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2021年第06期
2021-06-25
25

基于生命周期的采煤机绿色评价方法研究及应用

  • 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
  • 关键词:

    采煤机
    采掘装备
    生命周期评价
    多目标分析
    环境影响
  • 作者单位:

    西安科技大学 机械工程学院
    陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室
    西安煤矿机械有限公司
    黄陵矿业集团有限公司煤矿智能化开采技术创新中心

摘要

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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生命周期绿色评价方法,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,确定以质量作为绿色评价的重要影响因素;其次,以“从原材料开采到采煤机出厂”为系统边界,建立采煤机质量信息物料清单表,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影响进行定量分析;最后,以采煤机的摇臂、牵引部以及截割电机3个部分为目标,对比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变暖了潜力的贡献率最大的是摇臂壳体,分别为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,分别为64.55%、63.95%;截割电机过程中对能源消耗和全球变暖潜力的贡献率最大的是冲片-硅钢片,分别为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。

  • 采煤机-截割电机过程清单数据灵敏度贡献率
  • 采煤机-牵引部过程清单数据灵敏度贡献率
  • 采煤机-摇臂过程清单数据灵敏度贡献率
  • 1台采煤机(MG1000/2550-GWD)重要大部件对环境影响的贡献率
  • 大部件-摇臂部分生命周期示意
  • 采煤机生命周期系统边界
张旭辉,郭欢欢,马宏伟,等.基于生命周期的采煤机绿色评价方法研究及应用[J].煤炭科学技术,2020,48(6):205-212. ZHANG Xuhui, GUO Huanhuan,MA Hongwei,et al.Research and application of green evaluation method for shearer based on life cycle[J].Coal Science and Technology,2020,48(6):205-212.

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