工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的節(jié)能與環(huán)保

1、    工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的節(jié)能與環(huán)保    鐘小翔 李兆之 李光耀摘 要：工程機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品而言，關(guān)系到其節(jié)能與環(huán)保的因素有很多，有設(shè)計(jì)方法選擇、制造材料選擇等方面，本文主要從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、材料的應(yīng)用及人性化設(shè)計(jì)等方面對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：工程機(jī)械產(chǎn)品;設(shè)計(jì);節(jié)能與環(huán)保節(jié)能與環(huán)保是我們當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)主題，也是應(yīng)對(duì)當(dāng)今社會(huì)各種資源日益緊缺現(xiàn)狀的一個(gè)有效措施。機(jī)械制造和自動(dòng)化設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，所以在這一領(lǐng)域有需要貫徹節(jié)能與環(huán)保理念，通過(guò)節(jié)能與環(huán)保理念的貫

2、徹可以極大提高資源利用率，減少資源浪費(fèi)，促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1、機(jī)械產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀我國(guó)工程機(jī)械經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，在世界工程機(jī)械市場(chǎng)占有了一席之地，出現(xiàn)了三一重工、徐工、柳工等一些知名的企業(yè)。但是我國(guó)節(jié)能環(huán)保型工程機(jī)械起步較晚，還缺乏相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)環(huán)境、安全、人機(jī)等方面的指標(biāo)過(guò)低，阻礙了我國(guó)綠色工程機(jī)械的發(fā)展。例如國(guó)產(chǎn)機(jī)械噪聲大.尾氣排放不達(dá)標(biāo)的情況一直沒(méi)有得到較好地解決.隨著工程機(jī)械種類(lèi)和數(shù)量的不斷增加，大量工程機(jī)械所消耗的資源，排放的污染物以及施工中產(chǎn)生的噪聲粉塵等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的負(fù)荷。再者，國(guó)內(nèi)極少有企業(yè)能夠生產(chǎn)出，各種具有節(jié)能效果的多路閥和液壓泵，難以實(shí)現(xiàn)液

3、壓泵與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配。因此，我國(guó)的中高端工程機(jī)械產(chǎn)品的液壓元件基本選用進(jìn)口產(chǎn)品。此外，對(duì)于中型以上的工程機(jī)械產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)的柴油機(jī)的綜合性能指標(biāo)滿(mǎn)足不了要求，且要比國(guó)外的扭矩儲(chǔ)備低，可靠性差。2、應(yīng)用節(jié)能與環(huán)保理念的重要性2.1增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的環(huán)保性。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，如果設(shè)計(jì)方案中，未充分重視環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)之后必然會(huì)造成環(huán)境污染。當(dāng)前，盡管我國(guó)的科技水平發(fā)展良好，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在比較大的差距，我國(guó)部分機(jī)械制造行業(yè)在進(jìn)行設(shè)計(jì)制造時(shí)，依然采用傳統(tǒng)的方法，這種方法單純的追求企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，對(duì)于所產(chǎn)生的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問(wèn)題直接忽略。但在應(yīng)用節(jié)能環(huán)保理念之后，機(jī)械制造企業(yè)在

4、進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造時(shí)，會(huì)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行的考慮，盡量的將設(shè)計(jì)方案中的源頭污染降低，在節(jié)能環(huán)保理念的作用下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造所具備的環(huán)保性顯著的提升。2.2 廢棄節(jié)能環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品的回收利用率高。經(jīng)濟(jì)水平的提高，促使人們改變了原有的生活方式，機(jī)械產(chǎn)品逐漸的成為生活中的必需品。隨著機(jī)械制造技術(shù)的提升，產(chǎn)品換代的速度提升，導(dǎo)致產(chǎn)品廢棄的量逐漸增加，影響生態(tài)環(huán)境，而且這些機(jī)械產(chǎn)品基本上，都采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，廢棄之后，再利用效率比較差。但在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保理念之后，產(chǎn)品帶來(lái)的環(huán)境污染減小，節(jié)省了資源，即使廢棄之后也實(shí)現(xiàn)再利用，降低了廢棄節(jié)能環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害。3、節(jié)能與環(huán)保在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)

5、計(jì)中的應(yīng)用3.1 環(huán)保型材料的利用。在工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要考慮環(huán)保型材料的利用。使用環(huán)保型材料主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先，盡量采用能再生利用的材料和資源。在加工過(guò)程中，盡量使用可回收利用、對(duì)環(huán)境無(wú)害的材料;在進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)時(shí)，也盡量采用容易裝配和分解的材料，從而使得工程機(jī)械材料的再生率提高。其次，使用環(huán)保型材料必須遵守長(zhǎng)壽命、低能耗、低負(fù)荷的設(shè)計(jì)原則。要從減少環(huán)境負(fù)荷的角度考慮各系列產(chǎn)品同類(lèi)零部件的互換性和通用性。為此應(yīng)在保持主機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)前提下，減少主機(jī)和附屬作業(yè)裝置或機(jī)具的體積和重量，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的強(qiáng)度和耐久性，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的輕量化和高效率。最后，盡量采用低環(huán)境負(fù)荷材料。在

6、設(shè)計(jì)工程機(jī)械零部件時(shí)，應(yīng)該盡可能不使用有害材料，例如氟利昂、樹(shù)脂、含氯橡膠和石棉等材料。3.2環(huán)保型工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。首先，選用低公害發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)是工程機(jī)械所有系統(tǒng)中對(duì)環(huán)境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲高效率的環(huán)保型水冷增壓柴油機(jī)，能大大降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。其次，降低整機(jī)振動(dòng)與噪聲。減振與降噪是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最需關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。例如在裝載機(jī)設(shè)計(jì)中，動(dòng)力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)，就能克服整機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)與車(chē)架之間的共振、噪聲，及對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的疲勞破壞。后橋設(shè)計(jì)成中心擺動(dòng)結(jié)構(gòu)，能使后橋擺動(dòng)中心與動(dòng)力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音， 避免在崎嶇不平道路上整

7、機(jī)各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲。最后，液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏。保持傳動(dòng)液壓油的清潔度，對(duì)工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)非常重要。因此，精心設(shè)計(jì)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)（如：采用高效、高精度過(guò)濾裝置）十分必要，這樣就可去除油液中微塵垃圾、機(jī)械磨損物等雜質(zhì)，減少液壓元件故障與磨損、延長(zhǎng)常用液壓元件的使用壽命，降低液壓油的更換頻率;同時(shí)可有效避免液壓油在工作中溫度升得過(guò)高過(guò)快，延長(zhǎng)換油間隔時(shí)間減少對(duì)周邊作業(yè)環(huán)境的污染。3.3 工程機(jī)械產(chǎn)品人性化設(shè)計(jì)。首先，在駕駛室設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)的加熱空氣懸浮式座椅可全方位調(diào)節(jié)、防紫外線(xiàn)輻射玻璃的透明天窗、功能集成的單操縱手柄、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器、全自動(dòng)換擋裝置、電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，再輔

8、以合理美觀(guān)的顏色搭配，大大改善了司機(jī)的工作環(huán)境，緩解了疲勞，提高了作業(yè)效率。.其次，自動(dòng)加脂裝置和集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的配置也有了提高。傳統(tǒng)的手動(dòng)加注潤(rùn)滑脂費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且經(jīng)常會(huì)有多余的油液溢出來(lái)污染周邊環(huán)境。目前環(huán)保型工程機(jī)械已有各種形式的自動(dòng)定時(shí)潤(rùn)滑設(shè)備，保證了潤(rùn)滑效果且潤(rùn)滑脂消耗量低，既環(huán)保又方便。再者，外觀(guān)美學(xué)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品的外觀(guān)基本上都是笨重的，目前新型環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品比較注重外觀(guān)，達(dá)到了機(jī)器與環(huán)境的和諧，從視覺(jué)上給人以一種美感，使得人們更愿意去使用它。最后，系統(tǒng)的可靠性和舒適性設(shè)計(jì)。工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，已充分體現(xiàn)在控制技術(shù)的電子化上，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，可讓機(jī)器一直保持良好的工作狀態(tài)，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷功能，不僅減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗，還能使工程機(jī)械保持較高的可靠性，同時(shí)也大大提高了作業(yè)的舒適性，操縱控制更加方便、簡(jiǎn)單。4、結(jié)束語(yǔ)節(jié)能與環(huán)保型工程機(jī)械是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，這是由當(dāng)前環(huán)境污染，資源浪費(fèi)嚴(yán)重等現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，而提出的要求，同時(shí)也是社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。當(dāng)前我國(guó)節(jié)能機(jī)械的發(fā)展水平還有待提高，因此，需要投入人力、物力加大研究，通過(guò)各種方式，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的節(jié)能降耗，通過(guò)資源再回收利用，避免資源的浪費(fèi)，以達(dá)到良好的節(jié)能效果。參