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摘要：作为我国国民经济发展的主要产业，为各个行业提供了发展所需要的技术装备，目前我国的基础建设力度不断加大，对工程机械产品的数量和质量都有了更高的要求，尤其是对节能环保的要求非常高，工程机械对资源的消耗及污染物的排放对环境产生着巨大的影响，如何在工程机械产品设计中高效的利用能源、资源，对环境进行保护，是我国机械工业在发展中所面临的新问题。因此，对于工程机械产品设计中的环保与节能问题，是机械工业发展中应该重视的问题。基于此，本文就从工程机械产品设计中的节能与环保展开分析探讨。
关键词：工程机械；产品设计；节能环保
引言
随着我国工程机械种类和数量不断增加，工程机械所消耗的资源和排出的污染物对环境的影响越来越大，从源头入手，高效地利用资源、能源，保护环境是我国社会发展对机械工业的必然要求。
1、工程机械产品环保节能减排的重要意义
1.1 社会发展的必然要求
在进行工业生产的过程中，工程机械的各项工作需求也有所增加，大量的原料投入也造成了大量的废弃物排放，这对生态环境的影响是相对较大的，并且在机械生产时，各项污染物的排放也对机械自身的使用带来了一定的负担。而在机械环保节能减排技术发展的过程中，更多的部件设计能够取代原料的投入，这也就大量的降低了污染物的排放。同时，环保节能环保理念的应用也更好的保护了生态环境，这对于社会的发展进步也有着非常重要的作用。
1.2 对于我国能源利用的意义
特别是在我国能源使用日趋紧张的前提下，工程机械的环保节能减排更好的降低了对资源的消耗，同时对于我国工业未来的长远发展也奠定了重要的基础。工程机械在运行过程中必然会消耗大量的能源，同时也会产生大量废弃物污染。所以在能源的消耗问题上采用了环保节能减排后，对于能源的利用率也相应的有所提高，并且降低了废气污染物的排放，从而有效的失效了环保节能减排的优化。所以可以看出，工程机械中环保节能减排的应用也将是未来发展的一种必然趋势。
2、工程机械产品设计前期选型时的节能环保
环保节能减排的理念作为机械生产的重要指标在未来需要更多的加以重视，然而以往人们在工程机械生产过程中只重视机械设备的可靠性而忽略了环保节能减排的理念，在对工程机械的选择上也没能以环保节能减排为基本前提，很多机械设备的使用对于机械的排放量及排放物种等都没有明确的说明。所以在机械选型时，要对机械排放的综合性能有一定的了解，包括一氧化碳、碳硫化合物以及对大气污染较为严重的物质等，不仅要对这些污染物的排放加以严格的控制，同时也要做好对机械污染物排放选择。
2.1环保材料的应用
环保型材料在工程机械产品设计中的应用，能够达到保护环境、节约能源的目的。首先，材料及资源的选择尽量为可再生利用的，在产品加工中，对这些材料和资源尽可能进行回收利用；在结构设计时，斤两使用容易分解和装配的材料，有效的提高材料的再生利用率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在环保型材料的选择时，必须要遵循低能耗、寿命长、负荷低的原则。站在环境保护的角度来考虑各产品及零部件的通用性和互换性。因此，要在确保主机性能的基础上，降低主机装置的重量与体积，提高零部件的耐久性和强度，保证液压系统的高效率。最后，选择低环境负荷材料。在工程机械零部件的设计过程中，一些含有有害物质的材料尽量不要选择，如树脂、石棉、氟利昂及含氯橡胶等材料，都含有有害物质或者对环境会带来危害。
2.2选择环保型发动机
发动机对于工程机械而言就相当于人的心脏，是工程机械的核心部件，也是对环境影响最为严重的部件，所以发动机应是选择工程机械的重要参考标准。在选用发动机时，尽量选择能耗低、噪声小及效率高的环保型增压柴油机，从发动机制造技术上减少其对于环境的损害。再者发动机中的喷油设备是影响发动机功效的关键技术，所以在选择时尽量选择高压共轨喷油型的发动机，现阶段高压共轨喷油技术是最为先进的发动机喷油技术，不仅能够智能控制喷油量，还能提高喷油压力，从而提高雾化程度，促进燃料与空气的融合，使燃料最大程度的使用，一方面提高燃料的使用效率，另一方面降低污气体的排放。
3、工程机械产品设计过程中的节能环保
3.1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。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，这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来，从而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。
3.2液压系统的设计
液压系统的清洁和防渗漏与系统高效节能的设计，保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要，因此精心设计工程机械液压系统（如采用高效高精度过滤装置）十分必要，这样就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从而延长其使用寿命，并且能很好地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；为了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且容易破裂时油液流出而污染环境。
3.3改进热管理系统
3.3.1减轻部件重量
采用质优轻型的水箱、风扇、水泵等部件代替传统部件以减轻部件重量，从而减轻整机重量，有利于节油。如美国 R idge 国家实验室开发出一种热导率达 40W/（m・K）、比铝泡沫高10 倍的石墨泡沫材料，用该材料制成的散热器，传热性能优良。用该材料制成的尺寸为22.9×17.78×15.27cm 的散热器，与传统的 68.6×48.3×7.6cm 的散热器散热量相当，从而减少了散热器的体积和重量。
3.3.2精准控制
挖掘机、装载机等工程机械工作油的油温在30～60℃的范围内比较合适，传统的冷却系统的风扇都是恒速运转，无法精准控制转速来实现精准调温，因此必须使用智能化控制元件调控风扇转速，减少能耗。卡特彼勒公司的H系列装载机和D系列挖掘机配置了电子控制的液压驱动变速风扇，能按照发动机冷却需要自动改变风扇转速，节约输入动力。另外用电子式节温器取代传统节温器可以精准控制发动机的运行水温。
结束语
综上所述，节能环保型工程机械产品是当前的主要发展趋势，因此应该把握这一发展先机，从源头上开始注重节能环保设计，实现工程机械的节能减耗，才能有效的推动整个工程机械产品设计行业的发展，进而落实我国科学发展观，实现我国经济的可持续平稳发展的目标。
参考文献：
[1]何万亮.环保节能工程机械产品设计与发展趋势[J].中国新技术新产品，2011，（16）.
[2]黄俊.机械产品设计方法初探[J].内蒙古科技与经济，2015.
[3]王德.环保节能型工程机械产品的设计[J].煤炭技术，2016.
论文作者:黄国爱
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/9
标签：工程机械论文; 节能论文; 产品设计论文; 发动机论文; 材料论文; 液压论文; 机械论文; 《基层建设》2017年第33期论文;