摘要：工程机械制造是我国最基本和最重要的行业之一，它是衡量我国科技生产力水平的重要指标，随着人们生活水平的提高，对于工程机械产品的功能和质量要求也不断提升，节能环保理念的应用是当下和未来工程机械自动化设计的重点，应从材料选择、加工工艺、结构设计等多途径优化设计，满足经济效益的同时，注重生态效益和社会效益的协同发展。

关键词：节能环保;工程机械自动化;设计;新能源;环保涂料;智能化

前言

随着臭氧层破坏，全球气候变暖，土地荒漠化，生物多样性减少等环境问题的出现，时刻警醒着我们人类在改造社会的过程中，已经违背了自然发展固有的规律，这导致了一系列环境问题的出现，比如雾霾、北极圈消融等现象已经严重影响了人们的日常生活，而这些现象的出现主要是由于工业生产粗犷发展造成的，想要改变这一现状，而且又不能停滞工业生产发展的脚步，改变传统工业生产方式，寻求新的经济模式是最基本的解决办法。而机械自动化设计可以从生产第一线上对技术进行提升，从设计制造和研制开发中融入计算机科学、自控技术等其他领域学科知识，达到改变生产模式，创造更高经济价值的目标。早期的机械设计中，由于受专业人才缺失、节能环保意识薄弱、以产能作为主要业绩衡量标准等影响，通常在工程自动化设计中未能将环保问题纳入到主要考虑因素中。近些年，诸多环保类目标被纳入国家发展计划范围内，机械设计制造行业对绿色机械设计的理念才逐步加深，才逐步确定绿色机械设计在机械设计制造行业中的关键地位[1]。

1.节能环保理念在工程机械自动化设计中应用优势

1.1提升资源利用率

在工程机械自动化设计中融入节能环保理念，首先要从设计理念着手，因为设计理念贯穿整个设计过程，要想从根源上解决这一问题，就要实现对原材料和机械设备的使用，人力资源的利用等都融入绿色发展理念，用最低的投入输出最大的效益，提高资源的利用率。工程机械自动化设计中节能环保理念的植入，将有效的减少经济发展和绿色环保之间的冲突，将会从根源上避免一些环境破坏因素的产生，进而使工业的发展在环境与经济平衡的状态下稳步开展[2]。

1.2制造工艺耗能低

节能环保下的工程机械自动化设计在实际生产中的运用，采用在现有工艺流程基础上的完善与更新，选择效率高、污染低的制造工艺，严格按照突出强调节能环保关键节点的掌控，达到降低能耗的目的。如在实际生产过程中，对于冷锻、温锻、热锻三种工艺而言，温锻工艺技术更符合节能环保的制造理念，因为温锻在实际生产过程中，实现降低能耗的同时，还可以提高锻件的精度和质量，同时又没有冷锻那样大的成形力，又减少了热锻和冷锻过程中造成的热能的浪费。因此在工程机械自动化设计中，在保证正常生产的同时，对结构、体积等进行优化，从而达到降低自动化生产能源消耗的目的。

二、节能环保视角下的工程机械自动化设计具体措施

2.1节能环保材料的使用

材料的选择与使用对机械设备至关重要，在材料的选择过程中，不仅要考虑满足工程技术的技术指标，满足安全可靠等性能，更要从节能环保的理念出发，选择出符合未来发展趋势的可再生、无公害的环保材料。因此，在工程机械自动化设计中渗透节能环保理念，是确保环境可持续发展的正确选择，同时保证经济效益的稳定增长。

2.2节能发动机的选择

电机是工程项目开发中自动化机械自动控制系统中最重要的组成部分。电机的实际效果及其产品的质量会直接影响到应用中的质量和效率，因此在选择电机时，应确保电机满足绿色环保的要求。电动机是工程机械的“心脏”，是所有操作系统不可或缺的部分，在工程机械设计中，应慎重选择发动机，应选择无污染、低油耗、低能耗的电机，同时，对于噪声要有严格的要求，噪声污染在工作过程中对操作人员影响很大，不合格的发动机很可能对操作工程造成职业病危害。选择绿色环保的发动机，减少对环境的影响，同时对操作人员的身心健康危害降至最低。在电机选择上要采用先进的科学技术，提高设计的科学性，尽量降低电机使用中的噪音，维持机械良好的运行状态[3]。例如铝合金发动机，具有缸筒间距和重量小、散热效率高、均匀性、节能环保等优点，再如镁合金发动机，具有重量轻、减振、噪声小、100%可回收等优点。目前我国已经研发出电控可变几何废气涡轮增压器，它与普通涡轮增压器相比，发动机低速转矩提高20%左右;全程功率提高5%～6%;耗油率降低2%;排放烟度更低，更加节能环保。国内科研团队研发的结构陶瓷代替合金钢技术，生产涡轮增压发动机，该技术可以将发动机温度由七百度提高至一千度以上，热效率翻倍，而发动机重量为原来的一半，节约材料，减少环境污染。

2.3液压系统的防渗漏处理

在日常应用机器系统时，必须经常对液压系统进行维护和改造，虽然定期清洗液压系统也能够延长液压系统的使用寿命，但是需要根据液压系统的实际状况，还必须定时地保养与维护，以避免在实际应用中，发生液压系统因为内部油温升高的速度过快，而造成的换发动机油时间过短，导致系统的损坏[4]。因此，为了提高液压系统的性能，降低了系统的能耗，系统设计过程中，应充分考虑系统元件和液体油，在考虑节能环保的同时，也要为后期的维护和改造提供方便。

2.4机械结构优化设计

节能工程设计需要从结构与设备之间的关系函数的优化问题出发， 从提高资源效率的角度，减少高能耗设备。首先，在设计中应重点关注发电机组等动力系统装置，在实现电能转换的同时，驱动机械正常运转。其次，通过对电动机及汽油发电机的类型分析，额定功率等技术参数优化选型。再次，在整个设计中的传输装置、控制装置，都应该考虑低能耗问题，合理规划各部件的连接形式，减少后期运行的能量损失。最后，在经济条件和技术条件允许的情况下，优先选择用气压传动控制系统代替液压传动控制系统，并且为设备配备完善的故障检测、监测系统，实现节能，提高工程机械设备的安全性。

2.5加工工艺优化设计

首先，在加工过程中，应用数字控制加工技术，构件能够更准确地控制温度和参数，这种方式，可以将温度精准控制在设计范围内，降低能耗和热量损失，同时，在加工处理过程中，数字控制加工技术机械化程度高，切割精准度到，废品率低等，节约材料的使用，降低工程成本。

其次，加强技术创新，更新制作管理流程，如在淬火、表面处理等工序中，采用风冷技术代替传统的制冷技术，降低冷却液的损耗和废液的污染，采用直接降低热量损失提高设备性能，增强零件的耐久性和可靠性。

最后，在工程机械设计过程中，最让设计人员困惑的便是噪声和震动问题，因为一旦振动过大或是噪声污染过强，在实际使用中，都会对操作人员和环境产生极为不利的危害，因此降低噪声与振动，不仅是在保护环境，同时也更能反映出该设计本身所具备的高度人性化。

结论

将节能环保理念引入机械设计过程中，从材料选择、加工工艺、结构设计等多途径优化设计，有效提升设备生产的资源利用效率，降低对环境的影响，实现节能降耗目的。本文分析了节能环保理念在国内外工程机械自动化设计中的重要地位，并浅析节能环保理念在提升资源利用效率和降低制造工艺能耗等方面的优势，并从材料、构件选择与管理、结构优化与工艺设计等方面提出具体优化措施，最后，介绍新能源、环保涂料、智能化技术等节能环保理念的具体应用，在机械制造设计过程中融入环保理念，优化流程，控制能耗，推进机械自动化产业的可持续、绿色发展。

参考文献

[1]宁新元.绿色理念在机械设计制造中的渗透[J].内燃机与配件，2019（10）：195-196.

[2]司庆飞.工程机械自动化中节能设计理念的应用[J].河北农机，2021（02）：48-49.

[3]黄育荣.节能环保下工程机械自动化控制系统的设计与应用研究[J].现代制造技术与装备，2019（12）：192+194.