摘要：随着经济的不断发展，环境污染问题日益严重，环境保护迫在眉睫。矿山机械作为工程项目的重要生产工具，在使用过程中不免会产生一定的污染，对环境造成影响。这就要求我们在设计矿山机械产品时，全面考虑环保，并制订相关的环境保护评价体系，保证矿山机械满足客户需求和环境保护的需求。鉴于此，文章对如何强化矿山机械绿色设计措施进行了研究，以供参考。
关键词：矿山机械；绿色设计分；方法研究
1浅析矿山机械绿色设计的必要性
首先，从社会的发展趋势分析，矿山机械绿色设计是社会发展的必然要求。随着我国对外开放的程度在不断地扩大，产业的发展正朝向多元化发展，而绿色设计成为了当下国际社会和国内社会的共同需求。例如一些发达国家对环境保护贸易壁垒的建立引起了高度的重视，且要求出口的产品必须符合相关的环保标准，尤其是在矿山机械产品的设计中，石棉制品是严令禁止使用的。但是对于我国而言，矿产机械中的部分制动零件仍旧在使用这种不环保的材料，因此我国矿山机械的绿色设计与国际水平相比较还存在着一定的差距。其次传统粗放式的社会生产模式对生态环境造成了严重的破坏，同时对人们的生产生活等造成了一定的影响，甚至部分生产活动对环境所产生的破坏引发了一系列的自然灾害的发生。在这些环境问题的影响下，人们的环保意识变得越来越强，经济的增长不能以牺牲环境为代价，尤其是矿山机械的生产更应当与国际水平接轨。在矿山机械设计中，新增了许多强制性环保标准，例如噪声、排放和废物等，必须满足绿色产品的概念和要求。
2绿色设计方法
2.1并行式绿色设计
并行式绿色设计作为并行工程绿色设计的重要内容，在实际的应用过程中必须对产品绿色设计中的各项要素进行综合性的分析。同时还应对设计各环节中的信息进行及时的交流和反馈。一旦在某一环节发现问题，应当立即对其进行探讨分析，制定出科学合理的解决措施，最终使整个绿色设计系统达到最佳的性能设计。另外，并行工程的实施对产品的优化、加快产品的开发速度、提高产品的质量等具有十分重要的意义。
2.2生命周期设计
对于绿色产品设计的生命周期而言，主要包括五个部分，即绿色产品规划及设计开发过程；产品制造与生产过程；产品使用过程；产品维护与服务过程；废弃淘汰产品的回收；重用及处理与处置过程。另外在进行生命周期设计的过程中应当对调研、研制、设计、制造、销售等多个内容进行综合性的考虑，以保障设计方案符合环境保护的基本要求。
2.3模块化设计
在进行模块化设计的过程中，首先应当进行一定设计范围的划分，划分的基础就是功能、性能以及设计产品的规格要求，设计人员在对其进行绿色设计方案制定的过程中应当对这些进行综合性地考虑，通过不同功能模块之间的排列组合，构成符合使用要求的产品。另外在进行模块化设计的过程中首先应当对客户的生产需求进行科学合理的分析，以保障所设计的模块化方案符合生产的实际要求；其次是设计人员在进行设计的过程中应当始终坚持绿色环保的基本理念，保障产品符合绿色产品的基本特征，例如易拆卸、易回收等。
2.4计算机辅助绿色设计
近年来电子计算机技术飞速发展，几乎在社会生产生活的各方面都有一定的应用，同样对于矿山机械绿色设计而言也离不开计算机技术的支持。但由于绿色设计所涉及的知识领域比较广泛，仅仅将这些知识进行简单的排列组合是无法满足社会发展需求的，因此设计人员在进行绿色设计的过程中应当利用计算机技术的特点，将所涉及的知识等进行有机结合，以保障设计方案的科学性和准确性。另外由于矿山机械绿色设计的有关知识和数据比较复杂，而且具有一定的动态性和不确定性，加大了人工设计的难度，因此引入计算机技术是绿色设计要求的必然选择。对于现阶段的技术而言，计算机技术也是最佳的选择。
3绿色设计方法在矿山机械设计中的应用
3.1绿色设计内容
（1）材料选择，在矿山机械绿色设计过程中，对材料的选择和应用具有严格要求，必须提高对材料选用的重视，并掌握科学的选用方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在绿色设计理念要求下，矿山机械材料不仅要满足机械基本使用功能，还要充分考虑与环境的协调性，优先使用来源充足的材料，基于产品全生命周期进行考虑，确保材料的可回收和再利用，避免机械设备淘汰后，材料难以降解，对生态环境造成污染；
（2）将可回收性作为矿山机械设计的重点内容，从设计前期准备阶段开始，做好市场调查和材料分析工作，采用有效的方法，识别可回收材料，明确可回收材料的基本标志，构建完整的可回收材料识别体系。加大力度对可回收材料制造工艺的研究，分析其结构特性和经济性，在满足绿色设计要求的同时实现效益最大化；
（3）注重可拆卸性分析，在矿山机械的使用过程中，部分构件容易出现损坏，而且会影响机械设备的整体使用，需要对其进行维修或更换。因此，在设计过程中，应充分考虑产品的可拆卸性，为构件拆卸维修或更换提供方便，提高部分材料的可回收性，并延长产品整体的使用寿命。比如在矿山机械中通常采用螺纹连接方式，卸下的螺钉可以继续使用，能够体现绿色设计思想。在设计过程中，应尽量追求拆卸简便性和拆卸下来零件的可回收性。
3.2机械清洁化设计
我国矿山机械产品生产技术水平相比与国际先进水平仍有较大差距，在一定程度上限制了我国矿山产业的发展。在众多类型的矿山机械产品中，机械性能和功能都不尽相同，在设计方面存在较高的复杂性。为实现矿山机械绿色设计目标，首先要对矿山机械进行清洁化处理，降低其在运行和使用过程中产生的环境污染。在此方面可借鉴国外先进设计经验，通过在设计过程中采用清洁化技术，对机械设备所使用的能源和材料进行处理，降低其环境污染性。将加大力度研究降低矿山机械设备在使用过程产生废气、废液和废渣的方法，有限采用风能、太能能、地热能等新能源技术为机械设备功能，从而做到生产过程零污染。对于部分无法进行回收利用的机械构件，必须采用易降解的原材料，在机械设备报废后，及时对其进行回收和集中降解，避免对土壤或水体环境产生危害。
3.3机械降噪设计
机械噪音污染是矿山机械绿色设计中需要处理的关键性问题，在传统的矿山机械设备运行过程中，采用的齿轮泵等构件会产生非常大的噪音，其主要原因是齿轮啮合传动会产生周期性流量脉动，遇到阻抗时，就会形成压力波动，进而产生较大的脉动噪音。此外，齿轮啮合过程中的吸油腔和排油腔容易产生瞬时液压冲击，会带来冲击噪音。在齿轮转速较高时，噪音污染也会加剧。因此，在设计过程中必须综合考虑这些问题，采取有效的解决方法。比如采用双模数或双压力角齿轮，适当增加机械进油区域出油区体积，从而增加机械设备的吸油和排油能力，降低压力波动，减小噪音污染。与此同时，减小齿轮泵体积还可以达到节约材料的目的，提高产品的绿色化程度。虽然矿山生产现场一般远离居民居住区，带过高的噪音污染也会对施工人员产生影响，进而增加施工操作风险。因此，在机械绿色设计过程中，必须控制好机械噪音问题。
3.4泄漏油污染治理
在矿山生产过程中，机械设备运行难免会产生泄油或漏油现象，这是矿山机械生产的常见现象，不仅会造成石油资源浪费，还会影响设备的正产运行，对环境造成污染。因此，在绿色设计过程中，必须积极研究泄漏油污染治理技术，通过创新密封技术和油料技术，减少机械设备运行过程中的泄油、漏油现象。比如加快水压系统、植物油系统的研究，将生态油压系统应用到实际机械设备生产中，利用水和植物油代替石油，从根本上解决石油材料泄漏和浪费现象，降低矿山生产对不可再生能源的依赖，从而降低可能对环境造成的污染和影响。
结语
综上所述，分析矿山机械的绿色设计，对促进矿山机械的长远发展具有重要意义。通过相关分析，科学的绿色设计理念与方法，能够让矿山机械，在其整个寿命周期中，所产生的经济效益与环保效益，均达到相关要求，以环保为前提，满足客户对产品的多样化需求。因此，应重视绿色设计理念与方法，在矿山机械设计中的应用，这对矿产企业的可持续发展，能够起到极大的促进作用，对于能源与环境保护，也具有重要意义。
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论文作者:郭强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
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