件下，操作员能够在最安全的环境中操作这些设备。

2.2整机的稳定性要求

标准明确规定了挖掘机必须提供起吊报警装置和动臂下降控制装置的要求，同时要提供司机室防倾翻、防滚翻保护结构。旨在防止挖掘机在工作中发生倾覆、翻滚等意外情况，即使发生以上安全事故，司机室也要为司机提供生存空间。这一整机稳定性的要求体现了标准对于挖掘机在起吊作业中可靠性和安全性的高度关切。

2.3更加详细的验证要求

本次2022版EN 474新标准的一大变化点在于对标准的条款均给出了验证要求，标准给出了五种验证方法，分别为：计算、目视检查、测量、功能验证和特殊验证。标准中规定的每一项安全要求均需按照给定的验证方法开展，并保留文件资料进行自证，才能满足EN 474新标准对挖掘机的要求。这是一个不小的挑战，不仅仅是对挖掘机设计、制造能力的要求，同时也是对质量保证能力、对公司产品相关运行体系的要求。

三、实施挑战

3.1制造商在技术创新方面面临的挑战

应对标准的不断更新，制造商需要不断迭代和升级现有技术，以满足新的标准要求。考虑到挖掘机的多样化应用场景，制造商需要灵活运用创新技术，以适应不同工程环境和任务的需求。技术创新也需要考虑成本和可行性，确保新技术既符合标准要求，又不增加设备制造和维护的负担。因此，制造商在技术创新方面需要持续投入研发，平衡创新与实用性，以应对EN 474标准实施带来的技术挑战。

3.2设备工程设计上的实施挑战

要满足标准对整机稳定性和操作员保护的严格要求，工程设计需要更加注重细致入微的结构设计和装置布局，以确保设备在各种工作条件下保持出色的安全性。整合先进的技术创新，如自动化控制系统，将是一项复杂而关键的任务，不但要满足工况需求，还要满足智能化产品的功能安全要求。

3.3如何克服设计上的难题

克服设计上的难题需要制造商通过技术创新和工程设计的不断进步来应对。制造商可以采用先进的计算机辅助设计技术，以更精确、可靠地模拟挖掘机的结构和性能。利用先进的材料科学和制造技术，以提升挖掘机的结构强度和稳定性。加强智能化技术的应用，有助于提升设备的操作性和安全性。

四、结语

2022年版EN 474标准为挖掘机安全性提出了更为严格的指导原则，为行业提供了关键的安全标准。在全球范围内，对于提升挖掘机的操作员保护和机械结构稳定性等方面，标准的制定起到了至关重要的作用。我们迫切需要共同努力，不仅要适应标准的更新，还要通过合作与创新来确保挖掘机在各类工作环境下的安全性能不断提升。

参考文献

[1]李豪豪.挖掘机工段感知与匹配控制的研究与设计[D].导师：耿华;杨京雷.河北工程大学,2023.

[2]蔡皓.挖掘机远程操控及主动安全防护系统研究[D].导师：程勇.山东大学,2023.

[3]苏义宏.智能挖掘机铲斗轨迹规划与控制研究[D].导师：彭晓燕;赵小羽.湖南大学,2022.