高真真

摘要：煤礦開采的機械化，可有效提高煤礦生產(chǎn)效率，繼而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)營效益。提倡煤礦機械產(chǎn)品的綠色設計與制造，在設計過程中，選用綠色機械產(chǎn)品材料，對產(chǎn)品進行可拆卸性、可循環(huán)利用設計，并科學應用虛擬制造技術、再制造技術以及集成化制造技術，對于煤礦產(chǎn)業(yè)的綠色建設具有積極作用。

關鍵詞：煤礦機械；綠色設計；制造技術；解析

隨著人們生活水平的提高，對環(huán)境的關注度也在不斷提升，人們開始重視環(huán)境的保護，并且將環(huán)保作為一項造福子孫后代的事業(yè)，在這種形勢下，我國機械制造步入了環(huán)保節(jié)能的設計制造領域，應該于生產(chǎn)實踐中的環(huán)保設計理念層出不窮，綠色機械產(chǎn)品的制造技術也隨之不斷提升[1]。煤炭作為我國最豐富的不可再生能源，被廣泛應用于我國居民的日常生活以及社會工業(yè)的生產(chǎn)制造，隨著我國能源需求的擴大，其生產(chǎn)效率也在不斷提高，各類機械設備被廣泛應用于煤礦開采中，提倡煤礦機械的綠色設計與制造，對于煤礦行業(yè)的綠色建設具有積極意義。

一、煤礦機械的綠色設計

（一）選用綠色機械產(chǎn)品材料

在煤礦機械產(chǎn)品原材料的選擇過程中，不僅對質(zhì)量、性能方面有較高的要求，對于材料環(huán)保性能的要求也越來越高，這樣才能保證煤礦機械在日常使用時安全無害、環(huán)保省電，在出現(xiàn)故障報廢時也可以將一些原材料回收利用，且最大程度降低廢棄物對環(huán)境的污染[3]。一般來說，煤礦機械的金屬材料一般會選擇鐵、鋁等熱塑性好的可回收材料，其他結構材料的使用也都是選擇能耗低、對人體無害、無腐蝕、易降解的環(huán)保材料?？傊?，原材料的選擇首先要滿足環(huán)保節(jié)能優(yōu)先的要求，再對材料的價格、性能、使用年限、材料兼容性等進行綜合考慮，才能保證機械產(chǎn)品的環(huán)境兼容性。

（二）煤礦機械產(chǎn)品的可拆卸性

煤礦機械產(chǎn)品通常由多個不同功能的系統(tǒng)部件組合而成，在整體結構設計時，應該劃分為不同系列不同模塊進行細化設計，將各個系統(tǒng)的設計生產(chǎn)過程都分開，制造出不同類型不同工藝的子系統(tǒng)部件，這樣便于產(chǎn)品維修的及回收利用。在進行產(chǎn)品設計時，應細化整個產(chǎn)品的結構，在保證產(chǎn)品結構穩(wěn)固的前提下，使得各部件的拆卸難度降低，這個設計過程需要設計師綜合考慮產(chǎn)品拆卸的先后順序、拆卸成本及可回收零部件的價值，結合產(chǎn)品維修及回收利用使得具體拆卸過程，提出科學環(huán)保的設計方案。在產(chǎn)品的不同子系統(tǒng)部件連接與子系統(tǒng)內(nèi)部零部件的整合設計中，盡量采取可拆卸的連接方式（比如可分離的搭扣、機械結構互相咬合等），整體設計布局應符合人性化標準，在故障易發(fā)部位進行重點設計，以便對零部件進行拆卸維修或者更換，方便后期的維護工作[2]。

（三）煤礦機械產(chǎn)品的可循環(huán)利用

煤礦機械產(chǎn)品的可循環(huán)利用，即對環(huán)保型原材料、機械零構件等具有再利用價值的構建進行回收利用，爭取將產(chǎn)品淘汰后的資源耗損及環(huán)境污染降到最低。產(chǎn)品設計人員應對產(chǎn)品環(huán)保原材料及產(chǎn)品回收利用系統(tǒng)進行深入的了解，再結合可拆卸性設計，對產(chǎn)品進行合理設計，使可回收利用的零部件易于從整體中分離，通過對產(chǎn)品回收利用價值的分析決定其回收利用設計的重要程度，降低再利用材料的加工成本，在整體的設計中，盡量使用環(huán)保節(jié)能的材料。產(chǎn)品后期維護人員將負責回收利用的過程，需要熟悉掌握產(chǎn)品的回收設計理念，根據(jù)各個構建的回收利用價值分析結果，對各類部件進行處理。

二、煤礦機械產(chǎn)品的綠色制造技術

（一）煤礦機械的虛擬制造

任何生產(chǎn)設備在實際使用的過程中，都難免會出現(xiàn)運行故障，或者出現(xiàn)能耗過大、不符合綠色設計理念的情況，這都會影響到機械產(chǎn)品在煤礦開采過程中的適用性，在這一情形下，必須應用合理的評估技術在產(chǎn)品設計制造的中間環(huán)節(jié)對產(chǎn)品性能進行測評。目前應用較為廣發(fā)的建模、仿真、優(yōu)化設計技術體系當為美國的物理系統(tǒng)融合技術（CPS），在進行機械設備的設計時，通過計算機技術、傳感器、通信技術以及自動化技術的應用，可以建立設計模型，進行仿真測試，檢測所設計的機械產(chǎn)品是否存在設計不合理的地方，是否解決了上一代機型存在的實際問題，其性能是否進一步提升[3]。

（二）煤礦機械產(chǎn)品的再制造

煤礦機械產(chǎn)品有一定的使用年限，到期后其性能會受到一定的影響，只能將之淘汰，更換全新的機械設備。再制造技術就是將使用年限已到的機械產(chǎn)品或零構件通過修復或再次加工的方式，實現(xiàn)對這些產(chǎn)品原材料的循環(huán)利用，這樣能夠有效降低產(chǎn)品原材料損耗率，降低機械產(chǎn)品廢棄造成的環(huán)境污染。一般情況下，為了保持機械產(chǎn)品的正常運轉(zhuǎn)，會定期對其進行維護檢修，發(fā)現(xiàn)損壞的零構件可及時更換，并且進行二次加工或者是技術改造，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的情況下，將其再次應用于到產(chǎn)品制造中。

（三）煤礦機械產(chǎn)品的集成化制造

機械傳動技術是傳統(tǒng)機械制造的核心，將之與現(xiàn)代化的信息技術、網(wǎng)絡技術、通信技術以及數(shù)字化技術結合在一起，便是近幾年了崛起的一種新型機械工程技術——智能化、集成化傳動技術[4]。這一技術應用了多種元器件，將所有元器件的功能結合在一起，實現(xiàn)了機械運轉(zhuǎn)過程中傳動零件運行數(shù)據(jù)的實施監(jiān)控，賦予了機械自我診斷和系我修復的功能，在機械制造過程中，這一系統(tǒng)可根據(jù)機械產(chǎn)品的綠色設計要求及環(huán)境影響評估結果，為機械的優(yōu)化設計提供信息支持，這種設計制造應用一體化的制造技術，能夠有效優(yōu)化產(chǎn)品的性能配置。

三、結語

隨著社會的發(fā)展與進步，機械化生產(chǎn)已逐步取代了人工生產(chǎn)，機電設備廣泛應用在各個生產(chǎn)領域，煤礦機電設備的使用，實現(xiàn)了煤礦開采運輸各個環(huán)節(jié)的機械化操作，使得其生產(chǎn)效率大大提升，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益。為了響應環(huán)保型社會的建設理念，機械制造行業(yè)提出了綠色設計與制造的理念，在制造煤礦機械產(chǎn)品時，遵循綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的理念，選擇綠色的機械產(chǎn)品原材料，在優(yōu)化產(chǎn)品性能的基礎上，實現(xiàn)產(chǎn)品的可拆卸可循環(huán)利用設計，這樣能夠大大降低機械產(chǎn)品的養(yǎng)護維修費用，而且能夠減少由于機械產(chǎn)品更新?lián)Q代造成的資源損耗，通過綠色制造技術，這樣的綠色煤礦機械產(chǎn)品能夠批量化生產(chǎn)，投入煤礦開采行業(yè)中。

參考文獻

[1]王麗坤.煤礦機械的綠色設計與制造技術思考[J].機械工程與自動化，2017，03：218-219.

[2]薛穎豪.芻議煤礦機械的綠色設計和制造[J].中國高新技術企業(yè)，2014，21：8-9.

[3]田坤文.解析新時期背景下機械設計與制造中的綠色設計法[J].電子制作，2015，06：191.

[4]羅正球.關于工程機械綠色設計與制造技術的相關思考[J].橡塑技術與裝備，2015，24：65-66.