礦山機械制造與自動化設計中的節能設計理念研究

李 晶

（山西應用科技學院，山西 太原 030062）

機械制造業的快速發展，為我國工業的發展奠定了重要的基礎。隨著電子信息、計算機、人工智能等技術的深入研究和發展，自動化技術水平的得到不斷的提升，而結合當前嚴峻的能源緊缺問題，在自動化設計中融入節能設計理念并將走應用于礦山機械制造之中，是礦山機械制造自動化設計的重要發展趨勢，也是我國礦山機械制造行業和社會經濟建設實現可持續發展的重要的推動力量。

1 礦山機械制造業與自動化中節能設計理念簡析

機械制造行業對我國工業的發展建設具有非常重要的作用，它既是工業發展過程中的重要組成部分，也是促進工藝發展的重要推動力量。隨著電子計算機等先進科學技術的不斷發展，其在礦山機械制作行業中的有效應用，兩者的完美結合對礦山機械制造行業的飛速發展起到了重要的推動作用，無論是生產效率，還是生產質量，都得到了大幅度提升。盡管當前我國的礦山機械制造行業的發展已取得了一定的成果，但由于我國的礦山機械制造行業起步較晚，因此在其發展過程中仍存在許多問題，特別技術水平與發達國家相比，仍較為落后。近年來環保節能理念的興起，對傳統的礦山機械制造行業的發展理念造成了嚴重的沖擊。因此為了有效解決發展與生態環境之間的矛盾，在礦山機械制造與自動化設計中應用節能設計理念，是推動礦山機械制造行業實現可持續發展的必要措施[1]。

2 礦山機械制造與自動化設計中節能設計理念所具有的優勢

在礦山機械制造與自動化設計中應用節能設計理念，能夠對制造過程中使用的資源進行循環利用，從而有效節約資源，緩解我國社會經濟發展建設與資源過度消耗之間的矛盾。特別是節能設計理念的應用，充分考慮了產品回收問題，這是傳統礦山機械制造設計理念中的薄弱環節。通過有效的回收設計，能夠對壽命到期的產品進行有效利用，既能夠有效的利用資源，又能夠減少廢棄產品對生態環境造成的污染。應用綠色節能設計理念，還能夠有效的減少環境污染，對我國生態環境的發展建設具有積極的作用，對我國建設環境友好型社會和可持續發展型社會具有積極的意義。

3 在礦山機械制造與自動化設計中應用節能設計理念

3.1 現代設計方法在礦山機械設計中應用的必要性

現代社會經濟條件下社會經濟活動范圍的擴展以及礦山開采領域技術水平的進步，使更多種類、更多埋藏形式的礦產資源得到了開發；同時在可持續發展觀念的影響下礦山企業的生產活動也更多的向生態、環保、可持續的角度發展。 現代礦山開采活動的這些實際情況都推動著礦山開采機械的發展進步：為了讓礦山企業的運行發展更加適應現代社會經濟模式的變革形勢。礦山機械的設計活動必須打破傳統設計方法和理念的桎梏，結合礦山開采企業生存和發展的需求實際，積極引進現代機械設計的先進方法和理念，讓礦山機械的技術特點能夠更多的滿足礦藏、開采企業主體和社會經濟發展模式的要求[1]。

3.2 實現機械發動機低公害

在礦山機械制造中，發動機是最大的部件，也是最重要的組成部分之一。發動機的質量優劣，會對工程環境質量造成直接的影響，通過在礦山機械制造與自動化設計中應用節能設計理念，對發動機進行有效的改進和設計，從而有效降低噪音，減少對能源的消耗和浪費，實現耗油少、排放低、噪音小等新功能，在大幅度提高發動機工作效率的同時，也能夠有效的解決環境污染問題，實現兩者的和諧統一發展[2]。

3.3 液壓系統和防滲漏系統的設計

液壓系統是保證礦山機械能夠正常運行的重要裝置，在礦山機械制造設計中，也是設計的重點之一。在進行液壓系統設計的過程中，就用節能理念，必須要在選反映液壓元件和除液油時進行重點關注，從而有效減少對元件的磨損以及故障發生的幾率。在進行節能設計的過程中，要充分考慮微塵、雜質等問題，有效減少微塵和雜質，從而延長液壓元件的使用壽命，減少液壓油的更換次數，進而達到節約資源，減少污染的目的。

對防滲漏系統的設計，與是進行節能設計理念應用過程中需要重點考慮的問題之一。滲漏問題不僅會影響液壓系統的正常運行以及相關元件的使用壽命，同時還會造成大量的資源浪費和嚴重的環境污染。因此通過有效的防滲漏設計，減少滲漏問題的發生，可以有效節省液壓油，同時還能夠減少對周邊環境的污染。

4 應用節能設計理念對加工工藝進行科學合理的設計

在傳統的礦山機械設計過程中，一種加工工藝只能用來加工同一種零部件，而不同的加工工藝，對能源的消耗量各不相同，而且存在著極大的差異。因此，對加工工藝進行科學合理的設計是必要的。

4.1 對加工方式進行合理的設計

根本不同的制造對象，礦山機械制造有很多種加工方式，同時很多不同的加工方式，有時也可以對同一個零部件進行加工。例如冷、熱、溫鍛壓，這三種不同的加工方式，就可以對同一個零部件進行加工。

因此在運用節能設計理念對加工方式進行科學合理的設計時，必須要對每種加工方式的能源消耗情況進行詳細的分析，從而選擇出耗能最少的加工方法。以冷鍛壓、熱鍛壓和溫鍛壓三種加工方式為例，熱鍛壓在三種加工方式中，對能量利用的效率較低，所以在礦山機械制造過程中，對這種加工方式應用較少。而冷鍛壓加工方式在應用過程中對能源的消耗較低，但對環境造成的污染問題較為嚴重，所以綜合分析后得出結論，溫鍛壓加工方式最為適合。

4.2 對工藝參數進行合理的設計

在礦山機械制造加工過程中，工藝參數也是影響能耗問題的重要因素。因此在礦山機械制造與自動化設計中，應用節能設計理念時，必須要對工藝參數進行科學合理的設計，從而有效達到節能效果。例如，在設置加工余量參數時，結合實際情況適當的減小加工余量，不僅能夠有效的節約能源，還能夠節省成本的投入，對推動礦山機械制造業的發展，具有非常重要的作用[3]。

4.3 對冷卻工藝進行合理的設計

冷卻工藝也是礦山機械制造過程中的常用工藝之一，在礦山機械制造過程中，常常會用到冷卻液，因此為了有效節約能源，減少不必要的浪費，必須要運用節能設計理念對冷卻工藝進行科學合理的設計，例如在選擇冷卻液時，必須要盡可能的避免使用冷卻油。此外，還要對不同的冷卻方式進行深入的研究，從而對冷卻方式進行有效的創新和改進，提高冷卻效率，同時還能夠對冷卻過程中產生的熱量，進行有效的利用，達到節約能源的作用。

4.4 對安排工序進行合理的設計

在礦山機械制造過程中，加工一個零部件，往往需要運用多種工序才能夠完成零部件的加工制造工作。各個工序之間會有一個等待時間，根據工序的不同，其等待時間的長短也各不相同。因此在加工過程中，往往會受到工序等待時間的影響，導致加工效率較為緩慢。所以在運用節能設計理念的過程中，必須要對加工工序問題進行充分的考慮，通過科學合理的安排工序，進行統籌和規劃，從而有效減少等待時間，提高加工效率。

5 應用節能設計理念解決礦山機械包裝問題

在礦山機械制造與自動化設計中運用節能設計理念，人們的第一印象往往是在加工環境應用節能設計理念，而忽視了產品包裝和運輸環節對能源的大量消耗。

隨著加工工藝越來越復雜，對產品的包裝和運輸的要求也越來越高，而為了保證產品包裝和運輸質量，往往會消耗大量的資源。因此在包裝和運輸環節應用節能設計理念，能夠有效的節約資源，減少浪費和污染。例如，采用新型的蜂窩紙板代替塑料包裝和傳統的木材包裝，既能夠減少對木材的消耗，還能夠解決塑料包裝難以回收，會污染環境的問題，有效實現了節能環保功能，對推動礦山機械制造業的可持續發展以及建設環境友好型和可持續發展型社會，都具有積極的意義。

6 結語

隨著科學技術水平的不斷提升，在現代化礦山機械制造與自動化設計中應用節能設計理念，對推動我國機械制造業的長久發展和進步，提高礦山機械制造水平，節能減排，保護生態環境都具有積極的作用。同時，節能設計理念在礦山機械制造與自動化設計中的應用，也促進了我國現代化工業的進一步發展，對我國社會經濟建設具有非常重要的意義。