矿山机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究

李 晶

（山西应用科技学院，山西 太原 030062）

机械制造业的快速发展，为我国工业的发展奠定了重要的基础。随着电子信息、计算机、人工智能等技术的深入研究和发展，自动化技术水平的得到不断的提升，而结合当前严峻的能源紧缺问题，在自动化设计中融入节能设计理念并将走应用于矿山机械制造之中，是矿山机械制造自动化设计的重要发展趋势，也是我国矿山机械制造行业和社会经济建设实现可持续发展的重要的推动力量。

1 矿山机械制造业与自动化中节能设计理念简析

机械制造行业对我国工业的发展建设具有非常重要的作用，它既是工业发展过程中的重要组成部分，也是促进工艺发展的重要推动力量。随着电子计算机等先进科学技术的不断发展，其在矿山机械制作行业中的有效应用，两者的完美结合对矿山机械制造行业的飞速发展起到了重要的推动作用，无论是生产效率，还是生产质量，都得到了大幅度提升。尽管当前我国的矿山机械制造行业的发展已取得了一定的成果，但由于我国的矿山机械制造行业起步较晚，因此在其发展过程中仍存在许多问题，特别技术水平与发达国家相比，仍较为落后。近年来环保节能理念的兴起，对传统的矿山机械制造行业的发展理念造成了严重的冲击。因此为了有效解决发展与生态环境之间的矛盾，在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念，是推动矿山机械制造行业实现可持续发展的必要措施[1]。

2 矿山机械制造与自动化设计中节能设计理念所具有的优势

在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念，能够对制造过程中使用的资源进行循环利用，从而有效节约资源，缓解我国社会经济发展建设与资源过度消耗之间的矛盾。特别是节能设计理念的应用，充分考虑了产品回收问题，这是传统矿山机械制造设计理念中的薄弱环节。通过有效的回收设计，能够对寿命到期的产品进行有效利用，既能够有效的利用资源，又能够减少废弃产品对生态环境造成的污染。应用绿色节能设计理念，还能够有效的减少环境污染，对我国生态环境的发展建设具有积极的作用，对我国建设环境友好型社会和可持续发展型社会具有积极的意义。

3 在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念

3.1 现代设计方法在矿山机械设计中应用的必要性

现代社会经济条件下社会经济活动范围的扩展以及矿山开采领域技术水平的进步，使更多种类、更多埋藏形式的矿产资源得到了开发；同时在可持续发展观念的影响下矿山企业的生产活动也更多的向生态、环保、可持续的角度发展。 现代矿山开采活动的这些实际情况都推动着矿山开采机械的发展进步：为了让矿山企业的运行发展更加适应现代社会经济模式的变革形势。矿山机械的设计活动必须打破传统设计方法和理念的桎梏，结合矿山开采企业生存和发展的需求实际，积极引进现代机械设计的先进方法和理念，让矿山机械的技术特点能够更多的满足矿藏、开采企业主体和社会经济发展模式的要求[1]。

3.2 实现机械发动机低公害

在矿山机械制造中，发动机是最大的部件，也是最重要的组成部分之一。发动机的质量优劣，会对工程环境质量造成直接的影响，通过在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念，对发动机进行有效的改进和设计，从而有效降低噪音，减少对能源的消耗和浪费，实现耗油少、排放低、噪音小等新功能，在大幅度提高发动机工作效率的同时，也能够有效的解决环境污染问题，实现两者的和谐统一发展[2]。

3.3 液压系统和防渗漏系统的设计

液压系统是保证矿山机械能够正常运行的重要装置，在矿山机械制造设计中，也是设计的重点之一。在进行液压系统设计的过程中，就用节能理念，必须要在选反映液压元件和除液油时进行重点关注，从而有效减少对元件的磨损以及故障发生的几率。在进行节能设计的过程中，要充分考虑微尘、杂质等问题，有效减少微尘和杂质，从而延长液压元件的使用寿命，减少液压油的更换次数，进而达到节约资源，减少污染的目的。

对防渗漏系统的设计，与是进行节能设计理念应用过程中需要重点考虑的问题之一。渗漏问题不仅会影响液压系统的正常运行以及相关元件的使用寿命，同时还会造成大量的资源浪费和严重的环境污染。因此通过有效的防渗漏设计，减少渗漏问题的发生，可以有效节省液压油，同时还能够减少对周边环境的污染。

4 应用节能设计理念对加工工艺进行科学合理的设计

在传统的矿山机械设计过程中，一种加工工艺只能用来加工同一种零部件，而不同的加工工艺，对能源的消耗量各不相同，而且存在着极大的差异。因此，对加工工艺进行科学合理的设计是必要的。

4.1 对加工方式进行合理的设计

根本不同的制造对象，矿山机械制造有很多种加工方式，同时很多不同的加工方式，有时也可以对同一个零部件进行加工。例如冷、热、温锻压，这三种不同的加工方式，就可以对同一个零部件进行加工。

因此在运用节能设计理念对加工方式进行科学合理的设计时，必须要对每种加工方式的能源消耗情况进行详细的分析，从而选择出耗能最少的加工方法。以冷锻压、热锻压和温锻压三种加工方式为例，热锻压在三种加工方式中，对能量利用的效率较低，所以在矿山机械制造过程中，对这种加工方式应用较少。而冷锻压加工方式在应用过程中对能源的消耗较低，但对环境造成的污染问题较为严重，所以综合分析后得出结论，温锻压加工方式最为适合。

4.2 对工艺参数进行合理的设计

在矿山机械制造加工过程中，工艺参数也是影响能耗问题的重要因素。因此在矿山机械制造与自动化设计中，应用节能设计理念时，必须要对工艺参数进行科学合理的设计，从而有效达到节能效果。例如，在设置加工余量参数时，结合实际情况适当的减小加工余量，不仅能够有效的节约能源，还能够节省成本的投入，对推动矿山机械制造业的发展，具有非常重要的作用[3]。

4.3 对冷却工艺进行合理的设计

冷却工艺也是矿山机械制造过程中的常用工艺之一，在矿山机械制造过程中，常常会用到冷却液，因此为了有效节约能源，减少不必要的浪费，必须要运用节能设计理念对冷却工艺进行科学合理的设计，例如在选择冷却液时，必须要尽可能的避免使用冷却油。此外，还要对不同的冷却方式进行深入的研究，从而对冷却方式进行有效的创新和改进，提高冷却效率，同时还能够对冷却过程中产生的热量，进行有效的利用，达到节约能源的作用。

4.4 对安排工序进行合理的设计

在矿山机械制造过程中，加工一个零部件，往往需要运用多种工序才能够完成零部件的加工制造工作。各个工序之间会有一个等待时间，根据工序的不同，其等待时间的长短也各不相同。因此在加工过程中，往往会受到工序等待时间的影响，导致加工效率较为缓慢。所以在运用节能设计理念的过程中，必须要对加工工序问题进行充分的考虑，通过科学合理的安排工序，进行统筹和规划，从而有效减少等待时间，提高加工效率。

5 应用节能设计理念解决矿山机械包装问题

在矿山机械制造与自动化设计中运用节能设计理念，人们的第一印象往往是在加工环境应用节能设计理念，而忽视了产品包装和运输环节对能源的大量消耗。

随着加工工艺越来越复杂，对产品的包装和运输的要求也越来越高，而为了保证产品包装和运输质量，往往会消耗大量的资源。因此在包装和运输环节应用节能设计理念，能够有效的节约资源，减少浪费和污染。例如，采用新型的蜂窝纸板代替塑料包装和传统的木材包装，既能够减少对木材的消耗，还能够解决塑料包装难以回收，会污染环境的问题，有效实现了节能环保功能，对推动矿山机械制造业的可持续发展以及建设环境友好型和可持续发展型社会，都具有积极的意义。

6 结语

随着科学技术水平的不断提升，在现代化矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念，对推动我国机械制造业的长久发展和进步，提高矿山机械制造水平，节能减排，保护生态环境都具有积极的作用。同时，节能设计理念在矿山机械制造与自动化设计中的应用，也促进了我国现代化工业的进一步发展，对我国社会经济建设具有非常重要的意义。