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摘要：随着人们生活水平的提高，对环境的关注度也在不断提升，人们开始重视环境的保护。煤炭作为我国最丰富的不可再生能源，被广泛应用于我国居民的日常生活以及社会工业的生产制造，随着我国能源需求的扩大，其生产效率也在不断提高，各类机械设备被广泛应用于煤矿开采中，提倡煤矿机械的绿色设计与制造，对于煤矿行业的绿色建设具有积极意义。基于此，本文首先对煤矿机械的绿色设计进行了概述，详细探讨了煤矿机械绿色制造工艺技术，旨在提高煤矿机械产品的绿色设计质量。
关键词：煤矿机械；绿色设计；制造技术；研究
随着我国经济的快速发展，能源需求急剧上升，作为我国能源主体之一的煤炭，开采量逐年上升，随之也造成了生态环境的恶化；其中煤矿机械是罪魁祸首之一。煤矿机械体积大、能耗高、污染严重；为了减小煤炭资源开采、加工过程中机械设备产生的环境污染，同时顺应国际机械制造业发展新趋势，有必要在煤矿机械设计与制造中引入“绿色理念”，优化煤矿机械设计与制造环节，最大限度减少对生态环境造成的破坏。
1煤矿机械的绿色设计
1.1煤矿机械材料的选择
煤矿机械材料选择涉及选材原则、负担材料环境的数据库和专家系统以及评价材料生命周期的方法。选材原则，如选择可再生材料、可回收利用材料、环境兼容性好的材料、可降解材料等。负担材料环境的数据库、专家系统，主要是针对选择的材料收集与整理材料生命周期内所需各种环境的数据和知识，为评价材料与环境的生态协调性提供信息支持。评价材料生命周期的方法，主要包括原材料到成品过程间的材料循环特性、成品到制成品过程间的材料循环特性以及产品使用到报废物资过程的材料循环特性三个方面；要围绕“绿色循环特性”展开。
1.2煤矿机械可拆卸性设计
拆卸是从产品、部件角度有规律地拆下仍然可用零部件的过程；拆卸过程中要保证零部件不受意外损伤。拆卸是实现产品有效回收利用的重要手段，也只有拆卸才能实现材料回收和零部件的再利用；需要在产品设计阶段将报废后的拆卸问题考虑进来，实现产品高效回收。煤矿机械产品体积相对较大、加工制造过程复杂、原材料使用多，为保证报废煤矿机械的合理利用，必须在设计中充分考虑其可拆卸性。煤矿机械可拆卸性设计，主要包括拆卸过程中的产品设计、工艺设计和系统设计，所依据原则为易于拆卸、易于分离、最大限度减少拆卸工作量，减少零部件多样性以及增加产品结构可预测性。
1.3煤矿机械可回收性设计
煤矿机械回收设计是在进行煤矿机械设计时，充分考虑机械零部件、所用材料的回收可能性、回收价值、回收方法和回收处理结构等一系列工艺性问题，目的是保证零部件、材料的充分回收再利用，同时考虑降低机械回收过程中对环境产生污染的一种设计理念、思想与方法。煤矿机械可回收性设计的主要内容包括：可回收材料及其标志、可回收工艺及方法、可回收产品结构工艺性及回收经济性等。煤矿机械回收在整个机械绿色设计生命周期中占有重要的地位，只有具备了较高的回收、再生特性，才会产生更大的经济与社会效益。
1.4煤矿机械设计数据库与知识库
数据库和知识库，在煤矿机械绿色设计中起着举足轻重的作用；主要包括存放了煤矿机械生命周期中与环境、资源、经济、技术等有关的所有的数据和知识；如机械使用材料的类型，使用材料对环境的影响，使用材料的回收利用率，使用材料的自然降解时间、人工降解时间、费用，机械生产成本，机械制造装配、销售和使用过程中所产生的附加物数量及其对环境的影响以及评估机械环境影响所需要的各种标准等。
1.5煤矿机械安全保护设计
煤矿机械大部分工作在井下或者是煤炭加工厂所，其安全保护设计对保证煤矿机械运行过程中的安全性非常重要。近些年来，煤炭矿井事故多是由机械设备故障引起，一旦因为机械设备问题导致事故可能会造成重大人员伤亡和经济损失。绿色设计突出“以人为本”思想，要在煤矿机械设计中考虑到其安全性设计，始终把保证人的生命安全放在首位。
2煤矿机械绿色制造工艺技术
2.1.煤矿机械产品的再制造
再制造技术的主旨在于全面提升废旧机电产品的性能，其以机电产品的寿命周期管理与设计作为主要依据，按照节能、优质、环保、节材、高效等基本原则，采用先进产业化生产技术手段，对废旧机电产品进行有效的改造和修复。再制造过程不仅仅是废弃品的再利用过程，其采用的表面工程技术既能准确改善产品尺寸，还能全面提高产品性能，且具有能耗低、利用率高、节能效果好等优点。再制造中所采用的关键技术主要有：废弃产品回收利用与高效拆卸技术、再制造零部件与废气零部件的寿命检测技术、表面工程技术、数字化成行平台关键技术、再制造部件检测与质量控制技术等。将再制造技术应用到煤矿机械零部件的制造中，可有效提升机械产品的环保、节材、节能优势。
2.2.虚拟制造
虚拟制造技术是一种集成生产管理、CAM、CAD的软件技术，其能够创造一种真实有效的建模与仿真环境，实现了产品装配、规划、制造、设计的计算机化发展，且能控制产品生产的基本过程，并提供虚拟企业、虚拟生产与虚拟开发等功能。在煤矿机械产品设计中采用虚拟制造技术可有效改善生产效率、提高生产效益。利用信息化技术建立有关切削刀具、切削用量的基本数据信息煤机数据库，并采用自动化技术对高速切削、硬切削、干切削等制造技术进行虚拟制造，可有效简化制造过程，改善机械产品制造效果。另外将虚拟技术与CAX技术相结合可充分提高产品制造的虚拟化程度、降低机械制造中材料与资源浪费、降低产品制造与设计周期等。
2.3.集成化技术
按照系统与集成优势对煤矿机械产品的绿色制造过程进行分析，将产品工艺设计与材料选用集成和产品使用与设计需求集成充分结合，重点考虑绿色制造过程的信息集成，从而形成具有环境影响评估、绿色设计、质量检测、制造过程分析等功能的集成式制造系统体系。
3结束语
综上所述，绿色设计与制造已成为世界工业发展的潮流，它必将随着可持续发展的战略趋势显示出越来越大的优势。作为煤矿机械的设计与制造，绿色设计与制造理念不仅符合人类共同追求生存环境质量与共同的价值趋向，而且也是煤矿机械产品制造业实现保护环境、节约资源及可持续发展的必然选择。
参考文献：
[1]王丽坤.煤矿机械的绿色设计与制造技术思考[J].机械工程与自动化，2017，03：218-219.
[2]薛颖豪.刍议煤矿机械的绿色设计和制造[J].中国高新技术企业，2014，21：8-9.