郭敬飛

（山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

引言

目前，能源的嚴(yán)重浪費(fèi)是各行各業(yè)發(fā)展中不可避免的問題，機(jī)械制造與自動(dòng)化的結(jié)合在推動(dòng)其他行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，自身嚴(yán)重浪費(fèi)能源的問題也是不可避免的。在我國能源資源不斷減少的形勢下，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展就必須要做到節(jié)能減排，因而在機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念，從設(shè)計(jì)階段使機(jī)械制造與自動(dòng)化的能耗降到最低，具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)械制造與自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀分析

自我國改革開放以來，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展迅速，同時(shí)在我國的工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)了越來越重要的地位。近年來，隨著科學(xué)信息技術(shù)的深入普及，各行各業(yè)都開始廣泛地運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是在機(jī)械制造行業(yè)中，通過與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使機(jī)械制造趨于自動(dòng)化，且其工業(yè)產(chǎn)品制造的完成也越來越安全與快速，使機(jī)械制造行業(yè)更加快速的發(fā)展，現(xiàn)在機(jī)械制造與自動(dòng)化的顯著特點(diǎn)就是高安全性與高效率生產(chǎn)。同時(shí)因?yàn)闄C(jī)械制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得我國的機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展也越來越快，并且近年來，國內(nèi)的一些機(jī)械制造企業(yè)還開始嘗試與國際接軌，通過建立跨國公司使國際交流有效加強(qiáng)，通過這一舉措，國內(nèi)許多機(jī)械制造行業(yè)的技術(shù)發(fā)展得到了有效的促進(jìn)，其規(guī)模開始不斷擴(kuò)大，也逐漸提高了其機(jī)械制造的自動(dòng)化程度，從而競爭力不斷提高，并促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展［1］。

隨著能源能耗的增加與我國對節(jié)能減排的大力倡導(dǎo)，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)對節(jié)能環(huán)保技術(shù)發(fā)展的關(guān)注度也越來越高，且對于機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展而言，有效地引入節(jié)能設(shè)計(jì)理念非常必要。在現(xiàn)代工業(yè)中，機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)就是節(jié)能環(huán)保技術(shù)，通過對機(jī)械制造中各個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，有效地對節(jié)能設(shè)計(jì)理念進(jìn)行應(yīng)用，從而對機(jī)械制造與自動(dòng)化行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展提供有效保障。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的有效應(yīng)用途徑

2.1 改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在機(jī)械制造與自動(dòng)化中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念時(shí)，貫徹節(jié)能設(shè)計(jì)理念的第一步就是改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有使機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)真正做到節(jié)能環(huán)保，才能有效地保證整個(gè)機(jī)械制造設(shè)計(jì)做到節(jié)能環(huán)保。在改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用途徑主要可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）選用低污染、低公害的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)作為機(jī)械工程系統(tǒng)中最大且最關(guān)鍵的部件，其所排放出的噪音和氣體會(huì)極大程度地影響到外部環(huán)境。因此，使用環(huán)保型的發(fā)動(dòng)機(jī)不僅可以有效減少噪音與氣體污染，還能使油耗與排量降到最低，同時(shí)有效提高加工效率，提升機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力，并極大程度上緩解了機(jī)械對于外部環(huán)境造成的污染壓力［2］。

2）液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持節(jié)能原則。機(jī)械工程中的液壓系統(tǒng)會(huì)極大程度影響到整個(gè)機(jī)械工程的運(yùn)行，要想使液壓系統(tǒng)的高效傳動(dòng)得到有效保證，就要有效保證液壓系統(tǒng)的清潔度，這不僅要求嚴(yán)格把控油料的選擇，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，也要將油液中的磨損物與微塵垃圾雜質(zhì)進(jìn)行徹底清除，從而使液壓系統(tǒng)的清潔得到有效保證，并極大程度延長換油的時(shí)間間隔，使液壓系統(tǒng)的故障發(fā)生率有效降低，同時(shí)大大降低配件的更新率，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，對液壓系統(tǒng)的污染進(jìn)行嚴(yán)格的控制。所以在對液壓系統(tǒng)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該要選擇耐腐蝕性強(qiáng)、防老化能力突出及密封優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)液壓管，軟管盡量用硬管代替，從而使軟管的廢棄量與損壞量有效降低，并因管道破裂而引起的環(huán)境污染問題減少。

3）改良機(jī)械工程駕駛室的設(shè)計(jì)。駕駛室是大型機(jī)械工程中操控機(jī)械工程最主要的控制室，在對機(jī)械工程駕駛室的設(shè)計(jì)進(jìn)行改良時(shí)，可以采用防紫外線輻射玻璃、經(jīng)減震降噪處理的全密封整體式“安全環(huán)保型”駕駛室，可將環(huán)保無氟型冷暖空調(diào)配備在駕駛室內(nèi)，對人體工程學(xué)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行充分運(yùn)用，設(shè)計(jì)一個(gè)基于FOPS 與POPS 技術(shù)的安全駕駛室，并將多元化美觀合理的色調(diào)搭配有效地融入到設(shè)計(jì)過程中，在保障駕駛員安全的同時(shí)，也有效緩解視覺上的疲勞，有效改善其工作環(huán)境的同時(shí)，也使作業(yè)效率得到提高［3］。

2.2 采用節(jié)能環(huán)保材料

1）機(jī)械工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用可回收、可再生的材料。機(jī)械制造與自動(dòng)化的材料選擇應(yīng)該嚴(yán)格遵循可回收、可再生及易分解的基本原則，在生產(chǎn)加工過程中就不會(huì)有大量的有毒有害物質(zhì)排放出來，也可以有效減小對環(huán)境的危害。特別是在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量選用可拆卸、可回收且無毒的材料，從而使機(jī)械材料的再生率有效提高，并使機(jī)械工程材料的浪費(fèi)情況有效減少。

2）機(jī)械工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要遵守長壽命、低能耗與輕重量原則。一般情況下，有效延長產(chǎn)品的使用壽命就是使機(jī)械產(chǎn)品的報(bào)廢率降低，同時(shí)也意味著減少了機(jī)械的產(chǎn)品產(chǎn)量。機(jī)械產(chǎn)品的能耗降低也能減少污染，提高環(huán)保效率。從材料能耗降低的角度，將機(jī)械產(chǎn)品的重量適量減輕，并從環(huán)境的負(fù)荷對于機(jī)械的要求方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)于環(huán)境通用標(biāo)準(zhǔn)相符合，從而保證機(jī)械構(gòu)件的通用性有效實(shí)現(xiàn)。

3）機(jī)械工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)盡量選擇綜合成本與污染最小的機(jī)械材料。在進(jìn)行機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，一些企業(yè)常常會(huì)忽視機(jī)械材料報(bào)廢以后的污染處理問題，為滿足節(jié)能要求的同時(shí)也使材料的綜合成本有效降低，應(yīng)積極采用一些綜合成本最小化與低環(huán)保負(fù)荷的機(jī)械材料，并盡量避免使用樹脂、石棉、氟利昂以及含氯橡膠等類型的機(jī)械材料。

2.3 優(yōu)化制作工藝

在設(shè)計(jì)機(jī)械制造與自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，結(jié)構(gòu)與材料的設(shè)計(jì)是非常重要的內(nèi)容，但是為了能夠使設(shè)計(jì)階段全過程的節(jié)能目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)，制作工藝的優(yōu)化也十分重要。

1）優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。眾所周知，機(jī)械制造與自動(dòng)化系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)零件越少且機(jī)械結(jié)構(gòu)越簡單，在進(jìn)行制造時(shí)所需的能源就會(huì)越低。除此之外，在制造過程中所需的能耗也會(huì)受到機(jī)械設(shè)計(jì)中零件形狀的影響。因此，在機(jī)械制造與自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要使產(chǎn)品的基本性能得到保證，還要使其零件盡可能簡化，使零件數(shù)量與機(jī)械體積減少，并優(yōu)化其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

2）合理安排工藝工序。因?yàn)椴煌庸すに嚠a(chǎn)生的能耗不同，因而在進(jìn)行產(chǎn)品加工時(shí)要合理安排加工工藝工序，對加工工藝進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，讓機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備一直保持一個(gè)滿負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，從而使生產(chǎn)設(shè)備的使用效率得到有效提高，并有效降低能源的浪費(fèi)。

3 結(jié)語

我國機(jī)械制造與自動(dòng)化在飛速發(fā)展的同時(shí)，也付出了能源大量浪費(fèi)與消耗的代價(jià)。因而，各行各業(yè)應(yīng)該高度重視節(jié)能環(huán)保問題，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念貫徹落實(shí)，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)要促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

［1］曹雅莉.淺析節(jié)能設(shè)計(jì)理念在機(jī)械制造與自動(dòng)化中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2013（8）：257－258.

［2］范盈圻.機(jī)械制造與自動(dòng)化中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念分析［J］.科技資訊，2015（10）：96.

［3］張成磊，劉朝利.機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)理念研究［J］.科技風(fēng)，2014（13）：56.