文章首先分析了新時期煤礦機械設計與制造的發(fā)展趨勢,然后介紹了煤礦機械的設計思路。最后針對我國煤礦機械設計與制造方面存在的問題提出了確保機械產品質量的建議。
在我國的煤礦行業(yè),煤礦機械主要用于礦物的開采與挖掘工作中,是決定其采煤效率的重要因素。煤礦機械的體積比較大,在實際工作過程中所消耗的能量也非常高,還會帶來環(huán)境污染,此外,其工作過程會與水、地面、空氣等緊密聯(lián)系。再有,煤礦機械設計與制造的難度也比較大,因此為了適應不斷進步的采煤技術,我們需要抓緊煤礦機械設計與制造的研究工作。
新時期煤礦機械設計與制造的發(fā)展趨勢
1.1. 一體化發(fā)展
一體化是工業(yè)領域實現(xiàn)自動化發(fā)展后的延伸,其可以為煤礦機械的設計與制造提供可持續(xù)發(fā)展空間。
1.2. 智能化發(fā)展
智能化發(fā)展是所有工業(yè)設備的最終發(fā)展方向,在時代的快速發(fā)展下,工業(yè)生產規(guī)模正在不斷擴大,生產設備的自動化能力已經不能滿足社會對工業(yè)產品的需求,只有實現(xiàn)智能化,讓生產設備具備一定的自動判斷、分析以及決策能力,產品質量才能獲得不斷提升。
1.3. 網絡化發(fā)展
網絡信息化已經是整個時代的發(fā)展目標,對煤礦機械的生產與制造來說也是如此,網絡化的實現(xiàn)對于提高機械產品質量有著明顯效果,并且其還可以為產品提供良好的推廣與應用平臺,讓機械產品發(fā)揮更大的效用。
1.4. 模塊化發(fā)展
煤礦機械的種類非常多,并且不同的制造廠家所生產出來機械的質量也存在一定差異,因此造成有些構件之間無法完全銜接等問題。在這種問題的驅動下,煤礦機械的設計與制造逐漸朝向模塊化發(fā)展,對相關的構件單元進行集成,實現(xiàn)相連構件的系統(tǒng)化以及標準化發(fā)展。
1.5. 綠色化發(fā)展
在環(huán)境污染問題日益嚴重的情況下,環(huán)保已經成為整個社會的關注重點,因此在煤礦企業(yè)的機械設計與制造過程中,綠色化也是一種必然的發(fā)展趨勢,綠色產品這一概念也獲得了越來越多的關注。綠色產品是在保護環(huán)境以及人類身體健康的角度來設計并制造煤礦機械,這樣設計理念下得到的產品不僅可以有效減小給環(huán)境造成的污染,同時還可以實現(xiàn)節(jié)能以及提高資源利用率的目標,走可持續(xù)發(fā)展道路。
煤礦機械的設計思路
我國目前的煤礦機械設計主要有以下幾種思路:系統(tǒng)化設計、智能化設計以及結構模塊化。
2.1.系統(tǒng)化設計思路
此種設計類型將整個系統(tǒng)分為若干要素,在注重要素獨立性的同時也緊緊抓住它們之間的內在聯(lián)系以及層次性,然后再將設計要素結合起來完成系統(tǒng)任務。
2.2.智能化設計思路
煤礦機械的智能化設計思路是借助虛擬技術和智能設計軟件的幫助來表達對機械產品的設計構思,測試其可行性。
2.3.結構模塊化設計思路
煤礦機械的結構模塊化設計思路指的是以產品功能為基礎,對產品的結構進行分解,這樣產品就會被分為具有以功能為區(qū)分的不同模塊,然后通過優(yōu)化組合將模塊中的基本構件組建程一個整體。模塊化的理想化情況是所有的基本構件都具體有一定的集成性與通用性,可以彼此配合與連接。
我國目前的煤礦機械設計與制造過程中存在的問題
據調查,我國煤礦機械的設計與制造過程存在一定問題,除了設計人員設計不合理所造成的問題以外,還有質量管理不善以及生產不夠規(guī)范等方面的問題。具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1.煤礦機械設計的創(chuàng)新能力比較低
我國目前的煤礦機械生產與加工企業(yè)很多還沒有建立自己的技術研發(fā)中心,主要依靠與科研院校的合作來進行煤礦機械的設計開發(fā)工作,但是這在無形中發(fā)給企業(yè)的運營增加了經濟負擔。此外,由于在機械設計過程中的參與度不夠,使得企業(yè)的自主開發(fā)能力與創(chuàng)新能力的提升均受到限制,對市場需求變化的反應不夠靈敏,開發(fā)周期也會延長。
3.2.機械產品的技術標準比較落后
我國現(xiàn)金使用的煤礦機械產品技術標準與國家標準相比非常落后,有些設計標準或者規(guī)范已經很多年沒有進行更新與修訂。這樣的情況讓我國的煤礦機械設計工作在不斷地進步過程中失去了相關的設計依據,因此只能靠企業(yè)自己慢慢摸索,致使煤礦機械開發(fā)技術的整體發(fā)展速度受到影響。
提高新時期煤礦機械設計與制造質量的建議
4.1.嚴格遵守煤礦機械設計的流程
煤礦機械設計的內容主要包括設計建模、選擇合適的機械材料、分析機械產品的可拆卸需求并依此為基礎進行機械的可拆卸設計;機械產品的可回收性設計;以材料的消耗為基礎進行機械設計的成本分析;機械產品的相關設計數(shù)據以及需要用到相關規(guī)范的整理;機械產品的使用說明書設計以及安全保護設計。因此在進行煤礦機械產品設計工作時,需要嚴格遵守以上流程以及相關規(guī)范,確保機械產品的質量。
4.2. 加強對煤礦機械制造過程的監(jiān)督與控制作用
對于煤礦機械產品的生產與加工企業(yè)來說,加強對產品的監(jiān)督與控制作用是確保機械質量的有效措施。此外,對生產與加工過程進行網絡化管理可以將產品不同部件的加工以及不同加工中心的生產情況集合起來進行總體監(jiān)控,為生產與加工企業(yè)的優(yōu)化決策提供信息。在全面的監(jiān)督與控制作用下,煤礦機械破產品的質量更有保證,同時也提高了產品質量的一致性,讓煤礦機械產品不同部件間的關系更加協(xié)調。
4.3. 規(guī)范煤礦機械制造的生產工藝
煤礦機械的生產工藝主要包括材料的成形過程、機械加工過程、熱處理工藝過程以及裝配工藝過程。為了最大程度地提高煤礦機械產品的制造質量,在設計已經投入生產的時候,需要檢查生產工藝會用到的生產材料、切削用具、以及制造設備,并保證生產工序的正確性。此外,控制好生產工藝的參數(shù),比如工藝溫度、生產時間等也是實現(xiàn)規(guī)范生產的有效措施。因此,在對原材料進行鍛造、澆筑、焊接的過程中,要控制好相關的工藝參數(shù),確保機械部件的形狀、表面質量以及尺寸精度都符合要求。
4.4. 將PDM技術合理地應用到煤礦機械制造的質量控制過程中
PDM指的是Product Data Management,是一門用來管理產品零件信息、CAD文件、配置、權限信息、文檔、結構等信息的技術。將其應用到工業(yè)領域中不僅可以有效縮短產品生產所用時間,同時還能提高生產的及時與準確性,讓煤礦機械產生的生產與加工企業(yè)在實現(xiàn)資源共享的基礎上提高企業(yè)現(xiàn)有資源的利用率。
4.5. 加強企業(yè)的自主研究力度,提升機械設計的創(chuàng)新能力
我國目前的很多煤礦機械生產與加工企業(yè)并沒有建立自己的技術開發(fā)中心,煤礦機械的設計工作主要依靠與該專業(yè)科研院校合作的模式來開展。在實際設計過程中,由于合作時間已經其它現(xiàn)實因素的制約,企業(yè)在整個過程中的參與度并不高,因而自身的創(chuàng)新能力受到限制。這樣的情況持續(xù)下去,只會讓企業(yè)越來越依賴與科研院校的合作。而這樣的煤礦機械開發(fā)模式無法讓機械產品的質量得到完全保障,原因就是科研院校的研究人員并沒有真正的生產經驗,在煤礦機械的設計工作中只能依據設計要求,而無法考慮到實際生產工藝對機械設計所帶來的限制。因此,要想確保煤礦機械的設計與制造質量,機械的加工與制造企業(yè)需要加強自主研究力度。如果這在一點上確實存在困難,可以首先加大合作參與度,讓企業(yè)的設計開發(fā)人員全程參與設計過程。對于具備一定技術開發(fā)能力和雄厚資金的機械制造企業(yè)來說,可以著力建設自己的設計開發(fā)中心并積極培養(yǎng)以及引進人才,通過人才效應來提高機械產品的設計與制造質量,提升企業(yè)的經濟效益。
綜上所述,在經濟與社會快速發(fā)展的背景下,煤礦機械的設計與制造正在發(fā)生巨大變化,具體呈現(xiàn)一體化、智能化、網絡化、模塊化以及綠色化的發(fā)展趨勢。針對我國煤礦機械生產與加工企業(yè)中存在的煤礦機械設計的創(chuàng)新能力比較低以及機械產品的技術標準比較落后等問題,我們可以從嚴格遵守煤礦機械設計的流程、加強對煤礦機械制造過程的監(jiān)督與控制作用、規(guī)范煤礦機械制造的生產工藝、將PDM技術合理地應用到煤礦機械制造的質量控制過程中以及加強企業(yè)的自主研究力度來提升機械設計的創(chuàng)新能力等措施來確保煤礦機械的設計與制造質量。
