煤矿机械绿色设计与加工的研究

1煤矿机械绿色设计的材料选择

绿色设计一直以来所奉行的设计理念是节约资源，保护环境。首先在材料择取方面，应当重点选择环保性能高、可再生利用并且具有回收价值的产品材料。其次，构建环境负担数据库及专家系统，即全面整合研究当前拥有的材料，对其所产生的环境协调性表现给予一定的信息支撑，从而做出与之相对应的评价。另外，构建研究产品材料生命周期的评价手段。研究材料生命周期评价是指，对原材料产品到成品、成品到废品过程中的资源、环保、成本问题进行分析，研究出材料的绿色性评价方法。

2煤矿机械绿色设计的内容

2.1可拆卸性设计

可拆卸性设计是使完成产品得以有效回收的一项极为重要的策略，同样，也只有拆卸才可以真正意义上实现全部的材料的回收再利用。根据大量实践得知，是否具备可拆性设计，是直接决定机械设备应用生命周期长短的重要因素。可拆卸性设计是在煤矿机械产品的设计初始阶段就必须考虑的问题，只有这样，才能实现煤矿产品的高效回收。煤矿机械产品相较于其他产品，体积更大，加工工艺更复杂，所需要的原材料更多，因此在对其进行绿色设计时，一定要考虑可拆卸设计。可拆卸设计主要包括拆卸产品设计、拆卸工艺设计和拆卸系统设计，其设计原则为:易于拆卸，易于分离，减少拆卸工作量，减少零部件的多样性以及可预测产品的结构。

2.2可回收性设计

煤矿机械绿色设计中的可回收设计是在产品设计过程中，最大化权衡机械产品零部件及产品材料的回收性、回收价值、回收手段以及回收处理结构工艺性等一系列问题，从而实现产品零部件及产品材料资源的高效再利用，最大化减少对生态环境的污染。可回收性设计涵盖的内容有：产品结构工艺性与经济性分析。可回收性设计在整体绿色设计的周期工程中扮演着极其重要的角色，科学合理地实现回收再生利用，能够使产品本身最大化地发挥出提高经济效益的作用。

2.3安全保护设计

由于煤矿机械设备绝大多数都在井下工作，因此，机械设计必须要全面考虑保护设计。根据统计显示，近些年来，我国发生的大部分矿井事故都是由机械设备的故障导致的，而且一旦出现事故，就极有可能产生人员伤亡。煤矿机械绿色设计应以“以人为本”为设计理念，保证机械产品的安全性。

3基于煤矿机械绿色设计的加工途径

3.1网络化机械加工

通过企业内部的局域网将处于分散状态的加工中心、数控设备等串联起来，从而使机械加工控制中心有效地对全部加工进程实施全面监督控制。与此同时，还可以和煤矿企业中的工程设计及管理信息系统等集成，以实施最佳的优化决策。

3.2信息化机械加工

绿色机械信息化加工的目的是在不影响加工质量的基础上，完成整体的最优化加工。从系统的视角出发，全方位衡量煤矿企业与整个社会的综合成本，综合研究不同的材料、零部件、设备等对加工的影响。信息化加工途径是实施绿色机械加工的重要技术手段。为了使整体设计达到最优化加工，必然要构建加工设备、切削刀具、切削液等相关资料的数据库，利用有限元法、神经网络、人工智能等先进技术对方法进行验证。

4结语

综上所述，绿色设计是最大化利用资源能源，以节能、降耗、少污染为设计主旨，实现煤矿机械设计的设计理念。结合煤矿机械全部生命周期的特征，应用绿色设计理念对其实施设计，可以最大程度上节约资源，减少煤矿机械在加工阶段对环境造成的破坏。绿色设计理念体现了我国可持续发展的战略思想，如今已经逐渐成为煤矿企业的重点研究对象。

作者：杨毛光 张凯荣 单位：钱营孜煤矿机运事业部