淺談環保節能型工程機械產品的設計

 

    本文以ZL40G環保型輪式裝載機為例

，就機械材料的選用與設計
、所要遵循的要點和所需考慮問題，提出幾點建議和設想。

 

    1　環保型材料的利用

 

    1）盡量采用能再生利用的材料和資源　在各係統及部件設計中所選用的材料盡量是可回收、易分解
、能(neng)再(zai)生(sheng)而(er)且(qie)在(zai)加(jia)工(gong)和(he)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)對(dui)環(huan)境(jing)無(wu)害(hai)的(de)材(cai)料(liao)，特(te)別(bie)是(shi)結(jie)構(gou)件(jian)的(de)設(she)計(ji)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)采(cai)用(yong)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)裝(zhuang)配(pei)和(he)分(fen)解(jie)的(de)大(da)模(mo)塊(kuai)化(hua)結(jie)構(gou)和(he)無(wu)毒(du)材(cai)料(liao)，提(ti)高(gao)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)材(cai)料(liao)的(de)再(zai)生(sheng)率(lv)。

 

    2）長壽命、低能耗及減輕重量的設計原則　tongchanglaishuo，yanchangchanpinshoumingjiudengyujianshaolejixiedeshengchanlianghejiangdiqibaofeiliang，jiangdichanpinnenghaokejianshaoduihuanjingdewuran，erjianqingchanpinzhongliangjikejianshaocailiaoheziyuandexiaohao。yaocongjianshaohuanjingfuhedejiaodujinkeyikaolvgexiliechanpintongleilingbujiandehuhuanxinghetongyongxing。weiciyingzaibaochizhujigexiangxingnengcanshuqiantixia，jinliangjianshaozhujihefushuzuoyezhuangzhihuojijudetijihezhongliang，tigaodonglichuandongxitonglingbujiandeqiangduhenaijiuxingneng，shixianyeyaxitongdeqinglianghuahegaoxiaolv。

 

    3）盡量采用低環境負荷材料　工程機械零部件設計中應盡可能不使用氟利昂（空調）、含氯橡膠、樹(shu)脂(zhi)及(ji)石(shi)棉(mian)等(deng)有(you)害(hai)材(cai)料(liao)。如(ru)裝(zhuang)載(zai)機(ji)駕(jia)駛(shi)室(shi)和(he)內(nei)飾(shi)上(shang)使(shi)用(yong)難(nan)以(yi)自(zi)然(ran)分(fen)解(jie)且(qie)對(dui)環(huan)境(jing)有(you)害(hai)的(de)工(gong)程(cheng)塑(su)料(liao)及(ji)其(qi)它(ta)一(yi)些(xie)非(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)都(dou)加(jia)重(zhong)了(le)資(zi)源(yuan)浪(lang)費(fei)和(he)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)
；在儀表、散熱器及蓄能電池等采購生產中，應盡可能減少或替代鉛的使用量。因此在主機設計中一些附屬零部件選用新型環保型材料很重要。

 

    4）廢棄零部件處理的汙染最小化及綜合成本最優化　工程機械產品在設計初始階段就要考慮報廢件處理簡單、費用低和汙染小
，零部件要解體方便、破碎容易，能焚燒處理或可作為燃料回收。

 

    2　環保型工程機械產品設計

 

    1）選用低公害發動機　發動機是工程機械所有係統中對環境影響最大的部件，采用低油耗、低排放、低噪聲
、高效率的環保型水冷增壓柴油機能大大降低對環境的負荷。目前歐美發達國家正在通過采用一係列新的技術手段、措施或應用新型的環保燃料來進一步降低排放
、噪聲等，努力適應第三次排放法規要求。

 

    2）降低整機振動與噪聲　減(jian)振(zhen)與(yu)降(jiang)噪(zao)應(ying)該(gai)是(shi)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)中(zhong)最(zui)需(xu)關(guan)注(zhu)的(de)焦(jiao)點(dian)問(wen)題(ti)。例(li)如(ru)在(zai)裝(zhuang)載(zai)機(ji)設(she)計(ji)中(zhong)，動(dong)力(li)裝(zhuang)置(zhi)采(cai)用(yong)雙(shuang)向(xiang)減(jian)振(zhen)懸(xuan)掛(gua)係(xi)統(tong)就(jiu)能(neng)克(ke)服(fu)整(zheng)機(ji)動(dong)力(li)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)與(yu)車(che)架(jia)之(zhi)間(jian)的(de)共(gong)振(zhen)
、噪聲及對動力係統的疲勞破壞
；houqiaoshejichengzhongxinbaidongjiegounengshihouqiaobaidongzhongxinyudonglishuruzhongxinzhonghe，henhaodijianshaofujialijuduichuandongxitongbutingchongjisuochanshengdezhendongyuzaoyin
，bimianzaiqiqubupingdaolushangzhengjigebujianxianghuchongjisuochanshengdezaosheng。chuxuanzedizaoshengdefadongjiwai，zhujidejiegoubuzhihuoxitongdejiegoushejiyekeyijinxingmouxiezhenduixingdegaijin。rulengquefengshankebuzaiyoufadongjizhijiequdong，erkedanduyouyeyamadadaidong，zhebianyujiangfengshanyufadongjigekaibingjiangzhenggefadongjimifengqilai，congershizaoshengbunengtongguofengshanchufengkouchuandaowaibu，jiangdizaoshengduihuanjingdeyingxiang；通過優化液壓管路排列來降低液壓油泵振動
、閥節流和油管振動產生的噪聲
；可在機罩等覆蓋件處設計粘貼吸音隔音材料
；可設計全密封整體式駕駛室，密封減震
，隔音降噪，真正體現“以人為本”的設計宗旨。

 

    3）液壓係統的清潔和防滲漏　保持傳動液壓油的清潔度對工程機械的液壓傳動非常重要，因此精心設計工程機械液壓係統（如采用高效高精度過濾裝置）十分必要，這樣就可去除油液中微塵垃圾、機械磨損物等雜質，減少液壓元件故障與磨損
、延長常用液壓元件的使用壽命，降低液壓油的更換頻率
；同tong時shi可ke有you效xiao避bi免mian液ye壓ya油you在zai工gong作zuo中zhong溫wen度du升sheng得de過guo高gao過guo快kuai，延yan長chang換huan油you間jian隔ge時shi間jian
，減jian少shao對dui周zhou邊bian作zuo業ye環huan境jing的de汙wu染ran。另ling外wai通tong過guo采cai用yong增zeng壓ya液ye壓ya油you箱xiang
，可ke改gai善shan泵beng的de吸xi油you效xiao果guo從cong而er延yan長chang其qi使shi用yong壽shou命ming，並bing且qie能neng很hen好hao地di防fang止zhi外wai界jie灰hui塵chen和he水shui分fen進jin入ru油you箱xiang，提ti高gao整zheng個ge液ye壓ya係xi統tong的de清qing潔jie度du。液ye壓ya係xi統tong的de滲shen漏lou對dui周zhou圍wei環huan境jing的de汙wu染ran是shi目mu前qian部bu分fen工gong程cheng機ji械xie產chan品pin中zhong普pu遍bian存cun在zai的de
，液ye壓ya管guan路lu采cai用yong耐nai腐fu蝕shi
、防老化
、具備優良密封性能的進口優質膠管很有必要；為了減少損壞軟管的廢棄量
，設計時應在可能的條件下盡量使用硬管；對設計過程中隻能采用軟管並且容易破裂時油液流出而汙染環境。

 

    4）係統高效節能的設計　gongchengjixiedegaoxiaojienengyeshihuanjingbaohudezhongyaoyihuan
，jianshaonengyuanxiaohaojiyiweizhejianshaoduihuanjingdewuran。guxuanyongdiankonggaoxingnengchangshoumingjienengxingfadongjishiyanzhihuanbaoxingjixiezuijibendeyihuan
；另外在設計時采用雙泵分合流技術
、液壓負荷傳感技術

、靜液驅動技術等都可達到節能降耗的目的。

 

    3　工程機械產品人性化的設計

 

    1）環保安全關懷型駕駛室的設計　如采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式

、經減震降噪處理的“安全環保型”駕駛室，室內配置無氟環保型冷暖空調

，並設計FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全；充分運用人機工程學設計原理，如司機座椅可全方位調節、功能集成的單操縱手柄
、可調式轉向驅動器、全自動換擋裝置
、電子監控與故障自診斷係統，再輔以合理美觀的顏色搭配，可大大改善司機的工作環境
，緩解疲勞，提高作業效率。

 

    2）自動加脂裝置或集中潤滑係統的配置　chuantongdeshoudongjiazhurunhuazhifeishifeili，erqietongchangyouduoyudeyouyeyichulaiwuranzhoubianhuanjing。yinciyanzhihuanbaoxinggongchengjixiejiunengzidongdingshijiazhurunhuazhideshebei
，rujizhongrunhuaxitongjiunengzidongdingshigeigejiaoxiaojiazhuhuangyou
，qijiayouliangjingguozaixijisuanhousheding
，kehenhaodibaozhenggexiaozhoudedaozugouderunhuaeryoumeiyouduoyudeyouyichu
，jihuanbaoyoufangbian。lingwaiduiyuxiaoxingjixie
，jianyujiangdishejichengben
，kecaiyongmifengdexiaozhouhuoshiyongxinxingcailiaodeteshuzhoutao、或設計二級防塵結構等防止外部異物的進入和內部油脂的排出，從而延長加注潤滑油的間隔，減少對環境的汙染。

 

    3）外觀美學設計　傳統的工程機械產品一直是外形粗放、笨ben重zhong的de形xing象xiang，環huan保bao型xing產chan品pin更geng應ying注zhu重zhong外wai觀guan美mei學xue和he車che身shen的de流liu線xian型xing設she計ji，達da到dao機ji器qi的de環huan境jing的de諧xie和he
，給gei人ren以yi視shi覺jiao上shang的de美mei感gan。如ru發fa動dong機ji機ji罩zhao就jiu可ke進jin行xing造zao型xing別bie致zhi美mei觀guan的de流liu線xian型xing設she計ji
，整zheng機ji的de標biao識shi標biao牌pai應ying精jing心xin布bu置zhi、設計
，良好地體現環保特色。

 

    4）人性化設計　工程機械控製技術的電子化代表了當今技術的發展趨勢
，采用微機控製技術，實現了各種工況下自動判斷、挖wa掘jue機ji器qi發fa動dong機ji的de功gong率lv輸shu出chu
，達da到dao發fa動dong機ji的de最zui佳jia功gong率lv匹pi配pei，減jian少shao發fa動dong機ji的de燃ran油you消xiao耗hao

，並bing自zi動dong診zhen斷duan機ji器qi狀zhuang態tai
，使shi機ji器qi使shi始shi終zhong能neng保bao持chi良liang好hao狀zhuang態tai
，因yin此ci控kong製zhi和he操cao縱zong的de人ren性xing化hua能neng大da大da提ti高gao作zuo業ye的de安an全quan性xing和he舒shu適shi性xing。

 

    5）係統可靠性設計　jinliangyunyonggaokekaoxingdechengshujishuhejieyongjingshichangkaoyanhoudechengshuxilielingbujiankeyanchanggeguanjianxitonghuolingjiandeshiyongshouming，jianshaogenghuancishu。lirujiangdizhidongyuanjiandegenghuanpinlvjiuxiangdangyujianqingleduizhouweihuanjingdepohuaiyuwuran。(end)