王鵬起

（撫順礦務(wù)局職工工學(xué)院，遼寧 撫順 113000）

礦山機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)是工業(yè)發(fā)展的基石，對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)有著重要的意義，而隨著信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展方向也迎來了一定的轉(zhuǎn)變，將節(jié)能理念融入其中不僅可以使得機(jī)械制造擁有新的發(fā)展方向，同時(shí)也能夠大大減少能源的損耗，使得行業(yè)具備長(zhǎng)久發(fā)展的能力。

1 礦山機(jī)械制造業(yè)與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念簡(jiǎn)要分析

首先，我們需要明確礦山機(jī)械制造對(duì)于工業(yè)發(fā)展的重要性。機(jī)械制造是工業(yè)發(fā)展的前提與基石，機(jī)械制造的發(fā)展方向也會(huì)受到工業(yè)發(fā)展的影響，故從機(jī)械制造行業(yè)的水平中也能夠初步判斷其工業(yè)發(fā)展的情況。而我國(guó)的礦山機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)有了較為完整的發(fā)展體系，能夠較好地完成一應(yīng)工業(yè)需求，為工業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供一定的幫助。同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)意識(shí)到我國(guó)的礦山機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)相對(duì)而言起步較晚，在設(shè)計(jì)理念上存在著部分漏洞。隨著當(dāng)代科技的快速發(fā)展，我們?cè)趯⑿畔⒓夹g(shù)廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造的過程中，能夠明確地發(fā)現(xiàn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)有了新的發(fā)展方向，已經(jīng)開始逐漸向數(shù)據(jù)化的方向轉(zhuǎn)變靠攏。而從實(shí)際生產(chǎn)的角度進(jìn)行分析，我們則能夠發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)在礦山機(jī)械制造中的應(yīng)用效果超出了實(shí)際預(yù)期，不僅大大提升了機(jī)械制造的生產(chǎn)力量，也使得機(jī)械制造的效率得到了一定的發(fā)展。但與此同時(shí)，我國(guó)礦山機(jī)械制造行業(yè)在生產(chǎn)過程中消耗能源過高的問題并沒有得到有效的解決，部分生產(chǎn)過程仍然會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的負(fù)擔(dān)。這不僅與我國(guó)目前所宣傳的低碳環(huán)保理念不相符合，也造成機(jī)械制造企業(yè)需要消耗更多的人力與物力。而將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入到礦山機(jī)械生產(chǎn)的過程中，我們也需要注重其融入方式，使得在機(jī)械制造與生產(chǎn)的過程中，可以有效地減少能源的消耗問題。

2 礦山機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢(shì)

節(jié)能設(shè)計(jì)理念在礦山機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中存在著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這不僅使得節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用更為廣泛，也能夠在一定程度上提升相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的使用年限，而在對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行全面分析的過程中，我們則可以從以下幾點(diǎn)展開討論。

首先，在進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，部分材料并不是一次性消耗品。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，部分工作人并沒有注意到這一點(diǎn)，而目前對(duì)部分材料可以濟(jì)寧多次的使用，這對(duì)于減少相關(guān)能源的消耗也有著一定的優(yōu)勢(shì)。部分材料能夠在礦山機(jī)械制造的過程中進(jìn)行反復(fù)地循環(huán)使用，以此來節(jié)約機(jī)械制造過程中所消耗的資金，并可以將所節(jié)約的資金繼續(xù)用于機(jī)械制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。其次，在通過節(jié)能理念進(jìn)一步發(fā)展礦山機(jī)械制造的過程中，對(duì)于廢棄機(jī)械設(shè)備的回收再利用已經(jīng)成為了一大趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)備在使用過程中存在著一定的使用年限，超過使用年限的設(shè)備很難再次用于生產(chǎn)，而將其直接廢棄不僅會(huì)導(dǎo)致生態(tài)遭到破壞，也不利于資源的重整。因此，將其進(jìn)行回收并且再次利用的過程，能夠促進(jìn)我國(guó)環(huán)保行業(yè)的發(fā)展，并且通過對(duì)回收的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改裝以及分析，也可以幫助我們明確機(jī)械制造的發(fā)展方向。故將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于機(jī)械制造的過程中，能夠促使機(jī)械制造行業(yè)更加符合我國(guó)環(huán)境保護(hù)的發(fā)展需要，對(duì)于保證行業(yè)的生命力同樣具有一定的幫助，見表1。

表1 礦山機(jī)械自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)表

3 在礦山機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念概述

3.1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的必要性

首先，礦山資源對(duì)我國(guó)的發(fā)展有著較為重要的應(yīng)用意義，礦山資源的有效開發(fā)與利用能夠促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程與現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)。而傳統(tǒng)的礦山資源利用方式主要是通過開采礦產(chǎn)資源，用于其他行業(yè)的建設(shè)，但隨著我國(guó)科技水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提升，礦山資源的利用方式也已經(jīng)有了一定的轉(zhuǎn)變。這不僅要求相關(guān)礦山企業(yè)能夠轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)思路、擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)范圍，也要求礦山機(jī)械制造行業(yè)在生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的過程中，將現(xiàn)代化理念與節(jié)能理念融入其中，以此來保證更加有效地利用礦山資源，開發(fā)更多種類的礦產(chǎn)，同時(shí)也能夠滿足國(guó)家對(duì)于可持續(xù)化發(fā)展的需求。其次，我們也應(yīng)當(dāng)明確礦山機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與礦山企業(yè)的生產(chǎn)需求是具有一致性的。而在礦山企業(yè)尋求新的發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，其對(duì)開采設(shè)備的需求也有了一定的轉(zhuǎn)變，不僅要求相應(yīng)機(jī)械設(shè)備具有信息化與現(xiàn)代化的特點(diǎn)，也要求機(jī)械設(shè)備可以滿足不同時(shí)期的礦山資源開采需求。這也要求礦山機(jī)械制造行業(yè)能夠廣泛地將現(xiàn)代化的機(jī)械制造理念應(yīng)用于生產(chǎn)過程之中，不斷地對(duì)當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，這不僅是新時(shí)代礦山企業(yè)發(fā)展生存的必要條件，同時(shí)也是機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

3.2 能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)低公害

在機(jī)械設(shè)備的組織架構(gòu)之中，發(fā)動(dòng)機(jī)是十分重要的。首先，發(fā)動(dòng)機(jī)直接關(guān)乎機(jī)械設(shè)備的實(shí)際工作效率。當(dāng)機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有達(dá)到行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，機(jī)械設(shè)備雖然能夠正常啟動(dòng)，但其在工作效率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均水平，從而阻礙礦山的開采與利用。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會(huì)對(duì)注入其中的能源進(jìn)行利用和轉(zhuǎn)化，從而帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，這也就使得當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率較低時(shí)，不僅會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用性下降，也會(huì)使得機(jī)械設(shè)備對(duì)于能源的利用率降低，并進(jìn)而造成能源的浪費(fèi)與環(huán)境污染。因此，在對(duì)礦山機(jī)械制造中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念的過程中，我們必須解決發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗問題，確保機(jī)械設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行需求。其次，在通過節(jié)能設(shè)計(jì)理念調(diào)整機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)中所存在的問題的過程中，我們應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)角度開展思考。第一，在對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造時(shí)，我們需要注重調(diào)整其整體架構(gòu)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的噪音降低，同時(shí)需要調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，測(cè)試其對(duì)能源的轉(zhuǎn)化情況，將制造高轉(zhuǎn)化效率的發(fā)動(dòng)機(jī)作為首要目標(biāo)。第二，我們同樣需要注重發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所造成的環(huán)境污染，在調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程中，降低其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響。

3.3 液壓系統(tǒng)和防滲漏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在礦山機(jī)械設(shè)備的整體架構(gòu)中，液壓系統(tǒng)是十分重要的。液壓系統(tǒng)不僅可以確保礦山機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)有效地液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，并降低其所消耗的能源。而在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，我們則需要從以下幾個(gè)方面分析其可行性。首先，我們應(yīng)當(dāng)關(guān)注液壓系統(tǒng)中相關(guān)元件的情況，通過對(duì)液壓元件進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)來達(dá)成整體能源損耗降低的目的。當(dāng)液壓系統(tǒng)中相關(guān)元件出現(xiàn)磨損情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)注重液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中一應(yīng)雜質(zhì)對(duì)于液壓元件的影響。其次，除液油對(duì)液壓系統(tǒng)也是十分重要的。一般而言，在對(duì)液壓油進(jìn)行更換的過程中，液壓系統(tǒng)并不能進(jìn)行工作，而液壓油的更換也會(huì)對(duì)元件造成一定的影響，這也要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的過程中，盡可能地減少液壓油的更換次數(shù)，見圖1。

圖1 液壓系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

防滲漏系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)能夠確保液壓系統(tǒng)的運(yùn)行效果，當(dāng)防滲漏系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不僅會(huì)造成液壓系統(tǒng)消耗的能源大大增加，也會(huì)由于其防滲漏功能的下降導(dǎo)致部分液壓油出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，從而會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的負(fù)擔(dān)。而將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于防滲漏系統(tǒng)的過程中，我們也應(yīng)當(dāng)注重調(diào)整這一體系的使用壽命與使用效果，避免在礦山機(jī)械設(shè)備工作過程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏情況，影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 在礦山機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)理念的途徑

在開展礦山機(jī)械制造的過程中，由于機(jī)械設(shè)備往往由多種元件組成，并且對(duì)一應(yīng)元件的精密程度要求較高，使得機(jī)械制造企業(yè)需要生產(chǎn)多種器件。而要保證礦山機(jī)械設(shè)備整體的節(jié)能性，則也需要我們從其元件的生產(chǎn)與設(shè)計(jì)入手，從而確保礦山機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)與運(yùn)行過程中的能耗下降，以此來達(dá)成節(jié)約能源與保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

4.1 對(duì)加工方式進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)

首先，礦山機(jī)械設(shè)備是有著不同種類的，針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)需要的不同，礦山機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中，存在著一定的側(cè)重點(diǎn)，這也就使得不同的礦山機(jī)械設(shè)備所需要的元器件加工方式中存在著一定的差異。而不同元器件的生產(chǎn)需求也有區(qū)別，這也就使得部分元器件的生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，可能需要用到多種加工方式。因此，我們需要對(duì)不同的加工方式進(jìn)行一定的分析，包括其在加工生產(chǎn)效果以及在加工過程中產(chǎn)生的能耗。而在對(duì)其開展綜合分析的過程中，我們同樣需要考慮節(jié)能設(shè)計(jì)理念在其中的應(yīng)用方式。比如，元器件在進(jìn)行加工的過程中，往往可以應(yīng)用冷鍛壓、熱鍛壓與溫鍛壓三種方式，而這三種方式之間只是在生產(chǎn)溫度上存在著較大的差異。我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行分析的過程中，能夠發(fā)現(xiàn)目前使用最少的一種加工方式是熱鍛壓，這種加工方式往往需要消耗大量的能源，綜合能源利用率較低。而冷鍛壓雖然消耗的能源較少，符合節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，但往往會(huì)造成大量的污染，對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)較大，因此在實(shí)際生產(chǎn)中的使用也比較少。故我們?cè)趯?duì)礦山機(jī)械設(shè)備的加工方式應(yīng)用節(jié)能理念的過程中，應(yīng)當(dāng)注重全面性。

4.2 對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)

礦山機(jī)械設(shè)備的工藝參數(shù)對(duì)于其實(shí)際性能有著較為明顯的影響，如果工藝參數(shù)設(shè)計(jì)的不夠合理，不僅會(huì)使得礦山機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中造成較大的能源損耗與環(huán)境污染，也會(huì)使得其運(yùn)轉(zhuǎn)效果下降，不能滿足礦山資源開采利用的需求，從而影響礦山行業(yè)的整體發(fā)展。而我們?cè)趯⒐?jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備工藝參數(shù)調(diào)整的過程中，則可以根據(jù)實(shí)際需求來進(jìn)行具有特定性的調(diào)整。比如，在設(shè)備能夠滿足礦山資源開采的前提下，我們可以適當(dāng)?shù)膶?duì)其加工余量參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使得礦山機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中消耗的能源大大降低，同時(shí)也可以使得礦山機(jī)械制造行業(yè)減少能源支出與設(shè)計(jì)支出，可以將資金用于設(shè)備的生產(chǎn)研究之中。

4.3 對(duì)冷卻工藝進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)

冷卻工藝是礦山機(jī)械制造過程中的常用生產(chǎn)工藝之一，能夠確保礦山機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而在這一過程中，往往也需要消耗一定的能源，因此對(duì)其進(jìn)行節(jié)能理念設(shè)計(jì)也是十分重要的。同時(shí)，要降低冷卻工藝中帶來的能源損耗，我們往往是對(duì)冷卻液的種類進(jìn)行一定的調(diào)整。相比于其他的冷卻液，冷卻油不僅會(huì)帶來較大的環(huán)境問題，同時(shí)也需要礦山機(jī)械制造行業(yè)耗費(fèi)大量的能源。并且在進(jìn)行冷卻工藝的過程中，不同的冷卻方式也會(huì)帶來一定的能源損耗變化，這也要求我們能夠?qū)鋮s方式開展一定的分析，從而確保冷卻工藝的節(jié)能性，見圖2。

圖2 冷卻工藝

4.4 對(duì)安排工序進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì)

我們應(yīng)當(dāng)明確礦山機(jī)械設(shè)備的制造是一個(gè)復(fù)雜的過程，每一個(gè)元器件往往都需要經(jīng)過多道工序，才能夠達(dá)到生產(chǎn)要求。這也就帶來了加工工序之間的先后問題，元器件在經(jīng)過某一道工序加工后，可能會(huì)需要經(jīng)過冷卻處理等，而后才能進(jìn)行投入到加工過程。我們?cè)趯⒐?jié)能理念應(yīng)用于加工工序的設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)當(dāng)注重這一點(diǎn)。首先，我們?cè)趯?duì)工序進(jìn)行調(diào)整和規(guī)劃的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能的尋找能夠縮短加工時(shí)間的工序安排，這對(duì)于降低整個(gè)加工過程中的能源損耗有著一定的意義。同時(shí)，這也可以確保礦山機(jī)械制造的高效性，使得礦山機(jī)械設(shè)備制造更加具備科學(xué)性。

5 將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于礦山機(jī)械制造包裝

礦山機(jī)械設(shè)備在經(jīng)過生產(chǎn)與制造后，往往會(huì)被運(yùn)輸?shù)礁鞯?，而在運(yùn)輸過程中，為了確保設(shè)備的完整性，防止設(shè)備的性能受到影響，我們往往需要對(duì)其進(jìn)行層層包裝，這無疑也會(huì)帶來一定的環(huán)境污染，這對(duì)于建設(shè)環(huán)境友好型的礦山機(jī)械制造行業(yè)是十分不利的。而將節(jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于這一過程中時(shí)，我們則需要注重包裝材料的選擇，在保障機(jī)械設(shè)備完整性的同時(shí)，盡可能選擇可降解、污染較小的包裝材料。這既能夠確保機(jī)械設(shè)備不會(huì)在運(yùn)輸過程中受到損壞，也能夠減輕包裝過程所帶來的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

6 我國(guó)礦山機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)

礦山機(jī)械制造的發(fā)展與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展關(guān)系較為緊密。首先，隨著信息技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用，礦山機(jī)械制造行業(yè)會(huì)向智能化與數(shù)字化的方向發(fā)展，這不僅關(guān)乎礦山機(jī)械設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用性能，也能夠進(jìn)一步促使機(jī)械設(shè)備廣泛應(yīng)用于礦山資源的開采中。其次，礦山機(jī)械制造行業(yè)勢(shì)必會(huì)向著節(jié)能化與綠色化的方向發(fā)展。目前，制約礦山機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的一大因素即為其在生產(chǎn)過程中容易造成環(huán)境污染與資源的大量損耗。同時(shí)，礦山機(jī)械設(shè)備在正常使用的過程中，為了確保其運(yùn)行狀態(tài)，我們往往也需要投入大量的資源。而隨著我國(guó)對(duì)于生態(tài)環(huán)境發(fā)展的重視，礦山機(jī)械制造行業(yè)對(duì)其環(huán)保性能也會(huì)越來越重視，并且為了保證企業(yè)在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)效益，礦山機(jī)械制造行業(yè)一直以來都極其注重將節(jié)能理念應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中。最后，我們需要明確人性化發(fā)展對(duì)于礦山機(jī)械制造行業(yè)的重要性。相關(guān)人員在操作大型礦山機(jī)械設(shè)備時(shí)，往往需要集中注意力，并且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而為了確保其操作過程不會(huì)出現(xiàn)失誤，從而造成安全事故，我們則應(yīng)當(dāng)注重調(diào)整其在操作過程中的舒適體驗(yàn)。因此，礦山機(jī)械制造的發(fā)展與我們的需求有著密切的聯(lián)系，在促進(jìn)其發(fā)展的過程中，我們也應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求來調(diào)整發(fā)展過程，確保礦山機(jī)械制造行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展能力。

7 總結(jié)

礦山機(jī)械制造是一個(gè)較為完整的體系，我們?cè)趯⒐?jié)能設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)注重從機(jī)械制造的各個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，這不僅能夠確保礦山機(jī)械制造真正做到節(jié)能環(huán)保，也能夠進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械制造過程的科學(xué)性。同時(shí)，我們也需要注重完善礦山機(jī)械制造的自動(dòng)化建設(shè)，促進(jìn)礦山機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，從而充分地利用礦山資源，促進(jìn)我國(guó)工程化的進(jìn)展。