工程機械設備的節能化設計

關澤偉+陳宇欣+魏瑩+王金波+陳桂馨

[摘 要]改革開放以來，我國的各類工程設施建設得到了蓬勃發展，社會經濟水平也漸漸提高，科技也在慢慢進步。但隨著新技術的出現，人們對施工設備的要求也越來越高。施工設備的節能化成為新的趨勢。本文主要針對我國的國情和我國的發展水平對工程機械節能化的設計進行探討。

[關鍵詞]工程施工；機械設備；節能

中圖分類號：TU60 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）05-0054-01

1 引言

工程機械的環保指的是工程機械在工作時對環境污染小，噪聲小的機械。作業人員在施工工地上使用的工程機械產生的噪聲大，震動大，灰塵污染嚴重等都是我國工程機械的普遍現狀。因此，機械設備的環保與節能化成為了迫在眉睫的問題。

隨著中國“一帶一路”的推動，我國的基礎建設也從國內逐步走向國外，我國的工程機械雖然得到了長足的發展，但大量工程機械所消耗的資源、排放的污染物以及施工中產生的噪聲，粉塵對環境產生了難以估計的負荷，而企業卻還沒有徹底擺脫高消耗、低效益、重污染、粗放式的傳統模式。自上個世紀90年代，發達國家工程機械已經進入信息化發展時期，能與環保、安全技術、自動化控制技術、可視化技術、人工工程、故障診斷與監護系統、機器作業信息和控制等方面被普遍重視，并出臺了相應技術標準。我國的節能工程機械起步較晚，尚缺乏相應的技術法規和標準，有關環境、安全、人機等方面指標過低，阻礙了我國節能工程機械的發展。

2 工程機械的含義

工程機械是指在土木工程行業進行工程建設中使用的所有的機械設備，工程機械是建筑企業的重要資產之一，對工程機械的充分了解有利于提高工程設施建造的效率和施工積極性。同時，還可以大大提高施工的安全性。

3 工程機械設備節能化設計方案

工程機械設備的節能化設計，就是要通過運用最新的技術，以節約能源、合理利用資源、減少環境的污染，操作與控制更加合理化為目標，是有利于人類生存和環境保護的各種現代技術的合成。充分利用先進技術對現有設備進行技術改造與升級，從而使設備進行無污染、低噪聲的建設生產，進行節能化設計主要通過以下幾個方面來進行。

3.1 動力源的選用

良好的動力源可以大大提高各類工程施工的效率，提高能源的利用率。動力源一般來說就是指的工程機械的發動機部分，在設計發動機時要盡可能減少發動機的輸入功率，提高輸出功率，也就是提高能源的利用率，從根本上來減少能量的浪費。同時，可以把發動機在停止動力輸出由于慣性而進行轉動的那一部分能量收集起來，以備下次使用。對發動機的設計要盡可能減少其內部摩擦，內部摩擦是造成能量流失的主要原因。

3.2 設計時要選擇節能環保型原材料

在滿足工程機械的基本使用功能和相關要求時，要盡可能地選擇節能環保型材料來對機械設備進行設計。同時，通過合理的結構布置從整體上來節約材料的使用，如起重機臂架和變幅小車采用高強度鋼，既降低自重又提高了起重性能。混凝土機械用的合金鑄鐵可用高強尼龍替代，不僅延長了使用壽命，還可以減少噪聲。此外，在建設施工時，要使工程機械設備能滿足實際生產要求。

3.3 選用清潔高效的能源

工程施工時，機械設備要消耗大量的化石能源，這些能源的使用，不僅加大了對空氣的污染，同時也使人們的居住環境產生深遠影響。同時，化石能源是不可再生能源，十分寶貴。而我國雖然國土遼闊，但每年要進口大量的化石能源，同時施工工地排除的廢氣，對城市的發展十分不利。因此，要選擇清潔的能源，并最大限度的提高能源的利用率。開發和發明新的能源技術已經成了各國的普遍共識。新的能源應該具有，低消耗、低污染并可再生使用等特點，開發太陽能電池或其他類型的清潔電池，不僅僅減少了工程施工工地上的污染排放，也對我國的不可再生資源提供了一種保護作用。

3.4 引入新的技術

工程機械的節能化設計離不開新的技術的支持，在設計過程中，要積極引入新的技術，并且敢于創新和大膽嘗試，把新技術和工程機械設備結合到一起，從而設計出新的工程機械的設備。比如，將太陽能發電技術用在工程機械設備上，就可以減少大量化石能源的消耗，既減少了開支，又可以獲得清潔可再生能源，保護了環境，節約了資源。

3.5 設備的各零部件要可以回收利用

在設計工程機械設備的時候，要盡可能地減少零件和材料的類別和數量，通過合理利用結構，用盡可能少的零件實現工程機械設備的多功能，多用途等。更重要的是要考慮產品的可回收性，可拆卸的零件可以通過循環利用而實現多次使用。

4 總結

我國基礎建設正在如火如荼的進行著，大量的工程機械設備在工地上進行著施工作業。為了把工程機械設備建造成節能型，不僅需要新技術、新材料等，還需要工程機械設備行業建設符合國際規范的技術平臺和評定體系。通過廣大相關企業的廣泛參與，以及人民群眾的監督舉報，中國的工程機械設備一定會出現新的變化。

工程機械設備的節能化設計，不僅滿足了實際生產的需要，還達到了節約資源的目的。政府應該大力提倡和推廣這種做法，通過相關的行業政策進行引導，經濟激勵和限制相結合，用經濟的杠桿促使環保和節能技術的發展，增強企業的技術創新能力和競爭力，從而在實際的工程施工中發揮更重大的作用。

參考文獻

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[2] 陳巧蓮.機械設計節能基本原理的分析與應用研究[J].科技展望，2016，26（13）.

[3] 楊書強，丁浩，張凱.工程機械的節能環保[J].硅谷，2008（18）：128+202.

注：作者信息

1.關澤偉，建筑工程系土木工程專業，B16414。

2.陳宇欣，機電工程學院機械類，B161A5。

3.魏瑩，機電工程學院電子測控專業，B15124。

4.王金波，會計系會計學，B15612。

5.陳桂馨，電子控制工程學院電子信息工程，B15211。endprint