一、機(jī)械基本概念
機(jī)械是由若干個(gè)零、部件連接構(gòu)成，至少有一個(gè)零、部件是可運(yùn)動(dòng)的，并配備或預(yù)定配備動(dòng)力系統(tǒng)，是具有特定應(yīng)用目的的組合。
機(jī)械安全是指在機(jī)械生命周期所有階段，按規(guī)定的預(yù)定使用條件執(zhí)行其功能的安全。
①風(fēng)險(xiǎn)減小：符合法律法規(guī)要求、考慮現(xiàn)有技術(shù)水平;
②生命周期：運(yùn)輸、安裝、調(diào)整、維修、拆卸、停用及報(bào)廢;
③安全保證：物的安全狀態(tài)、人的安全行為、人-機(jī)和諧關(guān)系;
二、機(jī)械分類
按照機(jī)械的使用用途，可以將機(jī)械大致分為10類：
1.動(dòng)力機(jī)械(原動(dòng)機(jī))：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)以及在無電源的地方使用的聯(lián)合動(dòng)力裝置;
2.金屬切削機(jī)械：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨床、拉床、電加工機(jī)床、鍛床、其他機(jī)床;
3.金屬成型機(jī)械：鍛壓機(jī)械、鑄造機(jī)械;
4.交通運(yùn)輸機(jī)械：汽車、火車、船舶、飛機(jī);
5.起重運(yùn)輸機(jī)械：起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、升降機(jī)、卷揚(yáng)機(jī);
6.工程機(jī)械：挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、工程起重機(jī)、壓實(shí)機(jī)、打樁機(jī)、鋼筋切割機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、路面機(jī)、鑿巖機(jī)、線路工程機(jī)械、其他專用工程機(jī)械;
7.農(nóng)業(yè)機(jī)械：拖拉機(jī)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)機(jī)械;
8.通用機(jī)械：泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、閥門、真空設(shè)備、分離機(jī)械、變速機(jī)、干燥設(shè)備、氣體凈化設(shè)備;
9.輕工機(jī)械：紡織、食品加工、印刷、制藥、造紙機(jī)械;
10.專用機(jī)械：冶金、采煤、化工、石油機(jī)械;
三、機(jī)械使用過程中的危險(xiǎn)有害因素
(一)機(jī)械性危險(xiǎn)
致傷物通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)作用于人體，致使人體組織或機(jī)能被破壞;
產(chǎn)生機(jī)械性危害的條件因素主要有：
(1)形狀或表面特性：銳邊、尖角、粗糙或光滑表面;
(2)相對(duì)位置：擠壓、剪切、纏繞區(qū)域的相對(duì)位置;
(3)動(dòng)能：零部件因運(yùn)動(dòng)松動(dòng)、脫落、折斷、碎裂、甩出;
(4)勢(shì)能：人或物的重力勢(shì)能或物在特定條件的彈性勢(shì)能;
【注】高處作業(yè)跌落屬于機(jī)械性危險(xiǎn)的特殊類型(復(fù)合鈍器傷)
(5)質(zhì)量和穩(wěn)定性：抗傾翻性或移動(dòng)機(jī)器防風(fēng)抗滑的穩(wěn)定性;
(6)機(jī)械強(qiáng)度不夠?qū)е碌臄嗔鸦蚱屏?
(7)料堆坍塌、土巖滑動(dòng)造成掩埋所致的窒息危險(xiǎn);
【注】機(jī)械性窒息是機(jī)械暴力引起呼吸障礙，導(dǎo)致氧氣吸入減少或停止，二氧化碳在體內(nèi)滯留，大多數(shù)情況為外窒息;
【例如】中毒窒息、電擊窒息、疾病窒息均不屬于機(jī)械性窒息;
(二)非機(jī)械性危險(xiǎn)
(1)電氣危險(xiǎn)：觸電(電擊、電傷)，靜電危險(xiǎn);
(2)危險(xiǎn)溫度：高溫灼燙燙傷、低溫冷凍凍傷;
(3)噪聲危險(xiǎn)：機(jī)械噪聲、動(dòng)力噪聲、電磁噪聲;
(4)振動(dòng)危險(xiǎn)：局部振動(dòng)、全身振動(dòng);
【注】振動(dòng)多因時(shí)間累積造成的生理性傷害，不屬于機(jī)械危險(xiǎn)。
(5)輻射危險(xiǎn)：電離輻射(X射線)、非電離輻射(紅外光);
(6)材料和物質(zhì)產(chǎn)生的危險(xiǎn)：酸、堿、毒、粉塵、易燃爆;
(7)未履行安全人機(jī)工程學(xué)原則而產(chǎn)生的危險(xiǎn)：外界環(huán)境等;
四、機(jī)械危險(xiǎn)部位及其安全防護(hù)措施
運(yùn)動(dòng)部分是最危險(xiǎn)的，機(jī)械加工設(shè)備的加工區(qū)也是危險(xiǎn)部位。
(一)轉(zhuǎn)動(dòng)的危險(xiǎn)部位及其防護(hù)
(1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(無凸起部分)：
在光軸的暴露部分安裝一個(gè)松散的、與軸具有12mm凈距的護(hù)套來對(duì)其進(jìn)行防護(hù)，護(hù)套和軸可以相互滑動(dòng)。
【問題思考】可否使光軸表面足夠光滑，防止卷入纏繞傷害?
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(有凸起部分)：
具有凸起物的旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)利用固定式防護(hù)罩進(jìn)行全面封閉;
(3)對(duì)旋式軋輥：
為防止可能被卷入的危險(xiǎn)，一般采用鉗型防護(hù)罩進(jìn)行防護(hù);
【問題思考】可否以增大軋輥的間距，防止卷入傷害?
(4)牽引輥
裝設(shè)鉗型條，減少間隙提供保護(hù)，通過開口便于材料的輸送;
(5)輥式輸送機(jī)
應(yīng)在驅(qū)動(dòng)軸的下游安裝防護(hù)罩，被驅(qū)動(dòng)軸下游無需裝防護(hù)罩;
【問題思考】是否應(yīng)在所有能轉(zhuǎn)動(dòng)的軸下游側(cè)安裝防護(hù)罩?
(6)軸流風(fēng)扇(機(jī))：
①安裝在通風(fēng)管道內(nèi)部的軸流風(fēng)扇(機(jī))將不存在危險(xiǎn);
②開放式葉片防護(hù)網(wǎng)應(yīng)能保證空氣流通及防止手指接近葉片;
(7)徑流通風(fēng)機(jī)：
①安裝在通風(fēng)管道內(nèi)部的風(fēng)機(jī)不存在危險(xiǎn);
②進(jìn)風(fēng)口應(yīng)被一定長(zhǎng)度導(dǎo)管保護(hù)，入口覆蓋防護(hù)網(wǎng)，導(dǎo)管長(zhǎng)度和網(wǎng)孔尺寸能防止手指和手臂接近轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片;
(8)嚙合齒輪：
齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須裝置全封閉型的防護(hù)裝置。
①防護(hù)裝置材料可用鋼板或鑄造箱體，堅(jiān)固牢靠，無振動(dòng);
②外殼不應(yīng)有尖角和銳利部分，應(yīng)便于開啟進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng);
③防護(hù)罩內(nèi)壁應(yīng)涂紅色，最好裝設(shè)電氣聯(lián)鎖裝置進(jìn)行保護(hù);
(9)旋轉(zhuǎn)的有輻輪：
有輻輪屬于轉(zhuǎn)動(dòng)軸時(shí)，利用金屬盤片填充有輻輪提供保護(hù)，也可在手輪上安裝彈簧離合器，使軸能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng);
(10)砂輪機(jī)：
除磨削區(qū)域附近，均應(yīng)加以密閉提供保護(hù)，在其防護(hù)罩上應(yīng)標(biāo)出砂輪旋轉(zhuǎn)的方向和最高線速度等技術(shù)參數(shù);
(11)旋轉(zhuǎn)的刀具：
①手工送料，應(yīng)減少刀刃暴露，使用背板進(jìn)行保護(hù);
②需拆卸刀片時(shí)，應(yīng)使用特殊的卡具和手套提供保護(hù);
(二)直線運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)部位
(1)切割刀刃：
暴露部分盡可能少，對(duì)刀具維護(hù)時(shí)，需提供特殊的卡具;
(2)砂帶機(jī)：
砂帶應(yīng)該向遠(yuǎn)離操作者的方向運(yùn)動(dòng)，具有止逆裝置，靠近操作人員的端部應(yīng)進(jìn)行防護(hù);
(3)機(jī)械工作臺(tái)和滑枕：
運(yùn)動(dòng)平板(滑枕)達(dá)到極限位置時(shí)，平板(滑枕)的端面距離和固定結(jié)構(gòu)的間距不能小于500mm;
(4)配重塊：
應(yīng)對(duì)其全行程加以封閉，直到地面或機(jī)械的固定配件處;
(5)帶鋸機(jī)：
可調(diào)防護(hù)裝置應(yīng)裝在帶鋸機(jī)上，切割區(qū)裸露，其他區(qū)域應(yīng)封閉;
(6)沖壓機(jī)和鉚接機(jī)：
需提供能夠感知手指存在的特殊失誤防護(hù)裝置;
(7)剪刀式升降機(jī)：
①主要危險(xiǎn)在于鄰近的工作平臺(tái)和底座邊緣形成的剪切;
②維護(hù)時(shí)主要危險(xiǎn)在于剪刀結(jié)構(gòu)的意外閉合;
【問題思考】針對(duì)上述兩種危險(xiǎn)可采取什么措施進(jìn)行防護(hù)?
(三)轉(zhuǎn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)部位
(1)齒條和齒輪：
應(yīng)利用固定式防護(hù)罩將齒條和齒輪全部封閉起來;
(2)輸送鏈和鏈輪
應(yīng)能防止接近鏈輪的鋸齒和輸送鏈進(jìn)入到鏈輪部位;
(3)皮帶傳動(dòng)：
皮帶的接頭處和皮帶進(jìn)入皮帶輪位置是最危險(xiǎn)的部位;
①皮帶傳動(dòng)精度較齒輪機(jī)構(gòu)和鏈輪機(jī)構(gòu)較差;
②皮帶驅(qū)動(dòng)過程中會(huì)因摩擦生熱;
③皮帶打滑可以起到過載保護(hù)作用;
④易產(chǎn)生摩擦起靜電，不適用易燃易爆場(chǎng)所;
⑤需控制靜電電荷環(huán)境宜選用三角皮帶傳動(dòng)系統(tǒng);
皮帶皮帶傳動(dòng)裝置的防護(hù)罩可以采用金屬骨架的防護(hù)網(wǎng);
【注】即可起到散熱作用，又可防護(hù)手指不觸及皮帶;
皮帶機(jī)構(gòu)防護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)置：
距離地面2m以上應(yīng)加設(shè)防護(hù)的情況：
皮帶輪中心距3m以上，寬度15cm以上，轉(zhuǎn)速9m/min以上;
五、實(shí)現(xiàn)機(jī)械安全的途徑與對(duì)策措施
機(jī)械設(shè)備安全包括機(jī)械產(chǎn)品的安全和機(jī)械使用的安全兩方面;
應(yīng)考慮機(jī)器正常工作狀態(tài)、非正常狀態(tài)和一切可能的其他狀態(tài);
①正常作業(yè)狀態(tài)：必須具備運(yùn)動(dòng)要素，且不可避免;
②非正常狀態(tài)：故障、檢修、保養(yǎng)、停止運(yùn)作的靜置狀態(tài);
【實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備安全的基本途徑】
①選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，避免或減少風(fēng)險(xiǎn);
②減少對(duì)操作者涉入危險(xiǎn)區(qū)的需要;
【消除或減小風(fēng)險(xiǎn)的“三步法”】
第一步：本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施
又稱直接安全技術(shù)措施，是風(fēng)險(xiǎn)減小的第一步，最重要的一步;
第二步：安全防護(hù)或補(bǔ)充保護(hù)措施
又稱間接安全技術(shù)措施，在本質(zhì)安全不足以減小風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的補(bǔ)充;
第三步：使用信息(提示性安全技術(shù)措施)
綜上所述，決定機(jī)械產(chǎn)品安全性的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)階段采用安全措施，還要通過使用階段采用安全措施來最大限度減小風(fēng)險(xiǎn);
(一)采用本質(zhì)安全技術(shù)
本質(zhì)安全技術(shù)是指通過改變機(jī)器設(shè)計(jì)或工作特性，來消除危險(xiǎn)或減小與危險(xiǎn)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)措施。
1.合理的結(jié)構(gòu)型式
(1)機(jī)器零部件形狀：不影響預(yù)定的使用功能;
(2)運(yùn)動(dòng)機(jī)械部件相對(duì)位置設(shè)計(jì)：滿足安全距離的原則;
(3)足夠的穩(wěn)定性：底座幾何形狀及重量分布、振動(dòng)或重心擺動(dòng)和傾覆力矩、支撐面特征;
2.限制機(jī)械應(yīng)力以保證足夠的抗破壞能力
(1)專業(yè)符合性要求：性能數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)程、計(jì)算方法等;
(2)足夠的抗破壞能力：受力零件應(yīng)保證足夠安全系數(shù);
【例如】應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性和構(gòu)件穩(wěn)定性的要求。
(3)連接緊固可靠：保證連接強(qiáng)度、配合精度和密封要求;
(4)防止超載應(yīng)力：預(yù)先采用“薄弱環(huán)節(jié)”預(yù)防超載;
【例如】采用易熔塞、限壓閥、斷路器等限制超載應(yīng)力。
(5)良好的平衡和穩(wěn)定性：
【例如】材料的均勻性和回轉(zhuǎn)精度、機(jī)械的抗傾覆和防風(fēng)抗滑。
3.使用本質(zhì)安全的工藝過程和動(dòng)力源
(1)爆炸環(huán)境中的動(dòng)力源
【例如】采用全氣動(dòng)或液壓控制，或“本質(zhì)安全”電氣裝置。
【問題思考】本質(zhì)安全型電氣裝置使用的一定是安全電壓?
(2)采用安全的電源
(3)防止與能量形式有關(guān)的潛在危險(xiǎn)
(4)改革工藝控制有害因素
①噪聲的污染：用焊接代替鉚接、用液壓代替錘擊成形工藝;
②有害物排放：用顆粒代替粉末、銑工藝代替磨工藝;
4.控制系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)
(1)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
應(yīng)使機(jī)械的零部件能承受在預(yù)定使用條件下的各種應(yīng)力和干擾;
(2)軟、硬件的安全
①硬件：傳感器、執(zhí)行器、邏輯運(yùn)算器等;
②軟件：內(nèi)部操作或系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件;
【注】不宜由用戶重新編程的應(yīng)用軟件，可在不可重新編程的存儲(chǔ)器中使用嵌入式軟件;需要用戶重新編程時(shí)，宜限制訪問涉及安全功能的軟件。
(3)提供多種操作模式及模式轉(zhuǎn)換功能
(4)手動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)和配置應(yīng)符合安全人機(jī)學(xué)原則
①控制裝置和操作位置應(yīng)使操作者對(duì)危險(xiǎn)區(qū)直接觀察范圍最大;
②手動(dòng)控制器應(yīng)配置在安全可達(dá)的位置，并設(shè)置在危險(xiǎn)區(qū)以外;
【注】緊急停止裝置、移動(dòng)控制裝置等除外;
③手動(dòng)啟動(dòng)裝置附近應(yīng)有相應(yīng)的停止控制裝置及緊急停機(jī)裝置;
(5)考慮復(fù)雜機(jī)器的特定要求
【例如】動(dòng)力中斷后的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)或重新啟動(dòng)的原則、“定向失效模式”、“關(guān)鍵”件的加倍或冗余設(shè)置等;
5.材料和物質(zhì)的安全性
(1)材料的力學(xué)性能承載能力
(2)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性
(3)避免材料的毒性
【注】在人員合理暴露的場(chǎng)所，優(yōu)先采用無毒和低毒材料或物質(zhì)。
(4)防止火災(zāi)和爆炸風(fēng)險(xiǎn)
【例如】液壓裝置和潤(rùn)滑系統(tǒng)中，使用阻燃液體，特別是高溫環(huán)境中的機(jī)械設(shè)備。
6.機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在設(shè)備的可靠性和設(shè)備的維修性兩方面;
常用可靠度、故障率、平均壽命、維修度等指標(biāo)表示可靠性。
(1)使用可靠性已知的安全相關(guān)組件
(2)關(guān)鍵組件或子系統(tǒng)加倍(冗余)和多樣化設(shè)計(jì)
【共因失效】單一事件引發(fā)的不同產(chǎn)品失效，不互為因果關(guān)系;
【共模失效】由不同原因引起，以相同故障模式為特征的失效;
(3)操作的機(jī)械化或自動(dòng)化設(shè)計(jì)
實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化用以減少人員在操作點(diǎn)暴露于危險(xiǎn);
(4)機(jī)械設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)
維修性是產(chǎn)品固有可靠性的指標(biāo)之一，應(yīng)考慮以下要求：
①將維護(hù)、潤(rùn)滑和維修設(shè)定點(diǎn)放在危險(xiǎn)區(qū)之外;
②檢修人員接近故障部位進(jìn)行維修作業(yè)的可達(dá)性;
【安裝場(chǎng)所可達(dá)性】有足夠的檢修活動(dòng)空間;
【設(shè)備外部可達(dá)性】封閉設(shè)備用于檢修的開口結(jié)構(gòu)及固定方式;
【設(shè)備內(nèi)部可達(dá)性】各零、組部件之間的合理布局和安裝空間;
③零、組部件的標(biāo)準(zhǔn)化與互換性;
④必須考慮維修人員的安全;
7.遵循安全人機(jī)工程學(xué)的原則
機(jī)械的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，對(duì)操作者和機(jī)器進(jìn)行功能分配時(shí)，應(yīng)考慮“人-機(jī)”相互作用的所有要素，減輕操作者心理、生理壓力和緊張程度。
(1)操作臺(tái)和作業(yè)位置應(yīng)考慮人體測(cè)量尺寸、力量和姿勢(shì)、運(yùn)動(dòng)幅度、重復(fù)動(dòng)作頻率、易用性等;
(2)避免操作者在使用機(jī)械時(shí)的緊張，穩(wěn)定操作者的工作節(jié)奏;
(3)保證機(jī)器和防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)特征不影響照明;
(4)手動(dòng)控制操縱裝置的選用、配置和標(biāo)記應(yīng)符合要求;
(5)指示器、刻度盤和視覺顯示裝置的設(shè)計(jì)和配置應(yīng)符合要求;
(二)安全防護(hù)措施
防護(hù)重點(diǎn)是傳動(dòng)部分及其他運(yùn)動(dòng)部分、操作區(qū)、高處作業(yè)區(qū)、移動(dòng)機(jī)械移動(dòng)區(qū)，以及某些機(jī)器由于特殊危險(xiǎn)形式需要特殊防護(hù)等。
1.防護(hù)裝置(物理屏障，為機(jī)器的組成部分)
(1)防護(hù)裝置的功能
【有形物的防護(hù)】隔離作用、阻擋作用、容納作用;
【無形物的防護(hù)】其他作用;
【例如】電、高溫、火、爆炸物、振動(dòng)、輻射、粉塵、煙霧、噪聲等具有的阻擋、隔絕、密封、吸收或屏蔽;
(2)采用安全防護(hù)裝置可能產(chǎn)生的附加危險(xiǎn)
①安全防護(hù)裝置出現(xiàn)故障、失效而喪失其保護(hù)功能;
②減輕操作者精神壓力的同時(shí)，使操作者形成依賴心理;
③由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的安全防護(hù)裝置，運(yùn)動(dòng)零部件或易于下落的重型防護(hù)裝置可能產(chǎn)生機(jī)械傷害的危險(xiǎn);
④安全防護(hù)裝置的自身結(jié)構(gòu)存在安全隱患;
⑤安全防護(hù)裝置與機(jī)器運(yùn)動(dòng)部分安全距離不符合要求;
(3)安全防護(hù)裝置的一般要求
在人和危險(xiǎn)間構(gòu)成安全保護(hù)屏障是安全防護(hù)裝置的基本安全功能。
①滿足安全防護(hù)裝置的功能要求;
②構(gòu)成元件及安裝的抗破壞性;
③不應(yīng)成為新的危險(xiǎn)源，不應(yīng)出現(xiàn)漏保護(hù)區(qū);
④滿足安全距離的要求;
⑤不影響機(jī)器的預(yù)定使用;
⑥遵循安全人機(jī)工程學(xué)原則;
⑦滿足某些特殊工藝要求;
(4)防護(hù)裝置的類型(單獨(dú)使用或聯(lián)合使用)
①固定式防護(hù)裝置
保持在所需位置不動(dòng)的防護(hù)裝置，不用工具不能將其打開或拆除;
②活動(dòng)式防護(hù)裝置
通過機(jī)械方法與機(jī)器構(gòu)架或鄰近固定元件連接，不用工具可打開;
③聯(lián)鎖防護(hù)裝置
防護(hù)裝置不關(guān)閉，被其“抑制”的危險(xiǎn)機(jī)器功能就不能執(zhí)行;
防護(hù)裝置關(guān)閉時(shí)，被其“抑制”的危險(xiǎn)機(jī)器功能才可能執(zhí)行;
防護(hù)裝置可設(shè)計(jì)為封閉式、距離防護(hù)、整個(gè)或部分裝置可調(diào);
(5)防護(hù)裝置的安全技術(shù)要求
①防護(hù)裝置應(yīng)設(shè)置在進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的唯一通道上，防護(hù)結(jié)構(gòu)體不應(yīng)出現(xiàn)漏保護(hù)區(qū)，并滿足足安全距離的要求，使人不可能越過或繞過防護(hù)裝置接觸危險(xiǎn);
②固定防護(hù)裝置應(yīng)采用永久固定或借助緊固件方式固定，若不用工具不可能拆除或打開;
③活動(dòng)防護(hù)裝置或防護(hù)裝置的活動(dòng)體打開時(shí)，盡可能與被防護(hù)的機(jī)械借助鉸鏈或?qū)ф湵３诌B接，防止挪開的防護(hù)裝置或活動(dòng)體丟失或難以復(fù)原;
④當(dāng)活動(dòng)聯(lián)鎖式防護(hù)裝置出現(xiàn)喪失安全功能的故障時(shí)，應(yīng)使被其“抑制”的危險(xiǎn)機(jī)器功能不可能執(zhí)行或停止執(zhí)行，裝置失效不得導(dǎo)致意外啟動(dòng);
⑤可調(diào)式防護(hù)裝置的可調(diào)或活動(dòng)部分調(diào)整件，在特定操作期間保持固定、自鎖狀態(tài);
⑥在要求通過防護(hù)裝置觀察機(jī)器運(yùn)行的場(chǎng)合，宜提供大小合適開口的觀察孔或觀察窗;
(7)防護(hù)裝置的開口要求：
2.保護(hù)裝置
通過自身的結(jié)構(gòu)功能限制或防止機(jī)器的某種危險(xiǎn)的裝置;
(1)保護(hù)裝置的種類
①聯(lián)鎖裝置：
防止危險(xiǎn)機(jī)器功能在特定條件下運(yùn)行的裝置;
②能動(dòng)裝置：
與啟動(dòng)控制一起使用，只有連續(xù)操作，機(jī)器才能執(zhí)行預(yù)定功能;
③保持-運(yùn)行控制裝置：
只有當(dāng)手對(duì)操作器作用時(shí)，機(jī)器才能啟動(dòng)并保持機(jī)器功能;
④雙手操縱裝置：
強(qiáng)制操作者在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)期間，雙手沒有機(jī)會(huì)進(jìn)入機(jī)器的危險(xiǎn)區(qū);
⑤敏感保護(hù)設(shè)備：
探出人體向控制系統(tǒng)發(fā)出正確信號(hào)降低被探測(cè)人員風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備;
【注】敏感保護(hù)設(shè)備可以是紅外線、紫外線、電磁波等;
⑥有源光電保護(hù)裝置：
探測(cè)特定區(qū)域內(nèi)因不透光物體出現(xiàn)引起的該裝置內(nèi)光線的中斷;
⑦機(jī)械抑制裝置
機(jī)構(gòu)中引入能靠其自身強(qiáng)度，防止危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械障礙的裝置;
⑧限制裝置
防止機(jī)器或危險(xiǎn)機(jī)器狀態(tài)超過設(shè)計(jì)限度的裝置;
⑨有限運(yùn)動(dòng)控制裝置(行程限制裝置)
與機(jī)器控制系統(tǒng)一起作用，使機(jī)器元件做有限運(yùn)動(dòng)的控制裝置;
【注】有限運(yùn)動(dòng)控制裝置屬于限制裝置中針對(duì)空間限度的裝置。
(2)保護(hù)裝置的技術(shù)特征
①保護(hù)裝置零部件的可靠性為其安全功能的基礎(chǔ)，在規(guī)定的使用壽命期限內(nèi)，不因零部件失效使安全裝置喪失主要安全功能;
②保護(hù)裝置應(yīng)能在危險(xiǎn)事件即將發(fā)生時(shí)，停止危險(xiǎn)過程;
③重新啟動(dòng)的功能，當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作第一次停機(jī)后，只有重新啟動(dòng)，機(jī)器才能開始工作;
④光電式、感應(yīng)式保護(hù)裝置應(yīng)具有自檢功能;
⑤保護(hù)裝置必須與控制系統(tǒng)一起操作并與其形成一個(gè)整體;
⑥保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)采用“定向失效模式”的部件或系統(tǒng);
3.安全防護(hù)裝置的選擇
(1)必須裝設(shè)安全防護(hù)裝置的機(jī)械部位
①宜暴露的作業(yè)區(qū)域和傳動(dòng)外露的設(shè)備;
【例如】外露傳動(dòng)軸、沖壓的施壓區(qū)、起重運(yùn)輸設(shè)備;
②存在危險(xiǎn)性較大介質(zhì)及工作環(huán)境的設(shè)備;
【例如】過熱及過冷工件、易燃爆介質(zhì)、有毒及腐蝕性介質(zhì)
③自動(dòng)生產(chǎn)線和復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備及重要的安全系統(tǒng);
④進(jìn)行檢修的機(jī)械、電氣設(shè)備等;
(2)安全防護(hù)裝置的選擇原則
對(duì)特定機(jī)器安全防護(hù)應(yīng)根據(jù)對(duì)該機(jī)器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行選擇。
4.補(bǔ)充保護(hù)措施(附加預(yù)防措施)
(1)實(shí)現(xiàn)急停功能的組件和元件
①急停裝置應(yīng)能迅速停止危險(xiǎn)動(dòng)作，不應(yīng)削弱安全裝置的效能;
②急停裝置應(yīng)設(shè)有防止意外操作的措施;
③急停裝置被啟動(dòng)后應(yīng)保持接合狀態(tài)，重啟前不可能恢復(fù)電路;
(2)被困人員逃生和救援的措施
①操作者陷入危險(xiǎn)的設(shè)施中的逃生通道和躲避空間;
②急停后，提供人工移動(dòng)某些元件或反向移動(dòng)某些元件的措施;
③下降裝置的錨定點(diǎn);
④受困人員的呼救通訊方式;
(3)隔離和能量散耗的措施
①將機(jī)器與所有動(dòng)力供應(yīng)隔離;
②將所有隔離單元鎖定在隔離位置;
③耗散能量如果不可行，抑制任何可增大危險(xiǎn)的儲(chǔ)存能量;
(4)提供方便且安全搬運(yùn)機(jī)器及其重型零部件的裝置
①帶吊索、吊鉤、吊環(huán)螺栓或用于固定螺紋孔的標(biāo)準(zhǔn)提升設(shè)備;
②采用帶起重吊鉤的自動(dòng)抓取設(shè)備;
③通過叉車搬運(yùn)的機(jī)器的叉臂定位裝置;
④集成到機(jī)器內(nèi)的提升和裝載機(jī)構(gòu)和設(shè)備;
⑤可通過手動(dòng)拆除的機(jī)器部件，應(yīng)提供安全移除和更換的方法;
(5)安全進(jìn)入機(jī)器的措施
①步行區(qū)應(yīng)盡量采用防滑材料;
②大型自動(dòng)化設(shè)備中，應(yīng)提供通道、輸送帶過橋或跨越點(diǎn)等;
③高處的機(jī)械應(yīng)提供防止跌落措施及個(gè)體防護(hù)裝備的錨定點(diǎn);
④進(jìn)入開口朝向安全的位置，防止因意外打開產(chǎn)生的危險(xiǎn);
⑤控制裝置的設(shè)計(jì)和位置應(yīng)防止其被用作進(jìn)入時(shí)的輔助設(shè)施;
⑥如果提升的機(jī)械含固定高度的停層，應(yīng)配備聯(lián)鎖防護(hù)裝置;
(三)安全信息的使用(機(jī)器的組成部分)
用以指導(dǎo)使用者安全、合理、正確地使用機(jī)器，警示剩余風(fēng)險(xiǎn)和可能需要應(yīng)對(duì)機(jī)械危險(xiǎn)事件。
1.信息的使用原則
(1)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的大小和危險(xiǎn)的性質(zhì);
(2)根據(jù)需要信息的時(shí)間;
(3)根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜程度;
(4)根據(jù)信息內(nèi)容和對(duì)人視覺的作業(yè)采用不同的安全色;
(5)滿足安全人機(jī)學(xué)的原則;
2.安全標(biāo)志和安全色
(1)安全色
(2)安全標(biāo)志
【安全標(biāo)志應(yīng)滿足的要求】
(1)應(yīng)設(shè)在與安全有關(guān)的醒目地方和明亮環(huán)境中;
(2)安警告、禁止、指令、提示排序、先左后右、先上后下;
(3)至少每半年檢查一次，發(fā)現(xiàn)不合要求及時(shí)修整或更換;
【例如】某化工車間的安全標(biāo)志的排列：
①警告有劇毒危險(xiǎn);
②嚴(yán)禁易燃易爆品;
③必須佩帶防毒罩;
④提示有醫(yī)療救援;
3.信號(hào)和警告裝置
險(xiǎn)情信號(hào)基本屬性是信號(hào)接收區(qū)任何人能察覺、辨認(rèn)并作出反應(yīng);
(1)信號(hào)和警告裝置類別
①聽覺信號(hào)：緊急聽覺信號(hào)、警告聽覺信號(hào)、緊急撤離聽覺信號(hào);
【注】利用人的聽覺反應(yīng)快的特點(diǎn)，不受照明和障礙限制;
②視覺信號(hào)：警告視覺信號(hào)、緊急視覺信號(hào);
【注】占用空間小、視距遠(yuǎn)、簡(jiǎn)單明了，但受環(huán)境和障礙影響;
③視聽組合信號(hào)：參考教材P25，表1-3視聽信號(hào)特征分類
(2)安全要求
①可察覺性：
聽覺信號(hào)：在接收區(qū)內(nèi)的任何位置都不應(yīng)低于65dB(A);
視覺信號(hào)：警告信號(hào)≥背景亮度5倍，緊急信號(hào)≥背景亮度10倍;
②可分辨性：
警告視覺信號(hào)應(yīng)為黃或橙黃色，緊急視覺信號(hào)應(yīng)為紅色;
③優(yōu)先級(jí)要求：
撤離信號(hào)>緊急信號(hào)>警告信號(hào)>其他信號(hào)
除上述內(nèi)容還應(yīng)有含義明確、信號(hào)有效、位置設(shè)置的相關(guān)要求;
4.隨機(jī)文件及使用說明書
隨機(jī)文件包括操作手冊(cè)、使用說明書或其他說明(保修單等);
①操作手冊(cè)：
指導(dǎo)使用者正確使用機(jī)器，避免可能帶來傷害，警告可合理預(yù)見到的誤用的風(fēng)險(xiǎn)以及警告剩余風(fēng)險(xiǎn);
②使用說明書：
說明書應(yīng)包括安裝、搬運(yùn)、貯存、使用、維修和安全衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定，使用說明書不應(yīng)用來掩蓋設(shè)計(jì)上的缺陷。
六、機(jī)械制造生產(chǎn)場(chǎng)所安全技術(shù)
(一)總平面布置(參考教材)
(二)通道(廠區(qū)主干道和車間安全通道)
(1)合理組織人流和物流;
(2)主要生產(chǎn)區(qū)、倉庫區(qū)、動(dòng)力區(qū)的道路，應(yīng)環(huán)形布置;
【注1】廠區(qū)盡端式道路，應(yīng)有便捷的消防車回轉(zhuǎn)場(chǎng)地;
【注2】彎道、交叉口視距范圍不得有妨礙駕駛員視線障礙物;
【注3】道路上部管架和棧橋等，在干道上的凈高不得小于5m;
(3)車間通道一般分為縱向、橫向主要通道和機(jī)床間次要通道。
【注1】應(yīng)有一條縱向主要通道，根據(jù)運(yùn)輸方式和工件尺寸確定;
【注2】橫向主要通道寬度≥2000mm，機(jī)床次要通道寬度≥1000mm;
(4)主要人流與貨流通道的出入口分開設(shè)置;
【注1】車間廠房應(yīng)確保出入口的數(shù)量不少于2個(gè);
【注2】廠房大門凈寬應(yīng)比最大運(yùn)輸件寬度大600mm，比凈高度大300mm;
(5)廠房四周應(yīng)設(shè)消防通道，內(nèi)部須設(shè)縱橫貫通的消防通道;
(6)工廠鐵路專用線不宜與人行主干道交叉，否則應(yīng)設(shè)置防護(hù)，繁忙線路應(yīng)設(shè)置立體交叉;
(三)設(shè)備布置及安全防護(hù)措施
1.機(jī)床設(shè)備安全距離
【注1】安全距離從機(jī)床活動(dòng)機(jī)件達(dá)到極限位置算起;
【注2】機(jī)床與墻柱間距首先要考慮對(duì)其基礎(chǔ)的影響;
2.作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的安全衛(wèi)生規(guī)程要求
(1)對(duì)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)部件應(yīng)采用固定式或活動(dòng)式聯(lián)鎖防護(hù)裝置;
(2)重型機(jī)床高于500mm的操作平臺(tái)應(yīng)設(shè)置不低于1050mm的護(hù)欄;
(3)產(chǎn)生危害物質(zhì)排放的設(shè)備應(yīng)采取整體、局部密閉或設(shè)置在密閉室內(nèi)，密閉后應(yīng)設(shè)排風(fēng)裝置，不能密閉時(shí)應(yīng)設(shè)吸風(fēng)罩;
(4)生產(chǎn)設(shè)備橫跨處應(yīng)設(shè)帶欄桿的人行走橋;平臺(tái)、坑池邊和升降口必須設(shè)欄桿或蓋板;需登高設(shè)備的鋼直梯3m以上應(yīng)設(shè)安全護(hù)籠;
3.具有潛在危險(xiǎn)的設(shè)備應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行防護(hù)
4.所有車間應(yīng)配置必要的消防器材
(四)采光照明
1.天然采光(光線充足、避免直射)
2.照明方式
(1)工作場(chǎng)所通常設(shè)置一般照明，即均勻的照明;
(2)部分作業(yè)面采光要求較高的宜用一般與局部混合的照明;
(3)同場(chǎng)所內(nèi)不同區(qū)域有不同照度要求時(shí)，應(yīng)分區(qū)設(shè)置一般照明或局部照明;
3.照明種類(正常照明、應(yīng)急照明、其他照明)
4.光照度
(1)備用照明照度一般不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的10%;
(2)安全照明照度一般不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的10%;
(3)疏散照明水平疏散通道不應(yīng)低于1lx，垂直區(qū)域不應(yīng)低于5Ix;
5.避免眩光、頻閃和陰影
【眩光】視野中的亮度分布不適宜，存在極端的明暗對(duì)比;
【頻閃】一定頻率變化的光線照射下，觀察到的物體運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出靜止或不同于其實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)象;
(五)物資堆放
(1)堆放的場(chǎng)地用黃或白色畫出明顯界限，并應(yīng)懸掛標(biāo)志牌;
(2)易燃爆物質(zhì)及有毒害物質(zhì)的存放：
①易燃爆物質(zhì)應(yīng)單獨(dú)儲(chǔ)存在專用倉庫，專人管理，配置消防器具;
②有毒害物質(zhì)，應(yīng)隔離堆放，設(shè)有相關(guān)的防護(hù)措施;
(3)白班存放為每班加工量的1.5倍，夜班存放為加工量的2.5倍;
(4)堆垛高度不應(yīng)超過1.4m，且高與底邊長(zhǎng)之比不應(yīng)大于3;
【注】根據(jù)《金屬切削加工安全要求》(JB7741-1995)規(guī)定：
直接存放在地面時(shí)，主要通道兩邊堆碼物品高度不應(yīng)超過1200mm;
(六)作業(yè)場(chǎng)所地面要求
易發(fā)生危險(xiǎn)事故的場(chǎng)地應(yīng)設(shè)置醒目的安全標(biāo)志，且應(yīng)符合：
①標(biāo)注在消防器材前且不得用其他物品遮擋的禁止阻塞線;
②標(biāo)注在機(jī)械可移動(dòng)范圍內(nèi)用以避免碰撞的安全提示線;
③標(biāo)注在高出地面的設(shè)備安裝平臺(tái)邊緣的安全警戒線;
④標(biāo)注在樓梯第一級(jí)臺(tái)階和人行通道高差300mm以上的邊緣處的防止踏空線;
⑤標(biāo)注在凸出于地面或人行橫道上、高差300mm以上的管線或其他障礙物上的防止絆跤線;
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