王鵬起
(撫順礦務(wù)局職工工學(xué)院,遼寧 撫順 113000)
礦山機械制造與自動化設(shè)計是工業(yè)發(fā)展的基石,對我國的現(xiàn)代化建設(shè)有著重要的意義,而隨著信息技術(shù)在各個行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,機械制造與自動化設(shè)計的發(fā)展方向也迎來了一定的轉(zhuǎn)變,將節(jié)能理念融入其中不僅可以使得機械制造擁有新的發(fā)展方向,同時也能夠大大減少能源的損耗,使得行業(yè)具備長久發(fā)展的能力。
首先,我們需要明確礦山機械制造對于工業(yè)發(fā)展的重要性。機械制造是工業(yè)發(fā)展的前提與基石,機械制造的發(fā)展方向也會受到工業(yè)發(fā)展的影響,故從機械制造行業(yè)的水平中也能夠初步判斷其工業(yè)發(fā)展的情況。而我國的礦山機械制造行業(yè)已經(jīng)有了較為完整的發(fā)展體系,能夠較好地完成一應(yīng)工業(yè)需求,為工業(yè)的長遠發(fā)展提供一定的幫助。同時,我們也應(yīng)當(dāng)意識到我國的礦山機械制造產(chǎn)業(yè)相對而言起步較晚,在設(shè)計理念上存在著部分漏洞。隨著當(dāng)代科技的快速發(fā)展,我們在將信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用于機械制造的過程中,能夠明確地發(fā)現(xiàn)機械制造產(chǎn)業(yè)有了新的發(fā)展方向,已經(jīng)開始逐漸向數(shù)據(jù)化的方向轉(zhuǎn)變靠攏。而從實際生產(chǎn)的角度進行分析,我們則能夠發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)在礦山機械制造中的應(yīng)用效果超出了實際預(yù)期,不僅大大提升了機械制造的生產(chǎn)力量,也使得機械制造的效率得到了一定的發(fā)展。但與此同時,我國礦山機械制造行業(yè)在生產(chǎn)過程中消耗能源過高的問題并沒有得到有效的解決,部分生產(chǎn)過程仍然會對環(huán)境造成較大的負擔(dān)。這不僅與我國目前所宣傳的低碳環(huán)保理念不相符合,也造成機械制造企業(yè)需要消耗更多的人力與物力。而將節(jié)能設(shè)計理念融入到礦山機械生產(chǎn)的過程中,我們也需要注重其融入方式,使得在機械制造與生產(chǎn)的過程中,可以有效地減少能源的消耗問題。
節(jié)能設(shè)計理念在礦山機械制造與自動化設(shè)計中存在著一定的應(yīng)用優(yōu)勢,這不僅使得節(jié)能設(shè)計理念的應(yīng)用更為廣泛,也能夠在一定程度上提升相應(yīng)機械設(shè)備的使用年限,而在對其優(yōu)勢進行全面分析的過程中,我們則可以從以下幾點展開討論。
首先,在進行機械制造的過程中,部分材料并不是一次性消耗品。在傳統(tǒng)的機械制造過程中,部分工作人并沒有注意到這一點,而目前對部分材料可以濟寧多次的使用,這對于減少相關(guān)能源的消耗也有著一定的優(yōu)勢。部分材料能夠在礦山機械制造的過程中進行反復(fù)地循環(huán)使用,以此來節(jié)約機械制造過程中所消耗的資金,并可以將所節(jié)約的資金繼續(xù)用于機械制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。其次,在通過節(jié)能理念進一步發(fā)展礦山機械制造的過程中,對于廢棄機械設(shè)備的回收再利用已經(jīng)成為了一大趨勢。機械設(shè)備在使用過程中存在著一定的使用年限,超過使用年限的設(shè)備很難再次用于生產(chǎn),而將其直接廢棄不僅會導(dǎo)致生態(tài)遭到破壞,也不利于資源的重整。因此,將其進行回收并且再次利用的過程,能夠促進我國環(huán)保行業(yè)的發(fā)展,并且通過對回收的機械設(shè)備進行改裝以及分析,也可以幫助我們明確機械制造的發(fā)展方向。故將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用于機械制造的過程中,能夠促使機械制造行業(yè)更加符合我國環(huán)境保護的發(fā)展需要,對于保證行業(yè)的生命力同樣具有一定的幫助,見表1。
表1 礦山機械自動化的節(jié)能設(shè)計表
首先,礦山資源對我國的發(fā)展有著較為重要的應(yīng)用意義,礦山資源的有效開發(fā)與利用能夠促進我國工業(yè)化進程與現(xiàn)代化進程的推進。而傳統(tǒng)的礦山資源利用方式主要是通過開采礦產(chǎn)資源,用于其他行業(yè)的建設(shè),但隨著我國科技水平與經(jīng)濟實力的不斷提升,礦山資源的利用方式也已經(jīng)有了一定的轉(zhuǎn)變。這不僅要求相關(guān)礦山企業(yè)能夠轉(zhuǎn)變經(jīng)營思路、擴大經(jīng)營范圍,也要求礦山機械制造行業(yè)在生產(chǎn)機械設(shè)備的過程中,將現(xiàn)代化理念與節(jié)能理念融入其中,以此來保證更加有效地利用礦山資源,開發(fā)更多種類的礦產(chǎn),同時也能夠滿足國家對于可持續(xù)化發(fā)展的需求。其次,我們也應(yīng)當(dāng)明確礦山機械設(shè)備的發(fā)展與礦山企業(yè)的生產(chǎn)需求是具有一致性的。而在礦山企業(yè)尋求新的發(fā)展機遇的同時,其對開采設(shè)備的需求也有了一定的轉(zhuǎn)變,不僅要求相應(yīng)機械設(shè)備具有信息化與現(xiàn)代化的特點,也要求機械設(shè)備可以滿足不同時期的礦山資源開采需求。這也要求礦山機械制造行業(yè)能夠廣泛地將現(xiàn)代化的機械制造理念應(yīng)用于生產(chǎn)過程之中,不斷地對當(dāng)前的機械制造技術(shù)進行改進,這不僅是新時代礦山企業(yè)發(fā)展生存的必要條件,同時也是機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
在機械設(shè)備的組織架構(gòu)之中,發(fā)動機是十分重要的。首先,發(fā)動機直接關(guān)乎機械設(shè)備的實際工作效率。當(dāng)機械設(shè)備的發(fā)動機沒有達到行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時,機械設(shè)備雖然能夠正常啟動,但其在工作效率會遠遠低于平均水平,從而阻礙礦山的開采與利用。同時,發(fā)動機在正常運轉(zhuǎn)過程中,會對注入其中的能源進行利用和轉(zhuǎn)化,從而帶動機械設(shè)備的運轉(zhuǎn),這也就使得當(dāng)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)效率較低時,不僅會造成機械設(shè)備的實際應(yīng)用性下降,也會使得機械設(shè)備對于能源的利用率降低,并進而造成能源的浪費與環(huán)境污染。因此,在對礦山機械制造中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計理念的過程中,我們必須解決發(fā)動機的能耗問題,確保機械設(shè)備的發(fā)動機符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足機械設(shè)備的運行需求。其次,在通過節(jié)能設(shè)計理念調(diào)整機械設(shè)備發(fā)動機中所存在的問題的過程中,我們應(yīng)當(dāng)從以下幾個角度開展思考。第一,在對機械設(shè)備發(fā)動機進行改造時,我們需要注重調(diào)整其整體架構(gòu),使得發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪音降低,同時需要調(diào)整發(fā)動機的運轉(zhuǎn)過程,測試其對能源的轉(zhuǎn)化情況,將制造高轉(zhuǎn)化效率的發(fā)動機作為首要目標(biāo)。第二,我們同樣需要注重發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中所造成的環(huán)境污染,在調(diào)整發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程中,降低其對環(huán)境產(chǎn)生的影響。
在礦山機械設(shè)備的整體架構(gòu)中,液壓系統(tǒng)是十分重要的。液壓系統(tǒng)不僅可以確保礦山機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),同時有效地液壓系統(tǒng)設(shè)計能夠延長機械設(shè)備的使用壽命,并降低其所消耗的能源。而在對液壓系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計的過程中,我們則需要從以下幾個方面分析其可行性。首先,我們應(yīng)當(dāng)關(guān)注液壓系統(tǒng)中相關(guān)元件的情況,通過對液壓元件進行節(jié)能設(shè)計來達成整體能源損耗降低的目的。當(dāng)液壓系統(tǒng)中相關(guān)元件出現(xiàn)磨損情況時,會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常的運轉(zhuǎn),同時,我們應(yīng)當(dāng)注重液壓系統(tǒng)運行過程中一應(yīng)雜質(zhì)對于液壓元件的影響。其次,除液油對液壓系統(tǒng)也是十分重要的。一般而言,在對液壓油進行更換的過程中,液壓系統(tǒng)并不能進行工作,而液壓油的更換也會對元件造成一定的影響,這也要求我們在設(shè)計液壓系統(tǒng)的過程中,盡可能地減少液壓油的更換次數(shù),見圖1。
圖1 液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
防滲漏系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)能夠確保液壓系統(tǒng)的運行效果,當(dāng)防滲漏系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,不僅會造成液壓系統(tǒng)消耗的能源大大增加,也會由于其防滲漏功能的下降導(dǎo)致部分液壓油出現(xiàn)滲透現(xiàn)象,從而會對環(huán)境造成一定的負擔(dān)。而將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用于防滲漏系統(tǒng)的過程中,我們也應(yīng)當(dāng)注重調(diào)整這一體系的使用壽命與使用效果,避免在礦山機械設(shè)備工作過程中,出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏情況,影響機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。
在開展礦山機械制造的過程中,由于機械設(shè)備往往由多種元件組成,并且對一應(yīng)元件的精密程度要求較高,使得機械制造企業(yè)需要生產(chǎn)多種器件。而要保證礦山機械設(shè)備整體的節(jié)能性,則也需要我們從其元件的生產(chǎn)與設(shè)計入手,從而確保礦山機械設(shè)備在生產(chǎn)與運行過程中的能耗下降,以此來達成節(jié)約能源與保護生態(tài)環(huán)境的目的。
首先,礦山機械設(shè)備是有著不同種類的,針對企業(yè)生產(chǎn)需要的不同,礦山機械設(shè)備在實際運行過程中,存在著一定的側(cè)重點,這也就使得不同的礦山機械設(shè)備所需要的元器件加工方式中存在著一定的差異。而不同元器件的生產(chǎn)需求也有區(qū)別,這也就使得部分元器件的生產(chǎn)過程較為復(fù)雜,可能需要用到多種加工方式。因此,我們需要對不同的加工方式進行一定的分析,包括其在加工生產(chǎn)效果以及在加工過程中產(chǎn)生的能耗。而在對其開展綜合分析的過程中,我們同樣需要考慮節(jié)能設(shè)計理念在其中的應(yīng)用方式。比如,元器件在進行加工的過程中,往往可以應(yīng)用冷鍛壓、熱鍛壓與溫鍛壓三種方式,而這三種方式之間只是在生產(chǎn)溫度上存在著較大的差異。我們在對其進行分析的過程中,能夠發(fā)現(xiàn)目前使用最少的一種加工方式是熱鍛壓,這種加工方式往往需要消耗大量的能源,綜合能源利用率較低。而冷鍛壓雖然消耗的能源較少,符合節(jié)能設(shè)計的理念,但往往會造成大量的污染,對環(huán)境的負擔(dān)較大,因此在實際生產(chǎn)中的使用也比較少。故我們在對礦山機械設(shè)備的加工方式應(yīng)用節(jié)能理念的過程中,應(yīng)當(dāng)注重全面性。
礦山機械設(shè)備的工藝參數(shù)對于其實際性能有著較為明顯的影響,如果工藝參數(shù)設(shè)計的不夠合理,不僅會使得礦山機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中造成較大的能源損耗與環(huán)境污染,也會使得其運轉(zhuǎn)效果下降,不能滿足礦山資源開采利用的需求,從而影響礦山行業(yè)的整體發(fā)展。而我們在將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用于礦山機械設(shè)備工藝參數(shù)調(diào)整的過程中,則可以根據(jù)實際需求來進行具有特定性的調(diào)整。比如,在設(shè)備能夠滿足礦山資源開采的前提下,我們可以適當(dāng)?shù)膶ζ浼庸び嗔繀?shù)進行調(diào)整,從而使得礦山機械設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中消耗的能源大大降低,同時也可以使得礦山機械制造行業(yè)減少能源支出與設(shè)計支出,可以將資金用于設(shè)備的生產(chǎn)研究之中。
冷卻工藝是礦山機械制造過程中的常用生產(chǎn)工藝之一,能夠確保礦山機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),而在這一過程中,往往也需要消耗一定的能源,因此對其進行節(jié)能理念設(shè)計也是十分重要的。同時,要降低冷卻工藝中帶來的能源損耗,我們往往是對冷卻液的種類進行一定的調(diào)整。相比于其他的冷卻液,冷卻油不僅會帶來較大的環(huán)境問題,同時也需要礦山機械制造行業(yè)耗費大量的能源。并且在進行冷卻工藝的過程中,不同的冷卻方式也會帶來一定的能源損耗變化,這也要求我們能夠?qū)鋮s方式開展一定的分析,從而確保冷卻工藝的節(jié)能性,見圖2。
圖2 冷卻工藝
我們應(yīng)當(dāng)明確礦山機械設(shè)備的制造是一個復(fù)雜的過程,每一個元器件往往都需要經(jīng)過多道工序,才能夠達到生產(chǎn)要求。這也就帶來了加工工序之間的先后問題,元器件在經(jīng)過某一道工序加工后,可能會需要經(jīng)過冷卻處理等,而后才能進行投入到加工過程。我們在將節(jié)能理念應(yīng)用于加工工序的設(shè)計時,也應(yīng)當(dāng)注重這一點。首先,我們在對工序進行調(diào)整和規(guī)劃的過程中,應(yīng)當(dāng)盡可能的尋找能夠縮短加工時間的工序安排,這對于降低整個加工過程中的能源損耗有著一定的意義。同時,這也可以確保礦山機械制造的高效性,使得礦山機械設(shè)備制造更加具備科學(xué)性。
礦山機械設(shè)備在經(jīng)過生產(chǎn)與制造后,往往會被運輸?shù)礁鞯?,而在運輸過程中,為了確保設(shè)備的完整性,防止設(shè)備的性能受到影響,我們往往需要對其進行層層包裝,這無疑也會帶來一定的環(huán)境污染,這對于建設(shè)環(huán)境友好型的礦山機械制造行業(yè)是十分不利的。而將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用于這一過程中時,我們則需要注重包裝材料的選擇,在保障機械設(shè)備完整性的同時,盡可能選擇可降解、污染較小的包裝材料。這既能夠確保機械設(shè)備不會在運輸過程中受到損壞,也能夠減輕包裝過程所帶來的資源浪費現(xiàn)象。
礦山機械制造的發(fā)展與我國的經(jīng)濟、科技的發(fā)展關(guān)系較為緊密。首先,隨著信息技術(shù)在機械制造行業(yè)的應(yīng)用,礦山機械制造行業(yè)會向智能化與數(shù)字化的方向發(fā)展,這不僅關(guān)乎礦山機械設(shè)備的實際應(yīng)用性能,也能夠進一步促使機械設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山資源的開采中。其次,礦山機械制造行業(yè)勢必會向著節(jié)能化與綠色化的方向發(fā)展。目前,制約礦山機械制造行業(yè)發(fā)展的一大因素即為其在生產(chǎn)過程中容易造成環(huán)境污染與資源的大量損耗。同時,礦山機械設(shè)備在正常使用的過程中,為了確保其運行狀態(tài),我們往往也需要投入大量的資源。而隨著我國對于生態(tài)環(huán)境發(fā)展的重視,礦山機械制造行業(yè)對其環(huán)保性能也會越來越重視,并且為了保證企業(yè)在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟效益,礦山機械制造行業(yè)一直以來都極其注重將節(jié)能理念應(yīng)用于機械設(shè)計中。最后,我們需要明確人性化發(fā)展對于礦山機械制造行業(yè)的重要性。相關(guān)人員在操作大型礦山機械設(shè)備時,往往需要集中注意力,并且需要耗費大量的時間,而為了確保其操作過程不會出現(xiàn)失誤,從而造成安全事故,我們則應(yīng)當(dāng)注重調(diào)整其在操作過程中的舒適體驗。因此,礦山機械制造的發(fā)展與我們的需求有著密切的聯(lián)系,在促進其發(fā)展的過程中,我們也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際生產(chǎn)需求來調(diào)整發(fā)展過程,確保礦山機械制造行業(yè)的長遠發(fā)展能力。
礦山機械制造是一個較為完整的體系,我們在將節(jié)能設(shè)計理念應(yīng)用于機械設(shè)備的生產(chǎn)過程中,應(yīng)當(dāng)注重從機械制造的各個方面對其進行調(diào)整,這不僅能夠確保礦山機械制造真正做到節(jié)能環(huán)保,也能夠進一步促進機械制造過程的科學(xué)性。同時,我們也需要注重完善礦山機械制造的自動化建設(shè),促進礦山機械制造行業(yè)的發(fā)展,從而充分地利用礦山資源,促進我國工程化的進展。