浅析煤矿机械绿色设计及制造

高艳 高顺阳

榆林市榆神煤炭建筑设计有限公司 陕西榆林 719000

摘要：随着社会经济的发展，科学技术的不断更新，煤矿开采机械化程度不断增加，但煤矿机械一般体积庞大，为高能耗设备，易对环境造成污染，浪费资源。为缓解煤矿机械与生态环境的矛盾，提高企业的经济效益与社会效益，实现可持续发展，绿色设计制造为煤矿机械的设计生产提供了具体实施方法。

关键词：煤矿机械；绿色设计；制造

引言

自从新中国成立以来，我国对经济发展使用的是粗放型的模式。通过这种模式虽然为国家的经济建设的发展有了很大的帮助，但是这却是以牺牲自然环境、浪费自然资源、增加成本投入为代价的方式。到了新世纪，党和国家都开始注意到了对自然环境的保护，提出了可持续发展的政策。而在煤矿机械设计中加入绿色设计理念，不仅可以提高企业的开采效率，还符合国家政策，绿色设计理念也将来机械设计的大势所趋。

1煤矿机械绿色设计与制造技术的内涵

一般绿色设计是凭借产品生产中的技术以及环境协调等方面的信息状况，希望所设计的产品能不仅技术领先，经济还非常合理，拥有良好的环境协调能力。煤矿机械绿色设计和制造技术在应用的过程中需要充分的考虑机械设备的生命周期、对环境的特性以及资源效率进行重点设计，从而能够有效地进行资源利用，最大程度降低煤矿企业设备所产生的影响。绿色设计和制造技术对机械的开发、制造和投入使用后对环境的影响做了充分考虑，以求更高效地利用资源，最大降低煤矿机械在其生命周期中对环境的影响。煤矿机械绿色设计的主要内容有:建立机械产品设计数据库和知识库，进行可拆卸设计，选用绿色的机械材料，煤矿机械绿色设计建模等。采用绿色制造技术生产，可以有效改善煤矿机械的环保性能，从而促进我国煤矿机械的良好发展。

2煤矿机械绿色设计分析

2.1产品可拆卸性的设计

使用绿色技术对煤矿机械的设计要注重增强产品的可拆卸性，产品可拆卸性的增强，在对损坏的零部件进行更换时，不会对煤矿机械造成损伤。同时拆卸下来的零件也能妥善处理，可以有效提高煤矿机械的使用寿命。在煤矿机械上的各种零部件，使用的寿命也是各不相同的，增强了可拆卸性设计，不仅可以对机械设备进行很好的维护，也方便了对产品零部件的回收，有效发挥产品的各项功能。而且产品在报废之后，也可以将未破坏的零部件拆卸下来，使用到其他正常工作的机械上去，从而达到对资源的利用最大化。

2.2用绿色机械产品材料

煤矿机械产品原材料除要求具有较高的质量与性能外，也需要满足较高的环保性能。确保煤矿机械在使用中避免引发安全事故，大大节约用电，同时在设备出现故障报废时也可回收利用一些原材料，最低限度降低废弃物对环境的污染。煤矿机械的金属材料大多选择一些具有较好热塑性的可回收材料，如铝等，其他结构材料也为环保材料，即能耗低，无腐蚀，不会危害人体，容易降解。总而言之，选择原材料第一步就是满足环保节能优先性要求，之后再综合考虑材料的价格、性能、使用年限以及材料兼容性，以保证机械产品的环境兼容性得到。

2.3绿色设计数据库

设计人员在进行产品设计之时，一定要提前对数据库进行合理的构建，构建标准要严格的遵循以环境、技术以及材料作为核心的主要要求。并且，数据库的构建可以为各类数据之间的处理提供推动作用，同时，还有利于生产成本的具体分析、材料的合理选用等方面工作的开展。设计施工人员在设计数据库的时候还要重视对材料类型、装备制造以及回收率等方面的工作，从而进一步的促使绿色生态技术得到提高，相关的法规可以得到有效的完善。

3煤矿机械的绿色制造技术

3.1煤机制造流程整体设计及优化

煤矿机械最终的产生也依赖于机械制造行业，通过对原材料的加工转化为成品，对整机产品进行最优化的加工方式。从原材料的选择，工艺方案的制定，机械加工过程，零部件装配过程，整机调试验证，包括产品包装，发货运输整个过程，贯穿质量控制体系，环境监测体系，职业健康、安全、6S等各种体系的建设。选择对环境污染最小，资源浪费最少的绿色制造，需要引用新设备、新工艺、新技术的投入，增加生产成本，但对其社会影响、资源，环境保护等具有正面意义，对企业长久发展应全面综合考虑，选择最科学合理的加工方案并持续优化。实现煤矿机械的绿色加工。

3.2虚拟制造

虚拟制造业在具体的推行过程中主要涵盖了虚拟生产、开发等各个方面。总而言之，在生产过程中，虚拟技术所起的主要作用就是有效的降低生产成本，并且提高生产效率。虚拟技术可以进一步降低产品的设计周期以及能源的消耗。另外，如果可以合理的利用信息化技术，就能实现对各项数据的汇总，比如产品切削量、切削刀具等方面的数据。从而进一步的促进设计建设工作的开展，不断的提高煤矿机械工业的绿色制造技术，优化制造过程。

3.3积极提高工作人员的绿色意识

随着社会的不断发展，绿色环保理念不断深入，人们对于该方面的认识越来越深入，煤矿机械绿色设计是主要的发展趋势，因此需要重点进行分析，相关人员需要组织绿色设计就是说技术的培训，同时组织工作人员参观其他绿色设计和制造技术推广比较好的单位，从而提高他们的整体环保意识，促进其在每个工作细节中做到绿色环保。另外还需要相关人员开展相应的活动，对比传统生产所带来的问题，从而能够提高他们的认识，更好地促进该工作的开展。

3.4煤矿机械技术的集成化技术

煤矿机械产品制造的过程非常复杂，其生命周期内涉及的技术很多，因此绿色制造系统集成性意义重大。为实现这一目标，第一步就需结合产品的使用性能、产品的设计工艺、产品材料的选择以及用户需求，同时建立信息技术集成系统，包括绿色设计系统、设计制造过程、环境影响评估系统与产品制造检验系统等在内的几个绿色设计制造主要评定内容，形成一套完整的集成化技术体系。

3.5机床技术

进行干式加工过程中，在进行切削时，经常产生过多的切削热，如果导致散热不准时，会发生机床受热不平均，随之热量过高产生变形，这样的热变形会影响到加工的精度。因此，实际工作时，机床应该配置一些循环冷却系统，这样便能带着大量的切削热，同时也能取得更好的隔热措施。一些实验说明，干式切削理想需在高速度切削状态下实施，采用此种方法能有效减小工件、刀具等产生的热量。进行高速切削时，为了创造更好的条件，针对精密度较高的切削机床，可适当在机床上放上健康系统，随时查看切削位置的温度、切削里、刀具磨损等，并加上机床补偿装置。

结语

我国经济增长方式已由粗犷型生产转变为精益化生产，煤矿机械行业属于高污染、高能耗产业，随着生产不断进步，对煤矿机械的要求越来越高，要求煤机企业加大对技术的投入，采用新技术、新手段，提高其核心竞争力，实现煤矿机械发展与生态环境和谐共赢。从可持续发展理念出发，煤矿机械设备从设计选材、生产制造、后期使用及最终报废的整个生命周期统筹考虑，煤机产品的绿色设计制造是制造业未来的发展趋势，煤矿机械正在朝着智能化、集成化、数字化方向发展，充分考虑煤矿机械产品对社会和环境造成的负面影响，既要创造经济利益同时又可与社会环境和谐发展。绿色设计制造对可持续发展具有重要意义，是未来发展煤矿机械发展的必然趋势。

参考文献

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