我國金屬加工業(yè)實(shí)現綠色制造的關(guān)鍵是高能效綠色機床技術(shù)的發(fā)展 |
| 發(fā)布日期：2012-07-08 18:10:16 來(lái)源：中國機床網(wǎng) 瀏覽： |
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重慶大學(xué)綠色制造技術(shù)研究所所長(cháng)曹華軍教授認為，我國金屬加工業(yè)實(shí)現綠色制造的關(guān)鍵是高能效綠色機床技術(shù)的發(fā)展。國家統計局2010年數據也表明，我國制造業(yè)能源消耗占能耗總量的60%，每年約產(chǎn)生55億噸無(wú)害廢物和7億噸有害廢物。“我國機床保有量超過(guò)800萬(wàn)臺，2011年機床產(chǎn)量達85.99萬(wàn)臺，均列世界第一，但是我國機床行業(yè)材料消耗大、能耗高、可靠性不高。”
據悉，根據歐盟“下一代生產(chǎn)系統”研究計劃，綠色機床應具有如下特點(diǎn)：一是機床主要零部件由可再生材料制造；二是機床的重量和體積減少50%以上；三是通過(guò)減輕移動(dòng)部件質(zhì)量、降低空運轉功率等措施使功率消耗減少30～40%；四是使用過(guò)程的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒(méi)有污染的工作環(huán)境；五是報廢機床的材料接近100%可回收。
齊齊哈爾二機床高級工程師王澤民認為，首先應該在設計環(huán)節推進(jìn)綠色設計，例如推行虛擬設計，通過(guò)技術(shù)結構創(chuàng )新實(shí)施低碳設計，輕量化設計。“要完全達到這樣的要求并非易事，但國內外的學(xué)術(shù)界和企業(yè)界正在努力。”曹華軍也認為，機床輕量化，特別是運動(dòng)部件輕量化設計和應用是提高機床能效的關(guān)鍵技術(shù)之一。據悉，輕量化技術(shù)主要從兩個(gè)方面開(kāi)展，一是采用重量更輕但能達到同樣要求的材料，二是對機床部件進(jìn)行結構優(yōu)化來(lái)減少材料的使用。
“比如采用密度更小的塑料、鋁合金在某些非承重部件中取代鋼鐵材料，尤其是在機床的外觀(guān)件中，在滿(mǎn)足要求的同時(shí)，更容易達到較好的外觀(guān)效果。國外的一些機床，甚至使用了碳纖維作為結構件，大大地降低了整機重量。它預示了機床發(fā)展的一個(gè)方向。”沈陽(yáng)機床的孔令友舉例指出。孔令友強調，機床的綠色設計還有一個(gè)容易被忽視的方面，就是系統的可升級性，這方面包括軟件和硬件。“在設計階段，應當考慮使用多功能部件以及模塊化的部件來(lái)組裝產(chǎn)品，同類(lèi)機床可以統一部件的接口。設計機床時(shí)，還應當預留功能擴展空間。具有良好的可升級性的產(chǎn)品，可以避免用戶(hù)重新購入設備造成的資源浪費。”
曹華軍呼吁，在制造時(shí)，機床行業(yè)應該更多地采用高能效電動(dòng)機和變頻技術(shù)。“一臺電動(dòng)機的能耗成本在其整個(gè)生命周期成本中占97%以上，因此高效的電動(dòng)機產(chǎn)品可以在原有的基礎上，通過(guò)電、磁、機械和通風(fēng)的優(yōu)化，切實(shí)降低電動(dòng)機各方面的損耗，降低運行的成本和加快投資的回收。”例如常規的傳動(dòng)系統中，制動(dòng)產(chǎn)生的能量經(jīng)常以熱能的形式被浪費掉，而通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新的變頻器具有再生能量回饋功能，可以把電動(dòng)機的制動(dòng)能量回饋到電網(wǎng)中，而不是在制動(dòng)電阻中消耗，例如某品牌的變頻器，通過(guò)實(shí)施智能再生能量回饋技術(shù)，可節約能源多達50%。 |
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