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1、绿色设计理念在煤矿机械设计和制造中应用 摘要：阐述了绿色设计概念的内涵，探讨了绿色设计理念对煤矿机械产品设计与制造的影响，阐述了绿色制造工艺技术的主要内容，指出了将绿色设计与制造技术应用到煤矿机械行业中,可以达到节约资源、保护环境和实现煤炭企业可持续发展之目的。关键词：绿色设计；煤矿机械；设计与制造；工艺技术中图分类号TD402文献标识码：A文章编号：1绿色设计的内涵绿色设计是通过借助于产品生产过程中的技术、环境协调以及经济性等多方面的信息情况，力求所设计产品不仅技术先进，经济合理，而且具有相当好的环境协调性的过程。在设计中,除考虑
2、产品的功能、性能、寿命、成本等技术和经济属性外,还要重点考虑产品在生产、使用、废弃和回收的过程中,实现对资源的循环利用、降低能源消耗和最大程度地减小产品制造和使用对环境的影响,实现企业可持续发展的目标。其基本内涵包括：(1)在产品设计的全过程中,产品的基本技术性能属性与环境资源属性、经济属性并重,且环境资源属性优先。8(2)在设计阶段应充分考虑产品在使用废弃后的可拆性和回收利用性。(3)提出了产品设计者和生产企业在环境保护、节约资源方面应承担的社会责任。即对大宗工业产品,企业不但要生产产品,同时,还应在可能的范围内,承担产品回收和再利
3、用的义务。(4)它是对传统设计方法、设计理念的发展和创新,体现了人类对机械产品设计学科认识的深化。传统的机械产品设计侧重的是产品的性能、质量、成本等产品的基本技术与经济属性,对产品的考虑最多到产品使用报废为止。按传统的机械产品设计理念,在产品使用报废后,就成了一堆废铁和垃圾,与制造企业也没有任何关系,报废产品金属零件的回收利用主要采用回炉冶炼方式,很少直接利用，因而是一种“从摇篮到坟墓”的过程。所以,绿色设计与传统设计的根本区别在于：绿色设计要考虑产品的整个生命周期,从产品的构思开始,在产品的结构设计、零部件的选材、制造、使用、报废和
4、回收利用过程中对环境、资源的影响,希望以最小的代价实现产品“从摇篮到再现”的循环。2绿色设计理念对煤矿机械产品设计与制造的影响8对于煤矿机械而言，通常具有大体积、高耗能、高污染的特点，因此，煤矿机械在进行绿色设计时必须对其能源的消耗以及污染物的排放情况进行充分考虑，确保产品制造及使用过程中能够做到节能、环保、安全和经济。随着环保理念的普及，如何实现大型煤矿机械的绿色化设计与制造、降低环境污染状况已经成为如今相关领域的研究热点。2.1对选材的要求一是对于可再生材料、回收材料、能降解材料进行优先选择。二是进行材料环境负担情况分析数据库及其
5、相应的专家系统，对其相关环境数据及其知识进行研究，以便于对材料的环境兼容性及协调性等方面的评价体系提供相应的理论信息。三是对材料的绿色特性评价方法的研究，主要指的是由原料到成品，从成品到产品及从产品到报废后的物资等三个过程所进行的能源、资源以及环保性能等方面的评价。2.2可拆卸性可拆卸性是实现煤矿机械有效回收的重要原则之一，只有拆卸过程方可实现材料的完全回收以及可用零部件的再次利用。因此，绿色设计与制造理念的引入就是要在设计的初始阶段方可确保产品最终可回收再利用性的实现。煤矿机械产品的可拆卸性主要包括了拆卸产品、工艺以及系统等方面。设
6、计过程中应遵循：易拆易分，尽可能降低拆卸过程的工作量、零部件的多样性及产品预测的结构。2.3可回收再利用性8可回收再利用性原则主要指的是产品进行设计的过程中，对零部件回收的可能性及其价值、回收处理的方法及其结构工艺性能等多方面问题进行充分的考虑，以确保产品零部件及其材料的再利用性得到充分保障，因而此过程对于环境所造成的污染最小。对于煤矿机械产品而言，其可回收再利用性主要包括可循环利用材料以及标志、回收处理工艺及其方法，回收处理结构工艺及其经济性。2.4产品成本最低绿色设计过程中产品成本的分析同传统成本分析不同，产品绿色设计初期即开始对
7、产品的再利用性进行考虑，因此进行成本的分析过程中必须对污染物的替代、产品的拆卸及其重复利用，以及相应的环境等方面的成本进行考虑。对于煤矿机械而言，关于环保费用方面也会对产品的成本差异带来影响。进行绿色设计的决策过程中必须进行成本的分析。但要说明的是，成本控制必须是在满足产品性能基础之上，否则，就与绿色设计理念相左。3绿色制造工艺技术的主要内容绿色制造工艺技术是以传统的工艺技术为基础,并结合材料科学、表面技术、控制技术等新技术的先进制造工艺技术。其目标是对资源的合理利用,节约成本,降低对环境造成的污染。根据这个目标可将绿色制造工艺划分为
8、三种类型:节约资源的工艺技术、节省能源的工艺技术、环保型工艺技术。8节约资源的工艺技术是指在生产过程中简化工艺系统组成、节省原材料消耗的工艺技术。它的实现可从设计和工艺两方面着手。在设计方面,通过减少零件数量、减轻零件重
