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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、修理者或其他相关人员的危险,机器制定者通常会采纳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推断,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,保证检验结论的正确性。
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,才干提升评价的准确性。
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,是一般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-机器"和"机器-动力源"间的关系等。这样可以限定危险区,从而判定操和有关人员接近或介人危险区的可能。
4. 时间限制。这是指依据机器的预定使用,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,因此多数采纳全封闭式固定式防护装置,如封闭式齿轮箱等。但由于为了传动的必须要,或改换齿轮的必须要,某些齿轮不能安放在封闭式齿轮箱内,这同样存在危险,因此关于依据工作的必须要,常常要改换齿轮改变传动比的传动机构,一般采纳活动式、联锁保护装置,以确保在打开防护装置改换齿轮时,机器不能启动,只有防护装置复位后才干启动机器;关于裸露于机器外部的齿轮,一般采纳通过制定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。固定式安全装置应制定成只有用诸如杆锥、板手等专用工具才干拆卸,也可用铁板焊接而成,而且安装要牢固牢靠,外形圆滑,无尖角。关于活动式防护装置要便于开关、修理及保养。
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。关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〕;关于距地面2m以上,操或修理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,同时更应确保外形圆滑,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.关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。因此要求采纳沉头螺钉、无凸出部分的安全联轴器,或采纳筒形防护罩等措施来确保传动机构的安全性。
丝杠丝母传动机构产生缠绕的危险要大于联轴器件,因此通常采纳伸缩式、可与机构联动的固定式安全防护装置将其与操隔离开。该装置可以采纳金属结构或柔体结构,但应确保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,车床才干运转;而只有当机器的危险部件停止运动时,安全装置才干开启。达到防止因工件或卡盘没有夹紧飞出伤人的目的。联锁安全装置可采用机械的、电气的、液压的、气动的或组合的形式。联锁装置应确保在发生任何故障时,都不使人暴露在危险之中。
关于第二种危险,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够、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、修理中的危险与防护
关于大型机器必须要操进入机器的内部进行修理或保养,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,修理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
关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
一些大型机器必须要操登高作业或修理,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。因此必须要针对类似的危险进行防护和预防
高于地面≥0.7m的操作平台或必须巡视设备的平台应加设护栏,同时工作平台的台面应采用防滑措施,以防操滑倒的危险发生;;
对立式设备的登高直梯还必须要有护笼,梯子和护笼的内部尺寸应满足相关标准的要求;
关于立式设备顶部修理平台的四周应有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纳双手控制装置,迫使操要用双手同时按动双手操作装置,机器才干工作,以确保操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制定是否确保了防止操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干运转,而且控制系统必须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。行程保险装置可以确保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确保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〕马上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。
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