矿山机械制造与自动化设计中的节能设计理念思考

王鹏起

（抚顺矿务局职工工学院，辽宁 抚顺 113000）

矿山机械制造与自动化设计是工业发展的基石，对我国的现代化建设有着重要的意义，而随着信息技术在各个行业中的广泛应用，机械制造与自动化设计的发展方向也迎来了一定的转变，将节能理念融入其中不仅可以使得机械制造拥有新的发展方向，同时也能够大大减少能源的损耗，使得行业具备长久发展的能力。

1 矿山机械制造业与自动化中节能设计理念简要分析

首先，我们需要明确矿山机械制造对于工业发展的重要性。机械制造是工业发展的前提与基石，机械制造的发展方向也会受到工业发展的影响，故从机械制造行业的水平中也能够初步判断其工业发展的情况。而我国的矿山机械制造行业已经有了较为完整的发展体系，能够较好地完成一应工业需求，为工业的长远发展提供一定的帮助。同时，我们也应当意识到我国的矿山机械制造产业相对而言起步较晚，在设计理念上存在着部分漏洞。随着当代科技的快速发展，我们在将信息技术广泛地应用于机械制造的过程中，能够明确地发现机械制造产业有了新的发展方向，已经开始逐渐向数据化的方向转变靠拢。而从实际生产的角度进行分析，我们则能够发现信息技术在矿山机械制造中的应用效果超出了实际预期，不仅大大提升了机械制造的生产力量，也使得机械制造的效率得到了一定的发展。但与此同时，我国矿山机械制造行业在生产过程中消耗能源过高的问题并没有得到有效的解决，部分生产过程仍然会对环境造成较大的负担。这不仅与我国目前所宣传的低碳环保理念不相符合，也造成机械制造企业需要消耗更多的人力与物力。而将节能设计理念融入到矿山机械生产的过程中，我们也需要注重其融入方式，使得在机械制造与生产的过程中，可以有效地减少能源的消耗问题。

2 矿山机械制造与自动化设计中节能设计理念的优势

节能设计理念在矿山机械制造与自动化设计中存在着一定的应用优势，这不仅使得节能设计理念的应用更为广泛，也能够在一定程度上提升相应机械设备的使用年限，而在对其优势进行全面分析的过程中，我们则可以从以下几点展开讨论。

首先，在进行机械制造的过程中，部分材料并不是一次性消耗品。在传统的机械制造过程中，部分工作人并没有注意到这一点，而目前对部分材料可以济宁多次的使用，这对于减少相关能源的消耗也有着一定的优势。部分材料能够在矿山机械制造的过程中进行反复地循环使用，以此来节约机械制造过程中所消耗的资金，并可以将所节约的资金继续用于机械制造行业的创新发展。其次，在通过节能理念进一步发展矿山机械制造的过程中，对于废弃机械设备的回收再利用已经成为了一大趋势。机械设备在使用过程中存在着一定的使用年限，超过使用年限的设备很难再次用于生产，而将其直接废弃不仅会导致生态遭到破坏，也不利于资源的重整。因此，将其进行回收并且再次利用的过程，能够促进我国环保行业的发展，并且通过对回收的机械设备进行改装以及分析，也可以帮助我们明确机械制造的发展方向。故将节能设计理念应用于机械制造的过程中，能够促使机械制造行业更加符合我国环境保护的发展需要，对于保证行业的生命力同样具有一定的帮助，见表1。

表1 矿山机械自动化的节能设计表

3 在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念概述

3.1 现代设计方法在矿山机械设计中应用的必要性

首先，矿山资源对我国的发展有着较为重要的应用意义，矿山资源的有效开发与利用能够促进我国工业化进程与现代化进程的推进。而传统的矿山资源利用方式主要是通过开采矿产资源，用于其他行业的建设，但随着我国科技水平与经济实力的不断提升，矿山资源的利用方式也已经有了一定的转变。这不仅要求相关矿山企业能够转变经营思路、扩大经营范围，也要求矿山机械制造行业在生产机械设备的过程中，将现代化理念与节能理念融入其中，以此来保证更加有效地利用矿山资源，开发更多种类的矿产，同时也能够满足国家对于可持续化发展的需求。其次，我们也应当明确矿山机械设备的发展与矿山企业的生产需求是具有一致性的。而在矿山企业寻求新的发展机遇的同时，其对开采设备的需求也有了一定的转变，不仅要求相应机械设备具有信息化与现代化的特点，也要求机械设备可以满足不同时期的矿山资源开采需求。这也要求矿山机械制造行业能够广泛地将现代化的机械制造理念应用于生产过程之中，不断地对当前的机械制造技术进行改进，这不仅是新时代矿山企业发展生存的必要条件，同时也是机械制造产业发展的关键。

3.2 能够实现机械设备发动机低公害

在机械设备的组织架构之中，发动机是十分重要的。首先，发动机直接关乎机械设备的实际工作效率。当机械设备的发动机没有达到行业的质量标准时，机械设备虽然能够正常启动，但其在工作效率会远远低于平均水平，从而阻碍矿山的开采与利用。同时，发动机在正常运转过程中，会对注入其中的能源进行利用和转化，从而带动机械设备的运转，这也就使得当发动机的运转效率较低时，不仅会造成机械设备的实际应用性下降，也会使得机械设备对于能源的利用率降低，并进而造成能源的浪费与环境污染。因此，在对矿山机械制造中应用节能设计理念的过程中，我们必须解决发动机的能耗问题，确保机械设备的发动机符合质量标准，能够满足机械设备的运行需求。其次，在通过节能设计理念调整机械设备发动机中所存在的问题的过程中，我们应当从以下几个角度开展思考。第一，在对机械设备发动机进行改造时，我们需要注重调整其整体架构，使得发动机在运转过程中产生的噪音降低，同时需要调整发动机的运转过程，测试其对能源的转化情况，将制造高转化效率的发动机作为首要目标。第二，我们同样需要注重发动机在运转过程中所造成的环境污染，在调整发动机运转状态的过程中，降低其对环境产生的影响。

3.3 液压系统和防渗漏系统的设计

在矿山机械设备的整体架构中，液压系统是十分重要的。液压系统不仅可以确保矿山机械设备的正常运转，同时有效地液压系统设计能够延长机械设备的使用寿命，并降低其所消耗的能源。而在对液压系统进行节能设计的过程中，我们则需要从以下几个方面分析其可行性。首先，我们应当关注液压系统中相关元件的情况，通过对液压元件进行节能设计来达成整体能源损耗降低的目的。当液压系统中相关元件出现磨损情况时，会导致液压系统不能正常的运转，同时，我们应当注重液压系统运行过程中一应杂质对于液压元件的影响。其次，除液油对液压系统也是十分重要的。一般而言，在对液压油进行更换的过程中，液压系统并不能进行工作，而液压油的更换也会对元件造成一定的影响，这也要求我们在设计液压系统的过程中，尽可能地减少液压油的更换次数，见图1。

图1 液压系统节能设计

防渗漏系统的正常运转能够确保液压系统的运行效果，当防渗漏系统出现故障时，不仅会造成液压系统消耗的能源大大增加，也会由于其防渗漏功能的下降导致部分液压油出现渗透现象，从而会对环境造成一定的负担。而将节能设计理念应用于防渗漏系统的过程中，我们也应当注重调整这一体系的使用寿命与使用效果，避免在矿山机械设备工作过程中，出现严重的渗漏情况，影响机械设备的正常运转。

4 在矿山机械制造与自动化设计中应用节能设计理念的途径

在开展矿山机械制造的过程中，由于机械设备往往由多种元件组成，并且对一应元件的精密程度要求较高，使得机械制造企业需要生产多种器件。而要保证矿山机械设备整体的节能性，则也需要我们从其元件的生产与设计入手，从而确保矿山机械设备在生产与运行过程中的能耗下降，以此来达成节约能源与保护生态环境的目的。

4.1 对加工方式进行合理的节能设计

首先，矿山机械设备是有着不同种类的，针对企业生产需要的不同，矿山机械设备在实际运行过程中，存在着一定的侧重点，这也就使得不同的矿山机械设备所需要的元器件加工方式中存在着一定的差异。而不同元器件的生产需求也有区别，这也就使得部分元器件的生产过程较为复杂，可能需要用到多种加工方式。因此，我们需要对不同的加工方式进行一定的分析，包括其在加工生产效果以及在加工过程中产生的能耗。而在对其开展综合分析的过程中，我们同样需要考虑节能设计理念在其中的应用方式。比如，元器件在进行加工的过程中，往往可以应用冷锻压、热锻压与温锻压三种方式，而这三种方式之间只是在生产温度上存在着较大的差异。我们在对其进行分析的过程中，能够发现目前使用最少的一种加工方式是热锻压，这种加工方式往往需要消耗大量的能源，综合能源利用率较低。而冷锻压虽然消耗的能源较少，符合节能设计的理念，但往往会造成大量的污染，对环境的负担较大，因此在实际生产中的使用也比较少。故我们在对矿山机械设备的加工方式应用节能理念的过程中，应当注重全面性。

4.2 对工艺参数进行合理的节能设计

矿山机械设备的工艺参数对于其实际性能有着较为明显的影响，如果工艺参数设计的不够合理，不仅会使得矿山机械设备在运转过程中造成较大的能源损耗与环境污染，也会使得其运转效果下降，不能满足矿山资源开采利用的需求，从而影响矿山行业的整体发展。而我们在将节能设计理念应用于矿山机械设备工艺参数调整的过程中，则可以根据实际需求来进行具有特定性的调整。比如，在设备能够满足矿山资源开采的前提下，我们可以适当的对其加工余量参数进行调整，从而使得矿山机械设备在运转过程中消耗的能源大大降低，同时也可以使得矿山机械制造行业减少能源支出与设计支出，可以将资金用于设备的生产研究之中。

4.3 对冷却工艺进行合理的节能设计

冷却工艺是矿山机械制造过程中的常用生产工艺之一，能够确保矿山机械设备的正常运转，而在这一过程中，往往也需要消耗一定的能源，因此对其进行节能理念设计也是十分重要的。同时，要降低冷却工艺中带来的能源损耗，我们往往是对冷却液的种类进行一定的调整。相比于其他的冷却液，冷却油不仅会带来较大的环境问题，同时也需要矿山机械制造行业耗费大量的能源。并且在进行冷却工艺的过程中，不同的冷却方式也会带来一定的能源损耗变化，这也要求我们能够对冷却方式开展一定的分析，从而确保冷却工艺的节能性，见图2。

图2 冷却工艺

4.4 对安排工序进行合理的节能设计

我们应当明确矿山机械设备的制造是一个复杂的过程，每一个元器件往往都需要经过多道工序，才能够达到生产要求。这也就带来了加工工序之间的先后问题，元器件在经过某一道工序加工后，可能会需要经过冷却处理等，而后才能进行投入到加工过程。我们在将节能理念应用于加工工序的设计时，也应当注重这一点。首先，我们在对工序进行调整和规划的过程中，应当尽可能的寻找能够缩短加工时间的工序安排，这对于降低整个加工过程中的能源损耗有着一定的意义。同时，这也可以确保矿山机械制造的高效性，使得矿山机械设备制造更加具备科学性。

5 将节能设计理念应用于矿山机械制造包装

矿山机械设备在经过生产与制造后，往往会被运输到各地，而在运输过程中，为了确保设备的完整性，防止设备的性能受到影响，我们往往需要对其进行层层包装，这无疑也会带来一定的环境污染，这对于建设环境友好型的矿山机械制造行业是十分不利的。而将节能设计理念应用于这一过程中时，我们则需要注重包装材料的选择，在保障机械设备完整性的同时，尽可能选择可降解、污染较小的包装材料。这既能够确保机械设备不会在运输过程中受到损坏，也能够减轻包装过程所带来的资源浪费现象。

6 我国矿山机械制造的发展趋势

矿山机械制造的发展与我国的经济、科技的发展关系较为紧密。首先，随着信息技术在机械制造行业的应用，矿山机械制造行业会向智能化与数字化的方向发展，这不仅关乎矿山机械设备的实际应用性能，也能够进一步促使机械设备广泛应用于矿山资源的开采中。其次，矿山机械制造行业势必会向着节能化与绿色化的方向发展。目前，制约矿山机械制造行业发展的一大因素即为其在生产过程中容易造成环境污染与资源的大量损耗。同时，矿山机械设备在正常使用的过程中，为了确保其运行状态，我们往往也需要投入大量的资源。而随着我国对于生态环境发展的重视，矿山机械制造行业对其环保性能也会越来越重视，并且为了保证企业在生产过程中的经济效益，矿山机械制造行业一直以来都极其注重将节能理念应用于机械设计中。最后，我们需要明确人性化发展对于矿山机械制造行业的重要性。相关人员在操作大型矿山机械设备时，往往需要集中注意力，并且需要耗费大量的时间，而为了确保其操作过程不会出现失误，从而造成安全事故，我们则应当注重调整其在操作过程中的舒适体验。因此，矿山机械制造的发展与我们的需求有着密切的联系，在促进其发展的过程中，我们也应当根据实际生产需求来调整发展过程，确保矿山机械制造行业的长远发展能力。

7 总结

矿山机械制造是一个较为完整的体系，我们在将节能设计理念应用于机械设备的生产过程中，应当注重从机械制造的各个方面对其进行调整，这不仅能够确保矿山机械制造真正做到节能环保，也能够进一步促进机械制造过程的科学性。同时，我们也需要注重完善矿山机械制造的自动化建设，促进矿山机械制造行业的发展，从而充分地利用矿山资源，促进我国工程化的进展。