面向绿色设计的采煤机生命周期评价方法及应用

作者:张旭辉; 郭欢欢; 马宏伟; 车万里; 潘格格; 张超; 赵友军; 张玉良; 毛清华; 樊红卫; 杜昱阳; 薛旭升; 王川伟; 董明; 刘鹏; 夏晶; 曹现刚
来源:煤炭科学技术, 2020, 1-8.

摘要

针对采煤机需求量大,在加工制造过程中存在的耗能大和环境污染等问题,提出了一种基于生命周期评价的采煤机绿色评价方法,结合eFootprint软件分析,对采煤机加工制造过程进行量化评价。首先,以采煤机摇臂传动系统为研究对象,通过采用多目标分析理论对其进行稳健性优化设计分析,确定以重量作为绿色评价的重要影响因素;其次,以“摇篮到大门”为系统边界,建立采煤机重量信息BOM表,在eFootprint软件中对采煤机整机进行建模,并按照铸件、锻件、焊接件的分类方式进行清单分析,对采煤机各生产环节的能量消耗和环境污染进行定量分析;最后,以采煤机的摇臂、牵引部以及截割电机三个部分为目标,对比计算结果中各零部件对不同影响指标的累积贡献。分析结果表明:摇臂过程中能源消耗与全球暖化贡献率最大的是摇臂壳体,分别达到了49.50%和52.91%;牵引部过程中,机壳对能源消耗和全球暖化贡献率最大,分别达到了64.55%、63.95%;截割电机过程中对能源消耗和全球暖化贡献率最大的是冲片-硅钢片,分别达到了58.05%、63.27%。此方法可解决复杂机械产品绿色评价建模的问题,能识别出能源消耗最大的零部件以及对环境影响贡献最大者,可为企业提供绿色改进方向,同时为煤矿机械行业的绿色评价提供一定的借鉴与参考。