工程機械產(chǎn)品設(shè)計中的節(jié)能與環(huán)保

鐘小翔 李兆之 李光耀

摘 要：工程機械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保問題，是當前國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士重點關(guān)注的對象，對于機械產(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、材料的應(yīng)用及人性化設(shè)計等方面對工程機械產(chǎn)品的節(jié)能環(huán)保問題進行研究。

關(guān)鍵詞：工程機械產(chǎn)品;設(shè)計;節(jié)能與環(huán)保

節(jié)能與環(huán)保是我們當今社會的一個主題，也是應(yīng)對當今社會各種資源日益緊缺現(xiàn)狀的一個有效措施。機械制造和自動化設(shè)計產(chǎn)業(yè)在我國的各項產(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，通過節(jié)能與環(huán)保理念的貫徹可以極大提高資源利用率，減少資源浪費，促進整個產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1、機械產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保設(shè)計的現(xiàn)狀

我國工程機械經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，在世界工程機械市場占有了一席之地，出現(xiàn)了三一重工、徐工、柳工等一些知名的企業(yè)。但是我國節(jié)能環(huán)保型工程機械起步較晚，還缺乏相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)和標準，有關(guān)環(huán)境、安全、人機等方面的指標過低，阻礙了我國綠色工程機械的發(fā)展。例如國產(chǎn)機械噪聲大.尾氣排放不達標的情況一直沒有得到較好地解決.隨著工程機械種類和數(shù)量的不斷增加，大量工程機械所消耗的資源，排放的污染物以及施工中產(chǎn)生的噪聲粉塵等對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的負荷。再者，國內(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，難以實現(xiàn)液壓泵與發(fā)動機的功率匹配。因此，我國的中高端工程機械產(chǎn)品的液壓元件基本選用進口產(chǎn)品。此外，對于中型以上的工程機械產(chǎn)品，國產(chǎn)的柴油機的綜合性能指標滿足不了要求，且要比國外的扭矩儲備低，可靠性差。

2、應(yīng)用節(jié)能與環(huán)保理念的重要性

2.1增強機械設(shè)計制造的環(huán)保性。在機械設(shè)計制造行業(yè)中，如果設(shè)計方案中，未充分重視環(huán)境保護問題，產(chǎn)品生產(chǎn)出來之后必然會造成環(huán)境污染。當前，盡管我國的科技水平發(fā)展良好，但與發(fā)達國家相比，還存在比較大的差距，我國部分機械制造行業(yè)在進行設(shè)計制造時，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)濟利益，對于所產(chǎn)生的環(huán)境污染、資源浪費等問題直接忽略。但在應(yīng)用節(jié)能環(huán)保理念之后，機械制造企業(yè)在進行設(shè)計與制造時，會對環(huán)境污染問題進行的考慮，盡量的將設(shè)計方案中的源頭污染降低，在節(jié)能環(huán)保理念的作用下，機械設(shè)計制造所具備的環(huán)保性顯著的提升。

2.2 廢棄節(jié)能環(huán)保機械產(chǎn)品的回收利用率高。經(jīng)濟水平的提高，促使人們改變了原有的生活方式，機械產(chǎn)品逐漸的成為生活中的必需品。隨著機械制造技術(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，而且這些機械產(chǎn)品基本上，都采用傳統(tǒng)方法進行設(shè)計和制造，廢棄之后，再利用效率比較差。但在機械設(shè)計制造中應(yīng)用節(jié)能環(huán)保理念之后，產(chǎn)品帶來的環(huán)境污染減小，節(jié)省了資源，即使廢棄之后也實現(xiàn)再利用，降低了廢棄節(jié)能環(huán)保機械產(chǎn)品對環(huán)境的危害。

3、節(jié)能與環(huán)保在機械產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 環(huán)保型材料的利用。在工程機械產(chǎn)品設(shè)計中要考慮環(huán)保型材料的利用。使用環(huán)保型材料主要從以下幾個方面進行：首先，盡量采用能再生利用的材料和資源。在加工過程中，盡量使用可回收利用、對環(huán)境無害的材料;在進行結(jié)構(gòu)件的設(shè)計時，也盡量采用容易裝配和分解的材料，從而使得工程機械材料的再生率提高。其次，使用環(huán)保型材料必須遵守長壽命、低能耗、低負荷的設(shè)計原則。要從減少環(huán)境負荷的角度考慮各系列產(chǎn)品同類零部件的互換性和通用性。為此應(yīng)在保持主機各項性能參數(shù)前提下，減少主機和附屬作業(yè)裝置或機具的體積和重量，提高動力傳動系統(tǒng)零部件的強度和耐久性，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的輕量化和高效率。最后，盡量采用低環(huán)境負荷材料。在設(shè)計工程機械零部件時，應(yīng)該盡可能不使用有害材料，例如氟利昂、樹脂、含氯橡膠和石棉等材料。

3.2環(huán)保型工程機械產(chǎn)品設(shè)計。首先，選用低公害發(fā)動機。發(fā)動機是工程機械所有系統(tǒng)中對環(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，能大大降低對環(huán)境的負荷。其次，降低整機振動與噪聲。減振與降噪是產(chǎn)品設(shè)計中最需關(guān)注的焦點問題。例如在裝載機設(shè)計中，動力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)，就能克服整機動力傳動系統(tǒng)與車架之間的共振、噪聲，及對動力系統(tǒng)的疲勞破壞。后橋設(shè)計成中心擺動結(jié)構(gòu)，能使后橋擺動中心與動力輸入中心重合，很好地減少附加力矩對傳動系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動與噪音， 避免在崎嶇不平道路上整機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。保持傳動液壓油的清潔度，對工程機械的液壓傳動非常重要。因此，精心設(shè)計工程機械液壓系統(tǒng)（如：采用高效、高精度過濾裝置）十分必要，這樣就可去除油液中微塵垃圾、機械磨損物等雜質(zhì)，減少液壓元件故障與磨損、延長常用液壓元件的使用壽命，降低液壓油的更換頻率;同時可有效避免液壓油在工作中溫度升得過高過快，延長換油間隔時間減少對周邊作業(yè)環(huán)境的污染。

3.3 工程機械產(chǎn)品人性化設(shè)計。首先，在駕駛室設(shè)計上，設(shè)計的加熱空氣懸浮式座椅可全方位調(diào)節(jié)、防紫外線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)動器、全自動換擋裝置、電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，再輔以合理美觀的顏色搭配，大大改善了司機的工作環(huán)境，緩解了疲勞，提高了作業(yè)效率。.其次，自動加脂裝置和集中潤滑系統(tǒng)的配置也有了提高。傳統(tǒng)的手動加注潤滑脂費時費力，而且經(jīng)常會有多余的油液溢出來污染周邊環(huán)境。目前環(huán)保型工程機械已有各種形式的自動定時潤滑設(shè)備，保證了潤滑效果且潤滑脂消耗量低，既環(huán)保又方便。再者，外觀美學(xué)設(shè)計。傳統(tǒng)的工程機械產(chǎn)品的外觀基本上都是笨重的，目前新型環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品比較注重外觀，達到了機器與環(huán)境的和諧，從視覺上給人以一種美感，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。工程機械技術(shù)的發(fā)展趨勢，已充分體現(xiàn)在控制技術(shù)的電子化上，采用計算機控制技術(shù)，可讓機器一直保持良好的工作狀態(tài)，并能實現(xiàn)自動診斷功能，不僅減少了發(fā)動機的燃油消耗，還能使工程機械保持較高的可靠性，同時也大大提高了作業(yè)的舒適性，操縱控制更加方便、簡單。

4、結(jié)束語

節(jié)能與環(huán)保型工程機械是未來工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，這是由當前環(huán)境污染，資源浪費嚴重等現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，而提出的要求，同時也是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物。當前我國節(jié)能機械的發(fā)展水平還有待提高，因此，需要投入人力、物力加大研究，通過各種方式，實現(xiàn)工程機械運轉(zhuǎn)過程中的節(jié)能降耗，通過資源再回收利用，避免資源的浪費，以達到良好的節(jié)能效果。

參考文獻

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作者簡介：鐘小翔（198510—），性別：男，民族：漢，籍貫：甘肅臨澤，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)工作單位：小松山推工程機械有限公司，研究方向：工程機械制造;

李兆之（198403—），性別：男，民族：漢，籍貫：山東濟寧，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)工作單位：小松山推工程機械有限公司，研究方向：工程機械制造;

李光耀（198308—），性別：男，民族：漢，籍貫：安徽壽縣，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，現(xiàn)工作單位：小松山推工程機械有限公司，研究方向：工程機械制造。