摘要：绿色工程机械产品符合可持续发展的要求，也是科技发展的必然趋势。发展绿色工程机械产品必须使工程技术人员，特别是企业决策者，应充分认识到绿色设计的必要性和紧迫性。从发展的战略角度看，绿色工程机械产品将会给企业及其产品树立良好形象，并最终带来不可估量的社会与经济效益。
关键词：环保机械设计；设计趋势
引言
为实现全球可持续发展，提高操作人员的安全性及工作舒适性，开发研制环保节能的绿色工程机械产品已成为今后工程机械发展趋势的主流。目前国际上对中国工程机械出口提出更高要求，严酷的国际市场要求必须对工程机械产品实施全生命周期管理，对用户实施保姆式的全程服务。因此研制绿色工程机械产品及实施产品再制造，是关乎企业生死存亡、稳定发展的大事。
一、环保型材料的选用
（1）延长产品寿命等于减少机械的生产量与降低其报废量，降低产品能耗可减少对环境的污染，减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度可考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。应在保持主机各项性能参数前提下，尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积与重量，提高动力传动系统零部件的强度与耐久性能，实现液压系统的轻量化与高效率。
（2）尽量采用能再生利用的材料和资源在各系统及部件设计中所选用的材料，尽量是可回收、易分解、能再生且在加工和使用过程中对环境无害的材料，特别是结构件的设计应尽可能采用较容易装配分解的大模块化结构和无毒材料，提高工程机械材料的再生率。
（3）尽量采用低环境负荷材料。工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费与环境污染；在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中，应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
（4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化。工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。
二、环保型工程机械产品设计
2.1降低整机振动与噪声
减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除选择低噪声的发动机外，主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动，而可单独由液压马达带动，便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，使噪声不能通过风扇出风口传到外部，降低噪声对环境的影响；通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声；可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料；可设计全密封整体式驾驶室，密封减震，隔音降噪，真正体现“以人为本”的设计宗旨。
2.2选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正通过采用一系列新的技术手段，应用新型的环保燃料来进一步降低排放噪声，努力适应第三次排放法规要求。
2.3液压系统的清洁和防渗漏
保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动十分重要，因此精心设计工程机械液压系统非常必要，可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质，减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命，降低液压油的更换频率；同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快，延长换油间隔时间，减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱，可改善泵的吸油效果，延长其使用寿命，并能防止外界灰尘和水分进入油箱，提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的，液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要；为减少损坏软管的废弃量，设计时应在可能的条件下尽量使用硬管；对设计过程中只能采用软管并容易破裂时油液流出而污染环境。
2.4系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环，减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环；在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等均可达到节能降耗的目的。
三、工程机械产品人性化的设计
3.1自动加脂装置或集中润滑系统的配置
传统的手动加注润滑脂费时费力，通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备，如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油，其加油量经过仔细计算后设定，可保证各销轴得到足够润滑而又没有多余的油溢出，既环保又方便。降低小型机械的设计成本可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出，延长加注润滑油的间隔，减少对环境的污染。
3.2环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室，室内配置无氟环保型冷暖空调，并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全；充分运用人机工程学设计原理，如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统，再辅以合理美观的颜色搭配，可大大改善司机的工作环境，缓解疲劳，提高作业效率。
3.3外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放笨重的形象，环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计，达到机器环境的谐和，给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计，整机的标识标牌应精心布置，良好地体现环保特色。
3.4人性化设计
工程机械控制技术的电子化代表当今技术的发展趋势，采用微机控制技术，实现各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出，达到发动机的最佳功率匹配，减少发动机的燃油消耗，并自动诊断机器状态，使机器使始终保持良好状态，因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。
3.5系统可靠性设计
尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命，减少更换次数。如降低制动元件的更换频率相当于减轻对周围环境的破坏。
结束语：在各自的工作岗位中，工程技术人员应严格按节能规范要求设计；按节能规范审查图纸，严格把关；按节能规范要求施工。为我国的节能工作做出应尽的努力。在发展和改善机械品质时，不仅注重降低成本，还要与时俱进，使机械产品健康发展。
参考文献
[1]吕明.机械设计技术的现状与趋势研究[J].广东石油化工学院学报，2012（06）.
[2]巫伟.探究机械设计技术的现状与发展[J].中国新技术新产品，2013.
论文作者:张小飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/3/2
标签：工程机械论文; 产品论文; 发动机论文; 环境论文; 环保型论文; 液压论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;