概述机床安全防护装置的检测要点

概述机床安全防护装置的检测要点

摘要:现代化生产中,由于机床安全防护装置的缺失或不当造成的事故,在全部工伤事故中,占有较大的比例。本文从机床的危险性分析入手,列举常见的应采用安全防护的情况,结合相关标准,对机床型式试验中安全防护装置的检测进行探讨和研究。

关键词:机床机械安全防护装置风险分析

1 安全防护装置概述

安全防护装置是配置在机械设备上能防止危险因素引起人身伤害,保障人身和设备安全的装置,包括防护装置(如外壳、罩壳等)和保护装置(如联锁装置、限位装置等)。

借助保护措施消除危险或减小风险,根据“三步法”进行,即本质安全设计措施、安全防护和可能的补充保护措施、关于遗留风险的使用信息(见GB/T 15706.1-2007第5章)。如果无法通过本质安全措施合理消除危险或充分减小风险,则应使用防护罩和保护装置来保护人员,且不应由使用信息取代安全防护和可能的补充保护措施的正确应用。

可见,对于可以通过使用安全防护装置消除危险或减小风险的情况,仅仅使用警告信息是不能判定为合格的。

安全防护装置有以下类型。

（1)防止进入危险区的固定防护挡板、护栏、或外壳。

(2）防止进入危险区的联锁防护装置。

（3)用于感测人员进入或出现在危险区域内的敏感保护装置(如光帘、压敏垫等)。

(4）与机器控制系统中有关安全、有关功能的相关装置(如使动装置、止动控制装置等)。

（5)限制装置(如过载或力矩限制装置、行程开关等)。

2 机械安全标准的选择

机械安全标准可分为三类:基本安全标准类(A类)、通用安全标准(B类)和专用安全标准(C类)。

我国已制订发布的机械安全标准约200项左右,其中A、B类标准基本都采用了相应的国际标准(ISO)和欧盟标准(EN),A类标准是基础安全标准,用于所有机械的安全的基本概念、设计原则和一般特征；B 类标准是成组安全标准,既涉及一个安全领域或可交叉用于广泛机械的一类有关安全装置的标准；而C类标准则是专业机械安全标准,是特定机器或一组机械详细的安全要求。

目前,我国采用了国际标准(ISO)和欧盟标准(EN),制订了一些B 类标准,作为制定C类标准的基础。但与国外的标准不同的是,国内的

B类又分为了B1类和B2类,其中B1类是跟安全距离、表面温度和噪声相关的特定的安全特征；而B2类是跟操纵装置、联锁装置和防护装置等有关的安全装置类的标准。

在检测委托方指定标准的情况下,应选择其指定的检测标准进行检测。如果委托方没有指定标准,如果有符合产品要求且现行有效的C 类标准,则按照C类标准的要求去检测。如果没有C类标准,则由制造商根据A、B类标准来支持找出正确的解决方法。

3 安全防护装置的适用性分析

由机床的基本结构可知,影响机床安全的主要危险部件是运动的传递部件和参与加工的运动件。

根据运动件的性质和进入危险区的需要,以如下方法选择和使用防护装置和保护装置(GB/T 15706.2-2007第5章)。

(1)由运动的传动件产生的危险:①固定式防护装置；②带有或不带防护锁的活动式联锁防护装置。即防护装置只能用工具拆除或防护装置关闭前危险机器功能不能执行。

注:C类标准中有时对防护装置提出更高的要求,此时应按照C类标准的要求进行判定。如《GB28243-2012液压板料折弯机安全技术条件》中5.3.21条款规定:折弯机应提供防护装置,防止从折弯机侧面

到达危险区域,当防护装置被打开时闭合行程不能启动,且当闭合行程运行时防护装置被打开,则闭合行程能立即停止。此时即使防护装置只能用工具拆除,同时也应提供安全联锁功能。

机床上常见的传动机构有:齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。

在齿轮传动机构中(图1),两齿轮开始啮合的地方最危险,不管啮合齿轮处在何种位置,工人维护机器时有可能与其接触而带来伤害,因此,齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置,机器外部不允许有裸露的啮合齿轮。

皮带传动机构(图2)的危险部分是皮带接头处和皮带进入皮带轮的位置,因此必须加以防护。

突出于轴及联轴器表面而不平滑的部件(如固定螺钉)增加了危险因素(图3),而采用沉头螺钉等方式并不能彻底排除隐患,根本的方法就是增设防护罩。

(2)由参与加工的运动件产生的危险。

①使用期间不要求进入的场合:基于简易性和可靠性,宜采用固定式防护装置。

②使用期间要求进入的场合:视进入频次采用固定式或活动式防护装置。

磨床(图4)是具有代表性的例子。磨床是磨削工件与旋转的砂轮或砂轮盘相接触,使工件磨削成型的机床。以内圆磨床为例,如图所示,它的主要组成部分为:床身、头架、砂轮架、工作台、砂轮修整器等,其加工运动为工作台的纵向往复运动、砂轮架的横向进给运动及主轴、砂轮的旋转运动。

横向进给运动发生危险的可能性极小,危险的严重度也不高。(表1)用“评分法”对纵向往复运动部件和旋转运动部件作定量的分析(GB/T16856.2-2008)。

头架的工件主轴和砂轮架的砂轮轴为高速转动部件,易产生缠绕、吸入或卷入危险。砂轮是颗粒组织,在使用中一般转速都比较高,如果误触砂轮表面,就可能发生严重磨伤,磨削过程中,磨屑与金属屑飞溅,击打人体或被吸入,可能击伤眼睛或造成呼吸道疾病。而且,砂轮在受到撞击或震动时,很容易碎裂并受离心力作用高速飞出,对人员造成严重伤害。研究表明,如果防护装置失效,则砂轮破碎伤人事故发生的可能性相当于每工作59小时就发生一次。这是相当可观的事故发生率。从而进一步说明,防护装置是否有效对普通磨床砂轮运转的安全性起着非常重要的作用．因此,在覆盖了头架和砂轮架的磨削区域,必须设置防护罩。图中内圆磨床在磨削区域采用活动式防护装置,应满足联锁的要求。

4 结语

文章概述了机床安全防护装置检测的一般流程,其中风险分析和安全防护装置的要求通常会在C类标准中规定,而对于标准中表述不明确的条款,则要求检测人员按照上述流程进行风险分析、防护装置选择措施和评定来判定设备是否符合标准要求。

参考文献

[1] GB/T 15706.1-2007,机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语与方法[S].中国标准出版社,2007.

[2] GB/T 15706.2-2007,机械安全基本概念与设计通则第2部分:技术原则[S].中国标准出版社,2007.

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[4] 周水庭,黄洪武，盛晓敏，等.普通磨床安全设计中的危险分析和风险评价[J].湖南大学学报:自然科学版,2001.

[5] 张斌,陆春荣.机械电气安全技术[M].化学工业出版社,2009.