礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)分析

李艷萍

摘要：近年來(lái)，資源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題成了當(dāng)下社會(huì)各界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，如何在保證生態(tài)環(huán)境的前提下實(shí)現(xiàn)能源的勘探，成了當(dāng)下礦產(chǎn)企業(yè)面臨的難題。由于礦山機(jī)械產(chǎn)品的特殊性，且在實(shí)際的使用過(guò)程中，礦山機(jī)械與周?chē)乃?、空氣、土壤等有著十分密切的關(guān)系，因此在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)資源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行綜合性分析和考慮。本文將對(duì)礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的重要性進(jìn)行分析，并對(duì)綠色設(shè)計(jì)的方法和內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以供今后參考使用。

關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械；綠色設(shè)計(jì)；環(huán)境問(wèn)題

一、簡(jiǎn)述礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)概念

所謂的綠色設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)上就是指產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，在每個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中都應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持綠色環(huán)保的基本理念，而在礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)保證產(chǎn)品的先進(jìn)性，以保障其符合實(shí)際的生產(chǎn)需求。另外綠色設(shè)計(jì)的產(chǎn)品還應(yīng)當(dāng)具有一定的回收性、可再利用性、不含有毒的物質(zhì)，以及由此產(chǎn)生的廢物可以在保證經(jīng)濟(jì)性的條件下得到妥善的處理?？偟膩?lái)說(shuō)，礦山綠色設(shè)計(jì)就是在整個(gè)礦山機(jī)械壽命的周期中，產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等諸多屬性符合環(huán)境保護(hù)評(píng)價(jià)體系的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的使用需求。

二、淺析礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的重要性

隨著社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步，由社會(huì)生產(chǎn)引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題成了阻礙社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的因素之一，尤其是礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。而礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的重要性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，從社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)分析，礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)是社會(huì)發(fā)展的必然要求。隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放的程度在不斷地?cái)U(kuò)大，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正朝向多元化發(fā)展，而綠色設(shè)計(jì)成為了當(dāng)下國(guó)際社會(huì)和國(guó)內(nèi)社會(huì)的共同需求。例如一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)貿(mào)易壁壘的建立引起了高度的重視，且要求出口的產(chǎn)品必須符合相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在礦山機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，石棉制品是嚴(yán)令禁止使用的。但是對(duì)于我國(guó)而言，礦產(chǎn)機(jī)械中的部分制動(dòng)零件仍舊在使用這種不環(huán)保的材料，因此我國(guó)礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)與國(guó)際水平相比較還存在著一定的差距。其次傳統(tǒng)粗放式的社會(huì)生產(chǎn)模式對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，同時(shí)對(duì)人們的生產(chǎn)生活等造成了一定的影響，甚至部分生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的破壞引發(fā)了一系列的自然災(zāi)害的發(fā)生。在這些環(huán)境問(wèn)題的影響下，人們的環(huán)保意識(shí)變得越來(lái)越強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，尤其是礦山機(jī)械的生產(chǎn)更應(yīng)當(dāng)與國(guó)際水平接軌。而為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的重視力度，制定新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并建立一定的環(huán)境評(píng)估指標(biāo)，如圖1所示。

三、簡(jiǎn)述綠色設(shè)計(jì)方法

3.1 并行式綠色設(shè)計(jì)分析。并行式綠色設(shè)計(jì)作為并行工程綠色設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中必須對(duì)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)要素進(jìn)行綜合性的分析。同時(shí)還應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)中的信息進(jìn)行及時(shí)的交流和反饋。一旦在某一環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)立即對(duì)其進(jìn)行探討分析，制定出科學(xué)合理的解決措施，最終使整個(gè)綠色設(shè)計(jì)系統(tǒng)達(dá)到最佳的性能設(shè)計(jì)。另外，并行工程的實(shí)施對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)化、加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度、提高產(chǎn)品的質(zhì)量等具有十分重要的意義。

3.2 生命周期設(shè)計(jì)分析。對(duì)于綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的生命周期而言，主要包括五個(gè)部分，即綠色產(chǎn)品規(guī)劃及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程；產(chǎn)品制造與生產(chǎn)過(guò)程；產(chǎn)品使用過(guò)程；產(chǎn)品維護(hù)與服務(wù)過(guò)程；廢棄淘汰產(chǎn)品的回收；重用及處理與處置過(guò)程。另外在進(jìn)行生命周期設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)調(diào)研、研制、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售等多個(gè)內(nèi)容進(jìn)行綜合性的考慮，以保障設(shè)計(jì)方案符合環(huán)境保護(hù)的基本要求。

3.3 模塊化設(shè)計(jì)分析。在進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一定設(shè)計(jì)范圍的劃分，劃分的基礎(chǔ)就是功能、性能以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品的規(guī)格要求，設(shè)計(jì)人員在對(duì)其進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)方案制定的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)這些進(jìn)行綜合性地考慮，通過(guò)不同功能模塊之間的排列組合，構(gòu)成符合使用要求的產(chǎn)品。另外在進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)對(duì)客戶(hù)的生產(chǎn)需求進(jìn)行科學(xué)合理的分析，以保障所設(shè)計(jì)的模塊化方案符合生產(chǎn)的實(shí)際要求；其次是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持綠色環(huán)保的基本理念，保障產(chǎn)品符合綠色產(chǎn)品的基本特征，例如易拆卸、易回收等。

3.4 計(jì)算機(jī)輔助綠色設(shè)計(jì)分析。近年來(lái)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，幾乎在社會(huì)生產(chǎn)生活的各方面都有一定的應(yīng)用，同樣對(duì)于礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)而言也離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。但由于綠色設(shè)計(jì)所涉及的知識(shí)領(lǐng)域比較廣泛，僅僅將這些知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的排列組合是無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求的，因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行綠色設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)，將所涉及的知識(shí)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。另外由于礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)和數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，而且具有一定的動(dòng)態(tài)性和不確定性，加大了人工設(shè)計(jì)的難度，因此引入計(jì)算機(jī)技術(shù)是綠色設(shè)計(jì)要求的必然選擇。對(duì)于現(xiàn)階段的技術(shù)而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)也是最佳的選擇。

四、綠色設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介

4.1 設(shè)計(jì)材料的選擇。在進(jìn)行礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)使用的材料有足夠的重視。材料的選擇除了滿(mǎn)足基本的機(jī)械使用功能，還應(yīng)當(dāng)與環(huán)境建立協(xié)調(diào)的關(guān)系，礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中要求使用的材料來(lái)源充足、利用簡(jiǎn)單、同時(shí)還可以進(jìn)行回收再利用，且對(duì)環(huán)境的影響比較小等。

4.2 可回收性設(shè)計(jì)分析?？苫厥招栽O(shè)計(jì)作為礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，在開(kāi)始設(shè)計(jì)的階段就應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。它包括以下幾方面的內(nèi)容：第一，如何識(shí)別可回收材料以及可回收材料的基本標(biāo)志；第二，可回收材料的制作工藝；第三，可回收經(jīng)濟(jì)型的分析；第四，回收產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性。

4.3 可拆卸性設(shè)計(jì)分析。礦山機(jī)械綠色設(shè)計(jì)中的可拆卸性設(shè)計(jì)指的是產(chǎn)品的拆卸工藝較為簡(jiǎn)單，而且對(duì)部分材料的回收和利用可以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。例如在礦山機(jī)械中較為常用的螺紋連接，這種連接方式的拆卸比較簡(jiǎn)單，且拆卸下的螺釘還可以繼續(xù)使用，也在一定程度上體現(xiàn)了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行可拆卸設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則。第一，拆卸量較少，且拆卸簡(jiǎn)單；第二，部件的分離比較簡(jiǎn)單，且可回收零件具有一定的單一性。

五、淺析礦山機(jī)械的綠色設(shè)計(jì)

我國(guó)礦山機(jī)械產(chǎn)品的落后一直是制約我國(guó)礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的因素之一。礦山機(jī)械的種類(lèi)比較多，且不同類(lèi)型產(chǎn)品的使用功能也不盡相同。

5.1 礦山機(jī)械的清潔化處理。所謂的礦山機(jī)械清潔化主要指在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，利用一定的技術(shù)對(duì)所使用的能源、材料等進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，進(jìn)而降低對(duì)環(huán)境所造成的破壞。但是對(duì)于大部分礦山機(jī)械而言，清潔化的水平較低，因此應(yīng)當(dāng)加大對(duì)污染小，甚至是無(wú)污染技術(shù)的研究力度，降低生產(chǎn)中廢氣、廢液、廢物等的排放。另外對(duì)于無(wú)法進(jìn)行回收的機(jī)械零部件應(yīng)當(dāng)選擇易降解的生產(chǎn)材料，避免對(duì)土壤造成一定的污染。

5.2 礦山機(jī)械噪音污染治理。對(duì)于大部分礦山機(jī)械而言，噪音污染是比較嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。例如，齒輪泵的噪音較大，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和周?chē)用竦纳a(chǎn)生活會(huì)造成一定的影響。通過(guò)對(duì)造成噪音污染原因的分析可以發(fā)現(xiàn)，造成噪音污染的因素較多，大部分都是由機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所引起的。例如，齒輪泵轉(zhuǎn)速加大，壓力增加時(shí)就會(huì)導(dǎo)致噪音增加。因此在制定相應(yīng)解決措施的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)產(chǎn)生噪音的原因進(jìn)行分析，根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的解決方法。例如，齒輪泵的齒輪采用雙模數(shù)和雙壓力角，就會(huì)增大進(jìn)油區(qū)和出油區(qū)的體積，使得吸排油的能力提高，就會(huì)降低壓力波動(dòng)，噪聲也會(huì)得到一定的控制。

5.3 礦山機(jī)械油污泄漏的治理分析。在進(jìn)行礦產(chǎn)生產(chǎn)的過(guò)程中，不可避免地會(huì)發(fā)生泄漏油現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生一方面影響了機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，另一方面也造成了石油資源的浪費(fèi)，而且對(duì)周?chē)沫h(huán)境也造成了一定的污染。因此應(yīng)當(dāng)加大對(duì)密封技術(shù)和新型油料的研究力度。例如以植物油、水等取代礦物油，這樣不僅降低了礦產(chǎn)機(jī)械的泄露油污染，同時(shí)也在一定程度上降低了噪音污染。

六、結(jié)論

綜上所述，綠色設(shè)計(jì)對(duì)礦山機(jī)械的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有十分重要的意義，同時(shí)對(duì)礦產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展也存在一定的影響，因此礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)綠色設(shè)計(jì)的研究力度，在保障能源產(chǎn)量的同時(shí)，避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞。

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