煤矿机械的绿色设计与制造技术研究

王勇

摘 要 煤矿机械的生产和运行将产生大量的能源消耗和环境污染，如何使其朝着绿色环保的方向发展，已成为社会和企业共同关注的话题。文章简要分析了如何在煤矿机械中引入绿色设计制造技术，以供同行参考。

关键词 煤矿机械;绿色设计;制造技术

1绿色设计与制造技术在煤矿机械业的具体含义

在煤矿机械行业绿色设计制造技术开始之前，首先要考虑到煤矿机械设备的寿命。我们不仅要关注设备的工作条件，还要考虑如何最大限度地利用资源。绿色设计和制造技术的优点是， 它会对设备的研制、生产和正式利用做充分的环境影响评估，目的是提高资源利用率和减少对环境的负面影响[1]。煤矿机械行业的绿色设计包括许多方面内容：创建一个有关煤矿机械产品的资料库，灵活、可拆卸的设计挑选绿色环保的机械材料等。通过煤矿机械行业的绿色环保制造，提高煤矿机械行业的可持续发展水平，促进我国煤矿机械行业的发展。

2绿色设计在煤矿机械业的应用

2.1 选用绿色机械产品材料

煤矿机械产品的原材料不仅要求更高的质量和性能，而且需要满足更高的环保性能。确保煤矿机械在使用中避免安全事故，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，最大限度地减少废弃物对环境的污染。煤矿机械的金属材料大多选用一些具有较好热塑性的可回收材料，如铝等，而其他结构材料也是环保材料，即能耗低、不腐蚀、不会危害人体、易降解[2]。总而言之，在选择原材料时，首先要满足环保节能的要求，然后综合考虑材料的价格、性能、使用寿命和材料兼容性，从而保证机械产品的环境的兼容性。

2.2 利用可拆卸的煤矿机械

为了使煤矿机械循环再利用，可以利用可拆卸的材料和零部件，在设计产品时也要注意产品报废之后的可拆卸，从而提高产品的回收率。煤矿机械产品的制造程序烦琐，并且产品重量、体积、消耗资源量均比较大，只有合理利用可拆卸性才能充分使用废弃的煤矿机械产品。煤矿机械的可拆卸性设计涉及三方面内容，包含拆卸时的机械产品设计、工艺设计以及系统性设计，都应该尽可能地降低拆卸时的工作量，简化零部件的种类，使产品结构变得可预测[3]。

2.3 合理构建绿色设计的数据库

在一个产品的设计之前，工作者要预先有效建立数据库，并且要围绕环境、技术、材料三大核心内容。数据库的建立有利于各项数据得到有效处理，并且有助于分析生产的成本、正确挑选材料等。施工者在处理数据时还应该考虑材料的种类、设备的安装、再利用率等问题。提升绿色环保生态技术的同时，也有助于有关法律法规的完善。

2.4 必须构建绿色设计的评价体系

绿色设计的评价体系是十分具有参考价值的，所以设计工作者在构建绿色设计的评价体系时，要把环保、资源等多项指标相结合，并且合理分析资源的可利用率和经济情况。进一步提高整个体系的运行效果，达到绿色设计的最终目标。

3煤矿机械产品的绿色制造技术

3.1 优化制造流程

为了保证机械制造的效率，提高质量，使机械设备的形状、尺寸和性质符合要求，设计人员在使用绿色制造技术制造煤炭产品时，需要不断优化制造过程。此外，技术人员还需要进行方案评审和选择。在绿色制造开始之前，设计师应该对非绿色部件有充分的了解，按照绿色方案开展工作[4]。一般来说，设计师应根据产品功能、质量、开发周期等因素，重点优化生产环境。目前，设计人员基于信息技术开展优化工作，同时在煤矿机械生产中推进网络化建设工作，优化整合机床设备与制造中心。

3.2 煤矿机械产品的虚拟制造

虚拟制造包括虚拟开发和虚拟生产两个主要部分，将虚拟制造技术引入煤炭机械设计中，有效降低了成本，提高了生产效率。结合CAX 有利于确保虚拟化设计生

产工作的开展，进一步缩短产品设计与生产时间。利用信息化技术建立数据信息煤机数据库，其中包括切削用量、切削刀具等，能优化整个制造过程，保证绿色制造效果的实现。

3.3  煤矿机械产品的再制造

产品的再制造就是通过修复与处理已到使用期限的产品，使其性能恢复到比以前更好的过程。并遵循节能、环保和节材的原则，立足于相关技术改造废旧产品，以恢复其性能，甚至提升部分性能[5]。一方面，提高了资源的利用率;另一方面，减少了对资源的过度消耗和对环境的污染。现阶段的再制造技术融合了包括集机械工程技术、电子技术、自动化技术以及信息技术等多种技术。

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。

4結束语

总之，随着节能环保工作的不断推进，我国各矿井越来越重视走绿色发展之路。绿色设计制造技术在煤矿机械行业的应用，不仅有利于降低生产成本，提高经济效益，而且有利于生态环境的可持续发展。我国正在走可持续发展的道路，包括生态环境的可持续发展和经济社会的可持续发展。煤矿机械生产是一个耗能行业，因此可以看出，完善和提高绿色设计与制造技术是可持续发展的必然要求。

参考文献

[1] 杨毛光，张凯荣.煤矿机械绿色设计与加工的途径研究[J].科技展望，2015（10）：55.

[2] 郭永辉.煤矿机械的绿色设计与制造技术研究[J].南方农机，2019， 50（16）：144.

[3] 张广阔.煤矿机械的绿色设计与制造技术探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（9）：154-155.

[4] 宋磊.煤矿机械的绿色设计与制造技术研究[J].建材与装饰，2017 （49）：180-181.

[5] 范力.煤矿机械发展探析[J].能源与节能，2020（1）：160-161.