淺談液壓系統(tǒng)在機(jī)械上的綠色設(shè)計(jì)

徐亞光，賀勝利

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

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淺談液壓系統(tǒng)在機(jī)械上的綠色設(shè)計(jì)

徐亞光，賀勝利

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

從液壓系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì)出發(fā)，提出加強(qiáng)機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染物控制、噪聲控制，提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的裝配性能，提高機(jī)械液壓系統(tǒng)技術(shù)的統(tǒng)合性，加強(qiáng)智能化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用等方法，為機(jī)械行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展提供參考。

機(jī)械設(shè)計(jì)；液壓系統(tǒng)；裝配；噪聲；污染物；綠色設(shè)計(jì)；智能化

1 液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)

1.1 機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的綜合價(jià)值

機(jī)械液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)要求環(huán)保與節(jié)能并行，要將機(jī)械液壓系統(tǒng)的基本屬性和環(huán)境屬性緊密結(jié)合，這對(duì)于機(jī)械液壓系統(tǒng)的功能和運(yùn)行實(shí)際具有重要的綜合價(jià)值。

1.2 機(jī)械液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的綜合功能

在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須滿足環(huán)境目標(biāo)，考慮回收利用率及資源、能源的有效利用，達(dá)到環(huán)境保護(hù)和資源優(yōu)化的目標(biāo)。綠色設(shè)計(jì)應(yīng)以環(huán)保為核心，統(tǒng)籌液壓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造。

2 機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)的方法和要點(diǎn)

2.1 加強(qiáng)機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染物控制

從機(jī)械液壓系統(tǒng)污染的事故分析看，污染主要來(lái)源于機(jī)械液壓系統(tǒng)裝配、維護(hù)、生成物等方面，要控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的污染，實(shí)現(xiàn)綠色機(jī)械液壓系統(tǒng)維護(hù)、裝配，就必須對(duì)污染物進(jìn)行全面控制。對(duì)于系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的污染，要限定維護(hù)工作的技術(shù)條件和環(huán)境狀態(tài)，規(guī)范維護(hù)過(guò)程，防止不清潔油質(zhì)、受污染的水對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)的影響，防止維護(hù)工作中的油脂和污染水對(duì)環(huán)境的影響。對(duì)于系統(tǒng)裝配中產(chǎn)生的污染物，設(shè)計(jì)工作要規(guī)范裝配環(huán)節(jié)，對(duì)制造、組裝、調(diào)試中容易產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)控制，有效預(yù)防不規(guī)范操作造成的泄露、跑冒、腐蝕、銹蝕等問(wèn)題，防止污染環(huán)境。對(duì)于生成物造成的污染，要從機(jī)械液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行兩個(gè)方面進(jìn)行控制。在機(jī)械液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中，堅(jiān)持預(yù)防為主的原則，調(diào)控機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定機(jī)械液壓系統(tǒng)生成物的狀態(tài)和內(nèi)部環(huán)境，消除生成物對(duì)機(jī)械液壓系統(tǒng)及工作環(huán)境的污染。

2.2 加強(qiáng)機(jī)械液壓系統(tǒng)的噪聲控制

噪聲是嚴(yán)重的污染源，對(duì)工程機(jī)械工作環(huán)境和周邊環(huán)境有著嚴(yán)重的影響，控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的噪聲應(yīng)從噪聲來(lái)源和傳播路徑兩方面入手。一方面，在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要結(jié)合噪聲分類(lèi)進(jìn)行降噪處理，要提升元器件和運(yùn)行部件的平衡性，采用計(jì)算機(jī)模擬和網(wǎng)絡(luò)仿真等先進(jìn)技術(shù)對(duì)器件和部件展開(kāi)動(dòng)平衡檢驗(yàn)，防止機(jī)械噪聲的產(chǎn)生與積累，有效提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)噪聲的系統(tǒng)性控制。對(duì)于流體噪聲，要在設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)氣阻、流速、流量、沖擊力的控制，優(yōu)化機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作方式，添加自動(dòng)控制裝置，與設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)流體的全面調(diào)控，約束機(jī)械液壓系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的條件，降低并消除機(jī)械液壓系統(tǒng)的噪聲。另一方面，在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要阻斷噪音傳播路徑，可以通過(guò)提高機(jī)械零件的尺寸精度，添加墊片、彈簧、滑輪、軸承等方式，有效避免機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)外產(chǎn)生的摩擦和振動(dòng)，防止機(jī)械液壓系統(tǒng)在高速運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)中，出現(xiàn)不穩(wěn)定、不平衡問(wèn)題，避免機(jī)械液壓系統(tǒng)出現(xiàn)共振現(xiàn)象，控制機(jī)械液壓系統(tǒng)的噪聲傳播。在提高機(jī)械液壓系統(tǒng)安裝速度、準(zhǔn)確性、質(zhì)量的同時(shí)，降低機(jī)械液壓系統(tǒng)噪聲對(duì)人員、環(huán)境的危害。

2.3 提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的裝配性能

工程機(jī)械在制造與應(yīng)用過(guò)程中，需要大量的安裝、維護(hù)、裝配工作，這些工作可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生污染和破壞，作為設(shè)計(jì)者，應(yīng)重視機(jī)械液壓系統(tǒng)安裝、維護(hù)、裝配過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題，通過(guò)技術(shù)條件控制、結(jié)構(gòu)體系約束、組態(tài)化結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的裝配性能，進(jìn)而降低機(jī)械液壓系統(tǒng)在制造和應(yīng)用中對(duì)環(huán)境的污染與破壞。在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要強(qiáng)調(diào)綠色技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)綠色技術(shù)的條件控制和結(jié)構(gòu)限制，避免機(jī)械液壓系統(tǒng)的泄露、磨損、沾染等問(wèn)題，有效維護(hù)機(jī)械液壓系統(tǒng)的工作、維護(hù)、裝配環(huán)境，降低機(jī)械液壓系統(tǒng)的維護(hù)成本、維護(hù)難度、裝配時(shí)長(zhǎng)，綜合性地提升機(jī)械液壓系統(tǒng)工作、維護(hù)和裝配的效率。在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要倡導(dǎo)模塊化的綠色路徑，將功能、位置等具有強(qiáng)聯(lián)系性的元器件綜合在一起，實(shí)現(xiàn)元器件功能、系統(tǒng)的優(yōu)化與組合，形成模塊化的機(jī)械液壓系統(tǒng)功能板塊，既方便機(jī)械液壓系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，又能有效建立具有約束功能的結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)的高效率運(yùn)行和高質(zhì)量操控。組態(tài)化是機(jī)械系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向，也是綠色設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基本路徑，機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要將組態(tài)化作為實(shí)現(xiàn)綠色理念的基本切入點(diǎn)，重構(gòu)液壓設(shè)備的功能、系統(tǒng)，組建機(jī)械液壓系統(tǒng)的新體系，在實(shí)現(xiàn)機(jī)械液壓系統(tǒng)節(jié)能、綠色設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)，建立起更為全面、更為系統(tǒng)、更為多樣的設(shè)計(jì)模式和設(shè)計(jì)路徑。

2.4 提高機(jī)械液壓系統(tǒng)技術(shù)的統(tǒng)合性

綠色發(fā)展不單是新科技元素和新結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用，而是將各類(lèi)技術(shù)、理念、系統(tǒng)充分綜合統(tǒng)一，這是機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的核心要求。在機(jī)械液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要廣泛應(yīng)用新科技、新元素、新系統(tǒng)，科技是提升機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平、減少機(jī)械液壓系統(tǒng)故障、降低機(jī)械液壓系統(tǒng)污染的第一要素，要有目的、有步驟地引入節(jié)能技術(shù)和綠色系統(tǒng)。此外，還要處理機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見(jiàn)問(wèn)題，通過(guò)新舊技術(shù)的調(diào)整和整合，有效平衡傳統(tǒng)技術(shù)和新元素之間的關(guān)系，提高機(jī)械液壓系統(tǒng)效率，防止機(jī)械液壓系統(tǒng)出現(xiàn)溫度升高、油質(zhì)下降、設(shè)備故障等問(wèn)題。將高效率、高整合性、低能耗、低故障的技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)性地融合在設(shè)計(jì)工作中，保障機(jī)械液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效、節(jié)能、環(huán)保運(yùn)行。

2.5 加強(qiáng)智能化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

機(jī)械液壓系統(tǒng)的智能化不但可以提升機(jī)械的工作效率，還可提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和便捷性，整合綠色設(shè)計(jì)理念與機(jī)械液壓系統(tǒng)。機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)將智能化作為價(jià)值和取向核心，在機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作過(guò)程中，應(yīng)全面引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、中控設(shè)備、數(shù)字技術(shù)等先進(jìn)的智能化體系，有效實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化和信息化，提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的節(jié)能效果，簡(jiǎn)化機(jī)械液壓系統(tǒng)的操作環(huán)節(jié)，提高機(jī)械液壓系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的動(dòng)力性能。同時(shí)，機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持運(yùn)用智能技術(shù)和體系，以改善人機(jī)操作環(huán)境、優(yōu)化人機(jī)協(xié)調(diào)性、提升機(jī)械液壓系統(tǒng)安全性為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，有效提升機(jī)械液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和工作效率，控制機(jī)械液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的振動(dòng)、損耗、廢水、噪聲、廢氣等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的方向和目標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

綠色發(fā)展是機(jī)械工業(yè)的路徑與方向，液壓系統(tǒng)是機(jī)械的核心系統(tǒng)和基礎(chǔ)功能體系，要在機(jī)械設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)液壓系統(tǒng)的綠色與環(huán)保，要在液壓系統(tǒng)的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，建立綠色理念和綠色策略，形成對(duì)環(huán)境、資源、操作和工作的全面適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù)、環(huán)保手段的系統(tǒng)性、科學(xué)性應(yīng)用，這是實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械發(fā)展的主要路徑，也是機(jī)械設(shè)計(jì)工作中不可忽視、必須強(qiáng)化的核心與要點(diǎn)。

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Discussion on green design of mechanical hydraulic system

XU Ya-guang, HE Sheng-li

(Shanghai Zhenhua Heavy Industry (Group) Co., Ltd., Shanghai 200125, China)

Based on the green design of mechanical hydraulic system, it proposed measures on strengthening the pollution and noise control of mechanical hydraulic system, improving the assembly performance of mechanical hydraulic system, improving the integration of mechanical hydraulic system technology and strengthening the design and application of intelligent hydraulic system, hoping to provide a reference for green development of machinery industry.

Mechanical design; Hydraulic system; Assembly; Noise; Pollutant; Green design; Intelligent

2016-12-28

徐亞光(1990-)，男，工程師，本科；賀勝利(1989-)，男，工程師，本科。

TH137

A

1674-8646(2017)04-0140-02