装设安全防护装置.doc

装设安全防护装置

1、安全装置的作用
安全装置是在设备性能结构中或结构外设置的保证人机系统安全的机构或装置，是在设备结构制定时就应该和完成的设备组成部分，以便给操提供安全可靠的设备，即人身或设备的安全应该主要靠设备的安全装置来保证，而不是主要靠操的技术水平、经验及当心慎重来保证。所以，安全装置的作用是杜绝或减少机械设备在正常工作期间，或故障状态下，甚至在操失误状况下发生人身或设备事故。它的基本作用表现在两个方面：一是防止机械危险部位引起伤害；二是在操一旦进入危险工作状态时，能直接对操进行人身安全保护。具体作用表现如下：
〔1〕防止设备因超限运行而发生事故
设备的超限运行是指超载、超速、超位、超温、超压等，当设备处于超限运行状态时，相应的安全装置〔如超载限制器、限速器、限位开关、安全阀、熔断器等〕等可以使设备卸载、卸压、降速或自动中断运行，避免事故发生。
〔2〕自动排除或避免因设备故障而引起的危险
自动监测与诊断系统即属于该类安全装置，它可以通过监测仪器及时发现设备故障，并通过自动调节系统排除故障或中断危险；或通过自动报警装置，提醒操注意危险，避免事故发生。
〔3〕防止因人为的误操作而引起的事故
如安全启动及安全联锁装置，通过制约互相矛盾、互相干涉的运动或动作来避免危险的发生。
〔4〕防止人员入危险区发生的事故
设备在正常运行时，有时人有意或无意地进入设备运行范围内的危险区域，有接触危险与有害因素而致伤的可能，安全装置能阻止人进入危险区或危险区将人排出而免遭伤害。如防护罩、防护屏、防护栅栏等。
安全装置作为设备本质安全的技术措施，要实现上述各项作用，必须满足如下各项基本要求：
①安全装置本身及其保护性能必须安全可靠：安全装置本身应有足够的可靠性，在规定的寿命期内有足够的强度、刚度、稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲惫性等。安全监控装置，应具备自保和自检功能，以免因失效而丧失监控作用，引发事故。解决这个问题的办法是，将安全装置与设备运转系统进行联锁，在安全装置失效或本身发生故障时，设备不能运转，或停止运转，或发出警告信号以示失效。安全装置应安全牢固可靠，防止紧固件或销子等因松动而脱落；凡装有继电器、晶体管等电器元件的安全装置，应采纳可靠的防振措施，防止其性能下降或损坏。
②安全装置不应产生新的危险和有害因素：表面应平滑，不得有锐利边缘或凸缘〔如毛刺、尖角等〕；不得有操作工作与可动零部件接触的危险；安全防护装置〔如防护罩、防护栅栏或防护屏〕与可动零部件之间应留有足够的距离，符合国家标准；不能让安全装置挡住操的视线；不能因操作安全装置的姿势不当造成操身体失衡或疲惫而发生坠入危险区等事故。
③安全装置应结构简单、布局合理，使用方便，符合人机工程学原则，易拆装、易检查、易修理。
2、安全装置的类型与特点
生产中使用的设备种类繁多，存在的危险与有害因素各异，一般都有相应的专用安全装置。因此，安全装置的具体结构形式千变万化，种类多样。但从安全装置的作用、组成及工作原理等方面看存在许多共性，据此，就可对安全装置进行分类。安全装置的分类方法很多，从不同的侧面有不同的分类。
〔1〕 按安全装置的使用功能可分为两大类：安全保护装置和安全控制装置。安全保护装置是指配在机械设备上能防止危险部位及危险因素引起伤害，保证人身和设备安全的所有安全装置。当操处于危险区域或设备处于不安全状态时，安全保护装置能直接起安全保护作用，如隔离防护安全装置、联锁防护安全、超限保险安全装置、紧急制动装置等。安全控制装置本身并不直接参加人身保护动作，依据其作用方式不同分为安全防护控制装置和安全监测控制装置，具体如下：
①安全防护控制装置：该安全装置本身并不直接参加保护人身的安全动作，但是，当人一旦进入危险区，它可以控制机械不能启动或停止运转，或将人从危险区排出，或控制人体不能进入危险区。如双手按钮式开关、光电式安全防护装置等。
②安全监测控制装置：这是一种将监测仪器和控制系统相结合在一起的安全装置，可以达到预定的安全水平。一般用在自动化机械或装置上，将监测仪器置于设备的适当部位，在设备运转中定期或连续监测其状态参数〔振动、声音、温度、压力等〕的变化，以此来反映设备运行状态的变化。当设备的状态参数变化到接近限定值的某百分数时，报警器发出警报信号提醒操和修理人员注意：当状态参数超过限定值时，控制系统马上发了指令并驱动执行机构降低危险性水平或切断设备电源，使设备停止运转。
〔2〕按控制作用方式及功能不同分类的常见安全装置类型如图所示，其中典型安全装置的特点如下：
①隔离防护安全装置
隔离防护安全装置是专为保护人身安全而设置的。该装置有的是装在机械设备上的防护罩，有的是置于机械四周一定距离的防护屏或防护栅栏，它们的作用都是防止人进入危险区，阻止人与外露的高速运动或传动的零部件接触而被伤害，避免飞溅出来的切屑、工件、刀具等外来物伤人。该装置又分为防护罩和 防护屏两种类型。
防护罩：其作用，一是使人体不能进入危险区，二是阻挡高速飞向人体的外来物。为此，保护罩应满足如下基本要求：
a、有足够的强度和刚度，结构和布局合理，而且应牢固地固定在设备或基础上。
b、防护罩与运转零件部件之间应留有足够的间隙，以免互相接触，干扰运动或碰坏零件。
c、防护罩不能给生产场所带来新的危险，其表面应平滑，不得有毛刺尖锐棱角。
d、防护罩不应影响操的视线和正常作业，应便于设备的检查、保养、修理。
依据防护罩的结构特点，分为固定式、可动式和联锁式。
固定式防护罩：用螺栓、螺母或铆接、焊接牢固地固定在设备上，一般采纳封闭式结构，关于需要常常察看危险区内部工况的场合，可采纳网状结构或栅栏结构。当调整或修理机械时，只有专用工具才能打开。为了适应不同对象和不同规格设备的防护，可制定成可调式的。但是，只要一经调定，就要坚持固定，不能轻易移动或拆开。固定式防护罩适用于不常常进行调整和修理的可动零部件。如飞轮、传动带、明齿轮、砂轮等的防护。在制定和安装防护罩时，应依据国家标准来确定安全开口和安全距离。所谓安全开口〔也叫作安全间隙〕是指人体任何一部分〔手指、手掌、上肢、足尖等〕不能通过的最大开口尺寸；而安全距离是指人体任何一部分所同意接近危险区〔如作业点〕的最小距离。
可动式防护罩：又称开启式防护罩，不需要专用工具就能打开。主要用于需要常常调整和修理的活动部件，以及需要将工件送入工作点或从工作点取出这些部位的防护。可动式防护罩结构既可以是独体型，也可以是固定式防护罩上开设送取料孔的绞式盖或推拉门。例如锯床上的可调防护罩，大型立式车床上的环开可动式防护罩，钻床钻头上的伸缩防护罩，车床卡盘上的防护罩等。
防护屏：是设置在离设备一定距离的地面上，依据需要可以移动。主要适用于不需要人进行操作的设备，它除了可以防止设备伤害外，还可以防止由于灼烫、腐蚀、触电等造成的伤害。防护屏应有足够的强度，一般用金属材料制成，可以采纳栅栏、网状结构或孔板结构。常见的有围栏、防护屏、栏杆等。在制定防护屏时，其栅栏的横向或竖向间距、网眼或网孔的最大尺寸和防护屏的高度，以及防护屏放置的最小安全距离必须符合国家标准的要求。
② 联锁防护安全装置
联锁防护安全装置的特点主要体现在"联锁'两字上，它表示既有关系，又互相制约〔互锁〕的两种运动或两种运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。它是各类设备用得最多、最理想的一种安全装置。联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的方法使设备的操纵机构互相联锁或操纵机构与电源开关直接联锁，主要用于以下几方面的控制：
a、防止同时接通两个或两个以上互相干扰的运动，如车床上刀架的纵向与横向运动不同意同时接通；机床的启动或制动不同意同时发生等。
b、防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车床的丝杠与光杠不能同时传动刀架。
c、防止颠倒顺序动作，即不同意前一个动作尚未完成，下一个动作已经开始，如自动车床上送料与松夹料动作，机床上工件未夹紧，主轴不能起动；燃汽热水器使用中，没有送水，热水器不燃烧；反之，水停，火也自动停等。
d、防止误操作功能相反的按钮或手柄，如启动与停止运动的开与关，液压传动中油路的通与断，防护罩门的开和关与机器的起和停等。