研究装载机淤煤装载机提装部绿色设计与制造技术

论文导读：
摘 要：本文首先阐述了绿色制造技术与绿色设计的基础定义、内容及特征，指出了一种水仓轻型淤煤装载机提装部的结构与工作原理，分析了绿色设计与制造技术在提装部中的应用实例，绿色设计和制造的未来发展趋势。该提升装置的成功改善既可以提高淤煤装载机的工作效率，同时又满足操作安全简单，减少了设备事故的发生率，具有很强的实际经济效益。
关键词：提升装置；装载机；企业变革；绿色设计
0 引言
随着社会机械工程制造行业的飞速发展，产品报废后的处理问题变得越来越严峻。传统的机械电子产品寿命周期从设计、制造、销售、使用到报废是一个开环系统，而先进制造技术中的绿色设计充分考虑产品报废后的处理、回收和再利用，并将产品设计与社会生产系统融为一体，形成了一个闭环系统。如图1所示。我国工业技术在快速提高的同时，对煤矿的生产要求也在不断提高。先进制造技术中的绿色制造技术符合环境保护和可持续发展的战略，它是促进我国经济增长的重要技术之一。如果绿色制造技术中的节省资源制造技术、环保型制造技术和再制造技术被成功地应用到采煤机的各项装置，不仅提高了煤矿企业生产效率，而且也解决了资源紧张和环保问题。
1 绿色设计与制造

1.1 绿色设计

绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计中，充分考虑对资源和环境的影响，在保证产品的功能、质量、开发周期和成本同时，优化各种相关因素，使产品及其制造过程对环境的总体负影响减到最小，产品的各项指标符合绿色环保的要求。绿色设计主要包括：材料选择及管理、产品的回收性设计、产品的可拆卸性设计。

1.2 绿色制造

联合国环境保护署对绿色制造技术所下的定义为“将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险”。
2 淤煤装载机结构与提装部工作原理
1液压马达 2刮板提装部 3电动机 4滚轮行走机构 5制动机构 6操作控制台 7螺旋给料机构
1液压马达 2输送槽 3链轮 4螺母 5滚轮
1）水仓轻型淤煤装载机的构造比较复杂，主要由动力装置、行走装置、工作装置与电器装置等组成，如图2所示。其中刮板提装部2主要由刮板输送机、刮板链、链轮等组成，它是决定着整个装载系统工作效率的重要因素。提装部结构图如图3所示，刮板提装部输送槽图如图4所示。
2）提装部工作原理：整个装载机系统由电动机驱动，通过单泵双马达系统分别带动向行走机构和运输机构的运动。其中一个马达通过一个二级减速机构驱动轨轮。行走过程中，实现前进、停止、后退运动，该机构依靠液压控制系统实现马达的正反转，带动行走箱的前进与后退。另一个马达带动刮板螺旋滚筒主动链轮，主动链轮带动刮板运输链在刮板槽中运动，实现淤煤的运输。螺旋滚筒给料部是淤煤装载机清理淤煤的关键工作部件。工作时，螺旋滚筒给料部是通过刮板运输链带动从动链轮，螺旋滚筒的两边叶片分别为左、右旋向，把淤煤往中间推积，通过刮板运输链运输到矿车。支撑装置主要用于支撑运输架，即刮板运输装置。
3 绿色设计与制造在提升装置中的应用实例

3.1 模块化设计

在煤矿实际生产中，不仅每座矿山开采的规模各不相同，而且运输距离和开采面的倾斜角度也都不相等，所以开采时对刮板运输机的长度及结构要求不同，也就是对制造商提出了制造不同类型的刮板输送机要求。然而每座矿山的开采时间毕竟有限，当煤资源枯竭时刮板输送机也失去了本身使用价值，通常处理方式是闲置或拆卸改装成其他零件。这不仅仅造成了经济上的损失，而且是对制造资源的严重浪费。若生产商在制造刮板输送机时，能够将刮板输送机某些相同的链轮、输送槽做成一个个模块，投入使用时想要得到不同长度的输送机，通过加减模块的个数就可以实现了。这样不仅实现了材料的最大使用价值，保证了可回收性，同时也节省了资源和降低了生产成本。

3.2 涂层技术的应用

刮板输送组件是输送部的组成之一，而刮板链则是其重要的运动受力部件，通常刮板链断链由三个原因引起：（1）疲劳破坏；（2）制造质量不合格；（3）腐蚀、磨损与冲击载荷。在刮板输送机上的螺栓，轴承，输送槽等部分同时也存在着微动疲劳引起的表层裂纹萌生和扩展，并且早期阶段裂纹生长速率较高，这些缺陷导致了金属构件的提前失效，很大程度上降低了构件寿命，所以设计人员在设计制造中必须着重考虑构件几何形状论文导读：
与其应力的对应关系。对此在制造加工构件时我们可以考虑采用机械零件DLC涂层技术，DLC涂层（diamond-like carbon）是指类金刚石涂层，是一种含有金刚石结构和石墨结构的亚稳非晶态物质，具有和金刚石非常类似的性能，不仅硬度强、导热率高、耐磨性能好，而且成本低廉方便于大面积合成。在制造刮板输送机的各部件工艺源于：毕业设计论文网www.7ctime.com
流程中，工作人员将工作温度控制在353K-423K，采用含氢DLC涂层技术处理工件，膜层一般在4um左右，与基体结合力很强。通过这种工艺制造出来的产品在具有优异耐各种酸、碱腐蚀性能的同时，而且具备摩擦系数小、抗粘附性强和耐磨性优良物理机械性能。

3.3 减量化设计

链环是刮板输送机上使用最多的部件之一，在占据钢铁资源的同时，也消耗了刮板输送机的大部分驱动功率，从某种程度上说刮板输送机的驱动效率是由刮板链决定的。如果刮板链的节数过多过长，会造成刮板链在松弛情况下运行，从而容易导致链轮拨链器处塞链、卡链和跳链，最终使刮板链受到严重的磨损。因此在满足输送机使用要求的前提下，可以考虑利用优化设计的方法，对刮板链的数目进行“减量化”设计，实现装备的轻型化，如此既节约了钢铁资源和电力资源，同时也保护了环境。

3.4 改变连接方式

在回收刮板机的装置时，经常会遇到焊接等很难进行拆卸的连接方式，由此给重新利用带来了许多不便。如果将焊接点和拆卸点尽可能减少，在各个模块之间多采用螺栓连接和绑扎连接，最终可以达到减少拆卸的量、节约人力、物力降低回收成本的目的。源于：大专毕业论文范文www.7ctime.com