砂轮机安全风险评价与控制

砂轮机安全风险评价与控制

摘要:砂轮是应用在磨床上的重要磨削工具，直接影响磨床的磨削性能和加工精度。为此，砂轮是发挥磨床性能的一个重要因素。随着科技的进步，砂轮机的种类也出现了多种多样，极大的提高了人们的生产效率。但在人们使用砂轮机的过程中却出现了许多的安全事故，为了使人们安全有效的使用砂轮，我从人机工程学的角度出发，对一些砂轮机使用事故进行了辨识、评价，并且提出了一些砂轮机使用事故的安全预防措施。

关键词：砂轮机、事故案例、危险因素辨识、风险因素分析评价、风险因素控制措施

引言

进入二十一世纪以后，随着我国的经济快速的发展，随着施工技术的改进, 手提式砂轮机的使用也日益广泛，随之而来的砂轮机伤人事故时有发生，给个人和国家都带来很大的经济损失。

1.砂轮机的特性与安全技术

砂轮机是最常用的磨削工具，经测定，工业用砂轮高速磨削时的动能可达到294.2----329.3KJ。砂轮是安全磨削机械安全防护的重点。

1.1 砂轮是由磨料与组合剂混合，经过高温、高压制造而成，由磨料、组合剂和气孔三要素组成的非均质结构体。其中，锋利磨料颗粒作为刀具起切削作用，结合剂黏结磨粒使磨具成形，气孔用来容屑、散热，均匀产生自励效果。

砂轮是以磨料为主制造而成的切削工具，其特性取决于磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状和尺寸是砂轮的六个特性。在选用砂轮规格时，主要考虑以下六个因素：（1）工件的材料、硬度；（2）磨削用量和精度要求;(3)是干磨削还是带切削液磨削；（4）砂轮速度;(5)磨削接触面积；（6）磨削方式的激烈程度。【1】

1.2 砂轮机装置由砂轮、主轴、卡盘和防护罩共同组成。砂轮机的两侧面用砂轮卡盘夹持，安装在传动系统相连的砂轮机主轴上，外面用防护罩罩住。磨削机械安全防护的重点是砂轮，砂轮机的安全不仅由自身的特性和速度决定，而且与砂轮机装置的各组成部分的安全技术措施有直接关系。

2.砂轮机安全事故案例列举

事例一：某车间在管架上进行管线施工时，一焊工蹲在离地高约5m的脚手架上双手上举砂轮机打磨水平固定管下部点焊焊缝，打磨中砂轮片受阻造成砂轮机弹出，使该焊工的下颚严重损伤，面部多处受伤，住院治疗达一年之久，给自己与公司都造成了一定的损失。

2

事例二:1998年3月14日，四川省某冲压厂在生产过程中，一名工人在使用手持气动砂轮机时，砂轮突然发生爆裂，造

成左眼伤害事故。

3月14日9时20分许，四川省某冲压厂在生产过程中，该厂工模科钳工组模具模具修理钳工王某，手持新采用的角式气动砂轮机(S125)在修理模具时，砂轮突然发生爆裂，碎片将王某佩戴的防护镜打碎，伤及左眼。事故发生后，现场人员急忙将王某送往医院抢救，经抢救脱险。

事例三:2003年12月17日上午10时，位于原安阳镇东山办事处中埠村瑞光大道618至620号的个体无照工场发生一起砂轮伤人事故，造成一人死亡。【2】12月17日上午10时，砂轮机操作工尚志发把旧砂轮换下后将新砂轮换上，开机后不到2分钟，“嘭”的一声，砂轮崩裂成三块飞出，其中一块砸到尚志发的头上，尚志发当场倒地，鼻孔出血。工场内在场职工迅速将他抬出门外，叫来120救护车送人民医院抢救，终因伤势过重，抢救无效死亡。

3.砂轮机危险因素辨识

砂轮机打磨一种比较危险的工作，所以只要我们对其可能使操作者造成伤害的危险因素进行很彻底的辨识，就可以很好的降低砂轮机事故的发生。

3.1 人机系统对事故的影响。

为了操作时效率最高，人机之间关系最为协调，而且操作者可以轻松、自然、舒适和持久的进行作业，作业姿势是很重要的。

实际上由于操作者的作业时的姿势不同，在以血液循环为中心确定姿势时，远离心脏循环影响而造成的姿势难以维持，如长时间举手久蹲等。在以身体重心来区分姿势时，往往为了平衡而产生姿势的变化（如高举重物时身体的自然后倾）。影响打磨时作业姿势的因素大致有以下几个方面。

（1）工作空间的大小，变化姿势的可能性等。

（2）体力负荷的大小，用力方向和操作时所要求的准确性。

（3）被打磨的工件的位置。【3】

3.2 砂轮在砂轮机上的安装方法存在问题。

砂轮孔径比砂轮机主轴的外径大,而砂轮机主轴上没有安装外径能与砂轮孔径相配合的套筒,高速旋转时产生剧烈的抖动使砂轮爆破。

安装了套筒,但套筒的内径与砂轮机主轴之间的配合间隙太大,正常间隙应为0.05mm～0.10mm。

卡盘的凸缘不是作为压紧面,而是两个卡盘反扣着砂轮,使卡盘与砂轮的接触面集中在砂轮中心部位,压紧面积太小。

卡盘边缘毛剌、锐棱多,没有修磨,边缘不平整,不能均匀地压在砂轮端面上,使砂轮受压不均匀。

卡盘压紧面的径向尺寸太小,即与砂轮的接触面积太小,导致砂轮受压面积太小。

左右两个成对的卡盘外径、压紧面的径向尺寸不相等,或只用了一个卡盘安装砂轮,使砂轮左右两端面受压不等。

螺母锁得太紧,对砂轮产生过大的压力,造成砂轮破裂而爆炸。

砂轮机上没有安装防护罩,砂轮一旦爆炸,所有的碎片全部飞出,后果不堪设想。

卡盘直径小于被安装的磨削用砂轮直径的1/3或小于切断用砂轮直径的1/4,这种直径比例都是不合理的。

主轴螺纹的旋紧方向与砂轮工作时的旋转方向一致,这种现象使得在砂轮一旦进入工作状态,锁紧螺母就随之松动造成砂轮剧烈振动而爆破。

主轴螺纹的长度不够,使螺母不能完全压紧卡盘,这种现象实际上是没有锁紧卡

盘,砂轮处于松动状态。

3.3砂轮在砂轮机上的安装方法存在问题。

操作者站立的位置正对着砂轮,或站在砂轮旋转的切线方向。一旦砂轮爆炸,碎片就直接砸向操作者。

进刀量太大,从爆炸的砂轮碎片上可以看出进刀量的大小。有的操作者为了赶时间,进刀量大至2mm ～3mm 。

操作者没有握稳被加工的工件,致使工件被卷入并卡在防护罩内,使砂轮受到强

烈的挤压而爆炸。

工件接触砂轮的瞬间对砂轮的冲击力太大,砂轮就在工件接触砂轮的瞬间爆炸。

一般情况下砂轮的线速度要达到最高工作速度的1.8倍～2.0倍时,砂轮才会破裂。如果排除了其他原因,说明操作者十分缺乏安全使用砂轮的知识,意识不到主轴超速的危险性,没有按照砂轮上标明的最高工作速度调整砂轮机主轴转速,盲目使用砂轮机,致使事故的发生。【5】

4.使用安全检查表对砂轮机进行安全风险评价。

砂轮机安全检查表

序号

检查要点

检查准则

检查方法

1

砂轮机安全地点

(1)固定式砂轮机安装地点适当，不准对着其他设备和操作人员，以及过往通道(2)若确因地形或位置限制，可在砂轮机正面装设不低于1.8m 的防护栏

(1)直观检查砂轮机是否装在

正对着附近设备及操作人员或

经常有人过往的地方。一般应

安装在专用砂轮机房内(2)检查防护挡板是否牢靠，并符合安全要求

2 砂轮

砂轮无裂纹，磨损至极限时应更换，转动时应平稳、无跳动

直观检查砂轮，应无裂纹，当砂轮磨损到直径比卡盘直径大10mm 时应更换

3 除尘装置

有两台以上(含两台)的砂轮机安装在同一房间内时，应配有除尘装置 检查有无除尘装置，且是否符合要求

4 挡屑屏板

砂轮防护罩开口上端应设可调整的挡屑

屏板，其宽度应大于砂轮防护罩宽度，并应牢固地固定在护罩上，砂轮圆周表面与护板间的间歇应小于6mm 直观检查挡屑屏板是否完好可调，是否能挡住碎块飞出 5 护罩

砂轮卡盘外侧与砂轮防护罩开口边缘之

间的间隙应为5~15mm.防护罩应安装牢固

检查砂轮、砂轮卡盘、砂轮主轴端部，看砂轮卡盘外侧与砂轮防护罩开口边缘之间的间隙是否合格

6

卡盘（法兰盘）

卡盘（法兰盘）直径应大于砂轮直径的1/3，并有软垫 直观检查砂轮卡盘的直径和压

紧面径向宽度尺寸是否一致 7 保护接地 砂轮机保护接地(零)线应可靠

手拉检查设备的外壳保护接地(零)线，是否松动

8

砂轮机托架 (1)砂轮托架应装卡牢固，且可调；砂轮(1)砂轮直径在 150mm 以上