针对机械危险源选用安全防护措施.doc

针对机械危险源选用安全防护措施正在使用机器的运动机构(组件)和供给的能源皆可能产生可预见(如挤压、切割、烫伤、电击等)和不可预见（如能源中断、外界电磁干扰等）的危险。为了防范这些可能伤及操作者、维修者或其他相关人员的危险，机器设计者通常会采用特定的技术方法和措施安全防护来限制和防范这些危险。因此在机械安全检验过程中对这些安全防护装置选择的合理性和有效性做出正确的判断，评价机器的整体安全质量的关键所在。下面就机器的机械危险来源和安全防护装置的合理选用及其对附加危险的防范进行初步的探讨：一、机器的限制任何一种机器的使用范围和使用寿命都是有限的，制造商应向用户和操作者有关机器的限制范围的信息，以及机器的结构与功能，对机器的合理使用要求等，并从人和机的两个方面去界定机器的使用范围。在机械安全检验过程中应通过这些信息开展风险评价，使风险评价具有针对性，从而确认制造商提供信息的可靠性，确保检验结论的正确性。作为评价对象的机器，是在有限范围内为一定的应用目的服务的，这就是机器的限制。机器的限制不同，存在的危险和涉及的人员不尽相同，则风险也不同。只有在确定机器限定范围内的风险评价，才能提高评价的准确性。1.预定的使用限制。这是指机器是用来完成某种作业或是提供某种服务，作用对象的形态、物理化学特性、几何尺寸，使用的物料或燃料的数量和性质，以及机器的工作原理、使用方法和操作程序等。2.使用范围。这是指机器的使用领域是生产性还是非生产性，是普通场所使用还是易燃易爆场所使用，是在工厂使用还是在矿山等场所使用。同样或类似的机械，使用的场合不同，服务的对象不同，其所遵从的标准则不同，则由此引起的一系列安全要求也不同。3.空间限制。这是指机器的应用场所、占用空间、整机或机器的组成部分的运动范围。人员操作机器的位置、操作者-机器和机器-动力源间的关系等。这样可以限定危险区，从而判定操作者和有关人员接近或介人危险区的可能。4.时间限制。这是指根据机器的预定使用，确定机器或机器的某些组成部分（如工具。零部件、电气装置等）可预见的寿命极限。二、传动装置常见的传动机构有：齿轮传动机构、皮带传动机构、丝杠丝母传动机构及联轴器等。它们都是高速运动的旋转体，是重大机械危险的主要来源。1.齿轮传动机构是一种很危险的传动机构，因此多数采用全封闭式固定式防护装置，如封闭式齿轮箱等。但由于为了传动的需要，或更换齿轮的需要，某些齿轮不能安放在封闭式齿轮箱内，这同样存在危险，因此对于根据工作的需要，经常要更换齿轮改变传动比的传动机构，一般采用活动式、联锁保护装置，以保证在打开防护装置更换齿轮时，机器不能启动，只有防护装置复位后才能启动机器；对于裸露于机器外部的齿轮，一般采用通过设计来防止接触机器危险部件的固定式安全装置，如通过距离或挡板等。无论是那种防护装置都应能自动地满足机器运行的环境及过程条件。装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸，以及开启后距离危险点要有足够的安全距离。固定式安全装置应设计成只有用诸如杆锥、板手等专用工具才能拆卸，也可用铁板焊接而成，而且安装要坚固牢靠，外形圆滑，无尖角。对于活动式防护装置要便于开关、维修及保养。2.由于皮带在高速旋转易产生磨擦生电及放电现象，所以不宜使用在容易发生易燃易爆的场所。对于皮带传动机构的防护通常是安装皮带防护罩（固定式安全防护装置）；对于距地面2m以上，操作者或维修者不可触及的皮带传动装置可不安装防护罩。皮带防护罩通常用薄铁板制成，因此装卡要牢固，防止振动脱落，同时更应保证外形圆滑，无尖角等危险的存在。皮带的接头要卡固牢靠、松紧适宜，防止断开。3.对于高速旋转而又凸出轴外的法兰盘、键、销等联轴器件，一般地认为凸出3mm的部位都会绞带衣服对人造成伤害。因此要求采用沉头螺钉、无凸出部分的安全联轴器，或采用筒形防护罩等措施来保证传动机构的安全性。丝杠丝母传动机构产生缠绕的危险要大于联轴器件，因此通常采用伸缩式、可与机构联动的固定式安全防护装置将其与操作者隔离开。该装置可以采用金属结构或柔体结构，但应保证能适应机器的传动要求，且无附加危险和遗留危险。一、机器加工过程中危险与防护以车床加工为例：车床的运动是：主轴通过卡盘带动工件旋转为主运动；溜板箱及刀架带动刀具做沿工件轴线方向的纵向直线进给或做垂直工件轴线方向的横向直线进给运动。从车床的运动持点可以看出，车削加工的不安全因素主要来自两个方面：一是工件及其夹紧装置（卡盘、花盘、鸡心夹、顶尖及夹具）的旋转；二是切削过程中所产生的飞溅的高温切屑。针对第一种危险，应在卡盘处应有联锁安全装置，只有当安全装置闭合时，车床才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。达到防止因工件或卡盘没有夹紧飞出伤人的目的。联锁安全装置可采取机械的、电气的、液压的、气动的或组合的形式。联锁装置应保证在发生任何故障时，都不使人暴露在危险之中。对于第二种危险，应在溜板箱上加一个与其联动的保护屏，以防止被抛出的崩碎切屑或带状切屑打伤、划伤或灼伤。另外加工区域的局部照明不足、灯光的频闪效应、干扰性眩目现象、或其灯具放置位置不合理产生阴影区，都可能产生错误操作，而导致伤害事故。因此在安全检验过程中必须确认灯具设置的合理性，加工区域的局部照明符合相关标准的要求。二、维修中的危险与防护对于大型机器需要操作者进入机器的内部进行维修或保养，此时如机器缺少必要的安全防护装置，就会因其他人的误操作而导致危险的发生。此时应在机器的每个进入门处增设联锁控制装置和/或急停开关，当打开进入机器的门时，联锁控制装置断开，只要它不闭合机器就不能启动；或者当意外启动发生时，维修者可通过急停开关中止机器的启动。三、危险区域的隔离与防护对于易伤人的机器运动部位（如龙门刨床两端）、悬挂输送机跨越通道的下部、伸入通道的超长工件所在的危险加工区域，应通过隔离安全装置来阻止现场工作人员或其他物体靠近或进入危险区域，如固定的护栏等。隔离安全防护装置的另一个作用是，阻止操作者身体的某个部位有意识或无意识的进入危险加工区域，防止运动机构对人产生的挤伤或撞伤等危险的发生。四、对登高作业危险的预防一些大型机器需要操作者登高作业或维修，此时易发生人员的跌落，或由于卡、刃具以及工件从高处坠落引发的危险。因此需要针对类似的危险进行防护和预防高于地面0.7m的操作平台或需巡视设备的平台应加设护栏，同时工作平台的台面应采取防滑措施，以防操作者滑倒的危险发生；对立式设备的登高直梯还需要有护笼，梯子和护笼的内部尺寸应满足相关标准的要求；对于立式设备顶部维修平台的四周应有100高的围板，以防止发生零件或工具从高处坠落击伤人的事故。五、高风险机器的双手控制与安全光栅针对裁纸机、冲床等高风险加工机器应采用双手控制装置，迫使操作者要用双手同时按动双手操作装置，机器才能工作，以保证操作者的任何身体部位不在加工区域内。在对双手操作装置的功能和安全性确认时，应关注双手控制装置的几何尺寸设计是否保证了防止操作者通过一只手和胳膊的肘部或膝盖代替另一只手操作的可能性。双手控制装置只能对操作者而不能对其他有可能靠近危险区域的人提供保护。因此，还要设置能为所有的人提供保护的安全装置，如安全光栅，当使用这类装置时，其两个控制之间应有适当的距离，而机器也应当在这两种控制系统都开启后才能运转，而且控制系统需要在机器的每次停止运转后，重新启动。六、保险装置和制动装置保险装置有超负荷保险装置和行程保险装置。超负荷保险装置在机器超负荷运行时能自动脱开，使其停车。行程保险装置可以保证当运动部件到达预定的位置时，运动部件上的挡块压下行程开关，使其停车或自动返回。制动装置有顺序动作联锁装置、意外事故联锁装置和制动装置。顺序动作联锁装置是保证在上一个动作未完成前，下一个动作不能进行的机构。意外事故联锁装置是指在发生意外事故时，机器的补偿机构（如蓄电器、止回阀等）立即起作用或停车的机构。制动装置主要用于在工作完毕后装卸工件或突然发生事故时，及时停止机床运转。第 6 页 共 6 页