关键词:阀门驱动装置；绿色产品；设计方案；探究
前言：
环境与资源是当前社会可持续发展的基本条件，同时也与人类的生存息息相关。而随着人类加工制造业的进一步发展，自然环境破坏越来越严重，各类资源明显减少，在全球范围内都面临着一场大的能源危机。因此为了解决这一问题，必须开发一种可持续性的发展战略。可持续性发展是人类发展的基石所在，传统的制造业在创造财富的同时，同时也产生了大量的废气、废液等污染物。为了实现可持续性发展，必须设计出一种减少污染的绿色机械设计模式。
对于当前应用的阀门驱动装置而言，随着各类新工艺的研发，大部分传统的驱动装置都面临着淘汰趋势。另外，由于各类能源的消耗越来越严重，造成的废弃物对环境的破坏也越来越大，因此迫切需要一种绿色产品设计来取代传统设计，提高社会效益。
1、绿色设计的定义
绿色设计又被称之为生态设计和环境设计。绿色设计指的是在产品设计过程中，考虑到生命周期理念，另外还要注意是否会对环境造成破坏，经济效益和社会效益缺一不可。既要保证产品的质量，同时还需要注重环境因素，将对环境的负面影响降到最低，让各项指标都能够符合绿色设计的要求。
从当前的基本思想上分析，在初始的设计阶段就需要将环境和资源因素考虑进去，然后将环境性能作为产品设计的目标，让产品对环境的影响降到最低，在工业设计过程当中，其设计核心是“3R”。
指的是Reducc（减少）、Reuse（回收）、Recycle（再生）等三个部分，不仅要减少对能源的消耗比，还要注重降低废弃物的排放比，实现可持续发展。所有的设计都需要围绕绿色理念来开展，注重能源回收和循环应用。
基于绿色理念上的设计内容分析，可以分为以下几点，一方面是注重材料的绿色管理，另一方面还需要注重可拆卸性设计，实现产品的回收性。
2、绿色产品设计与传统产品的差异
绿色产品设计主要以保护环境资源为中心，在整体产品周期内需要优先考虑产品的属性，并且将其作为主要的设计目的，让其在满足环境目标的同时能够对产品的基本功能进行分析，同时还需要考虑寿命、质量和经济性。
绿色设计理念属于是一种与以往的设计截然不同的理念，其侧重点完全不同。不仅设计到设计当中的概念性和功能性，还需要注重生产性和回收性，及其考虑到废弃物的再利用和善后处理工作。因此在设计过程中需要考虑到资源的合理性运用，降低能耗。并且在设计时还需要注重产品的拆卸性，以及使用材料的可再生性，提高对环境的保护效果，保证产品设计质量，顺利实施生产过程。开展绿色理念的目的就是让能源和资源的利用都能达到最大化，并且对环境的污染控制在最小化，这也是科学发展，可持续发展理念的表现。另外，在产品设计和制造完成后进入流通领域，最后交与顾客使用。但是在投入使用之后必然会出现后期维护和修理的问题，等到无法修复时则需要选择废弃。在常规的加工程序当中，一般不会考虑到后期废弃物的处理问题，并没有将可回收的材料和资源重新投入到生产系统当中，循环性比较差。而绿色设计理念则不然，其注重资源的最佳化利用，以及遵循少能耗的原则，并且尽量做到零污染、零损害、技术性、生态效益性等核心方式。
3、阀门驱动装置绿色产品设计中的关键技术
3.1结构设计
从绿色设计结构上看，对于阀门驱动装置而言，不仅要满足基本需求，更加要注重提升资源利用率。因此设计结果必须便于后期的加工和处理，同时还需要便于拆卸，将拆卸性和回收性都作为绿色设计的重点内容。
第一，尽量简化产品结构设计，将不必要的零件进行取消。第二，尽量选用功能性比较强的零件，从而降低零件数量。另外还需要尽量对转矩结构和控制结构进行优化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，在零件的不知当中，需要优化配置，让所有的产品都更加精细化，促进材料的多次运用。而在设计过程当中所用的螺栓、螺母以及垫圈都需要尽量采用标准件，其动力和尺寸都可以做成相应的通用件。第四，在可拆卸性产品的设计过程当中，将侧重点放在回收性和可利用性方面，并且尽可能的融入绿色设计内容。坚持可持续性发展理念，在具体设计时，对部分零件加以回收利用。其五，对于本身高价值的零件而言，尽量放在容易分离的位置。其六，对于那些回收性较差，甚至无法回收的零件而言，尽量避免镶嵌，可以在塑料中嵌入金属零件。
3.2材料设计
阀门驱动装置中融入绿色设计，需要从以下几点展开。
一方面建立专业性的材料数据中心，从中选取最优材料，尽量减少材料的分类，限制珍稀昂贵材料的应用。另外，对于加工比较简单的材料而言，需要相应的降低加工难度，降低资源损耗。再者，在每一部分组件当中的金属零件都需要采用同样的材料。并且对于那些无法拆卸或者是不易拆卸的零件而言，尽量选择同样的材料进行制作。对于密封圈、骨架油封等都需要应用同样的材料，以便于管理的统一性。对于标枪相同的材料而言，尽量让其能够与其他材料相兼容，如标牌、油漆等。
3.3制造工艺
绿色理念融入到阀门驱动装置制造工艺中时一般以以下几种方式来呈现。其一是利用合理化加工来优化制造方案，让所有的工艺参数达到最佳，并且减少原料的损耗，避免生产过程当中出现大量废料。其二是应用合理的生产技术，提升能源的利用率，尽量不要采用斜孔、斜面的加工程度。其三还需要将毛坯尺寸和形状考虑设计当中，在设计时尽量让其更加接近。采用消失得模铸来替代砂型。减少产品制造过程中对环境的破坏，尽量减少应用切削液[1]。
4、模块化设计
模块化设计主要需要实现功能和结构的集成，同时属于一种标准化的设计，根据功能能够将阀门驱动装置当中，可以分为箱体、轴部、蜗杆、手动、手电切换部件、动力源、转矩、电气控制、操作面板等。
其一对于各个零部件而言，都需要尽量采用独立性的设计，以便于安装和拆卸。其二根据公称转矩对阀门驱动装置进行划分，对于同一区段的驱动装置而言，需要通过对电动机部位进行更换来调节转矩，对不同区段的驱动装置而言，还需要更换箱体和相应的零件。其三是箱体和电动机接口部位的结构，按照相应的标准化尺寸对电动机的型号进行设定。其四需要对箱体进行更换，最终实现零部件的更换[2]。
5、可拆卸性设计
可拆卸性设计是当前绿色产品设计最为主要的内容之一，对于产品设计而言，在初级阶段就需要见可拆卸性评价，让所有设计结构都能更加便于拆卸和维护，在产品报废后还能对部分零件进行重复利用，最终达到节约资源和能源的目的，保护环境。可拆卸性结构设计可以分为两个类型，一方面是对成熟结构进行连接，如螺栓连接、键联连接以及过盈配合等，另外还需要根据计算机的设计目的和方法，对现代可拆卸性指标进行评价，并开发相应的评价软件。
其一对零部件的拆卸方式需要更加明确，将不同功能的零件集中到一个零件当中，将所有箱体分为大部分零部件，将所有零件再进行细分，然后明确拆卸工件。其二需要避免材料组合出现互相影响，避免零件出现污损现象，不容易拆卸。其三需要降低零件的多样性，采用标准化的零件进行紧固，让其能够更加容易装配和拆卸，降低能源的消耗[3]。
6、结语：
随着当前科学技术的发展，阀门驱动装置的发展已经成为了多学科较差的技术密集型产品，随着相关功能日益增加，涉及到的机械制造技术、计算机技术、信息技术、电气控制技术等领域。采用绿色设计技术，能够让阀门驱动装置在国际市场上更加具有竞争力。
参考文献：
[1]王召垒,陈久松,余于仿, 等.阀门驱动装置绿色产品设计的探讨[J].通用机械,2013,(11):72-75,90.
[2]李莉.坚持绿色创新理念 实现安策阀门大发展——访安策阀门(太仓)有限公司总经理吴晨先生[J].中国经济信息,2018,(23):72-73.
[3]姬志国.阀门绿色制造技术分析[J].智能城市,2017,3(6):105,107.
论文作者:郎宇锋,孙健, 姜铭
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
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