机械安全技术思维导图

U632023865

2023-04-29

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机械安全技术

机械安全基础

专业知识

机械安全技术

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思维导图大纲

机械安全基础知识3分

机械基本概念

单台：木材加工机械、金属切削机床、起重机等

机组：自动生产线、加工中心、组合机床等

可更换设备：挖掘机破碎锤

机械的分类

动力机械：电动机、内燃机、蒸汽机、联合动力装置

金属切削机械：车床、钻床、镗床等

金属成型机床：铸造机械、锻压机械

交通运输机械：汽、火、船、飞

起重运输机械：起重机、运输机、卷扬机、升降机

工程机械：工程起重机、钢筋切割机、挖掘机等线路工程机械

农业机械：拖拉机，林、牧、渔机械

通用机械：泵、分离设备、真空设备、干燥、气体净化设备

轻工机械：纺织、食品加工、印刷、制药、造纸机械

专用机械：冶金、采煤、化工、石油机械

机械的危害有害因素

机械性危险：形、相、势、动，质量和稳定性、断裂、窒息

非机械性危险：温、声、电、动，辐、材、人机

机械危险部位及防护措施

有套无罩、涂红、工作台和滑枕到固定位置≥500mm

冲压机、铆接机防护：光电感应连锁

皮带传动：金属骨架防护网，防护网与皮带间距≥50mm，2m以上可不加，但中心距>3m，带宽>15m，速度>9m/min

实现机械安全的途径与对策

本质安全（直接）-安全防护（间接）-使用安全提示（提示）

本质安全设计措施：结构、机械应力、本质安全、系统安全设计、材料和物质、可靠性、人机

安全防护措施：防、保、补充

防（物理）

功能：他、容、阻、隔

分类：

固定式（工具）活动式、连锁

封闭式、距离、可调式

形式：金属铸造板、骨架网、栅栏

要求：一般和二般

保护装置（电）

分类：联锁、能动、保持-运行、双手、敏感、光电、机械抑制、限制、行程

技术特征：可靠、能停止危险、重启后可继续工作、自检、与系统配套、加倍冗余

安全装置的选择

冲压设备-之前

补充保护措施

分类：急停、逃生、离合、搬运、安全进出

安全信息的使用:安全色-安全标志-警告信号-警报器

安全色：红-禁止（红白），黄-警告（黄黑），蓝-指令（蓝白），绿-提示（绿白）。张贴位置：黄宏懒驴

安全标志

信号和警告装置

类别：听觉、视觉、视听

设置要求：含义明确.可觉察性：65dB(A)警告≥背景色的5倍，紧急≥背景色10倍.可分辨性：警告-黄、橙，紧急-红。有效性。设置位置：可视觉。优先级：险情优先，紧急优于警告，紧急撤离优于其他险情

机械制造场所安全技术

平面布局：顶层：粉尘、毒气、腐蚀性气体、火灾，底层：运输量大、荷载大、噪声大、振动、腐蚀溶液、用水量多，外墙：烟尘、高温、排有害介质，外墙下风侧：热量、腐蚀性、尘毒、易燃易爆、电磁电离辐射重。

通道：避免交叉；环形布置、主干道高≥5m；车间主要通道≥2m、次要≥1m；门比最大工件宽0.6m高0.3m；运输方式：人工运输≥1，电瓶车单向1.8，对向3，叉车汽车行驶3.5m

设备布置：平台高于0.5m加1.05m护栏；直梯3m以上设安全护笼；机床操作面1/3/5/8；机床后面、侧面离墙柱0.8/1；机床操作面距离墙柱3/5/8/0；小、中大、大、特大：<6m、6-12m、>12m或>10T、>30T;

采光照明：分区设一般或局部；场所设一般和应急（疏散、安全、备用）疏散：人员出口、通道用，安全：保护处于潜在危险区人员，备用：继续干活；疏散:水平≥1lx，垂直≥5lx；安全、备用光照度≥一般10%；避免炫光、频闪、阴影。

物料堆放：物料、半成品、成品有序分类；易燃易爆专人专库；白班1.5倍，夜班2.5倍，大件不超当班定额；堆垛≤1.4m，高于底边长之比不应大于3，垛基牢固。

作业场地要求：平整、整洁；消防器材、电柜箱门不能阻挡；高差0.3m设防止踏空、防绊脚线。

冲压剪切机机械安全技术2分

冲压作业的危险有害因素：机械危险（危险性最大）；温；声；电；动；材料和物质；违反人机。

事故分析

共同特点：危险状态：滑块上下运动；操作危险区：冲模垂直投影面；危险时间：滑块下行程；危险事件：滑块下行程，操作者手臂仍处于危险空间。

事故原因：简单单调，员工厌倦；操作频率高，精力体力消耗大；噪声震动大，影响生理心里；设备故障；人手不协调。

冲压安全保护

操作系统：离合、制动器、脚踏或手操系统

刚性离合-不能停在任意位置，只能停在上十点

摩擦离合-可停在任意位置

一般用离合器-制动器组合结构

制动器和离合器任一失效，其他零件不会快速联锁失效产生的危险

若气动、液压和电气失灵，离合器立即脱开，制动器制动

禁止在机械压力机上使用带式制动器

须有急停按钮，急停停止动作优先于其他控制

脚踏于双手应具有联锁控制

安全防护装置

滑块运行时，人体不能进入

滑块向下行程时，人体不能进入

滑块向下行程时，人体进入前，滑块能停止下行程或超过下死点

固定式防护装置：牢固，开口、间隙合规，有联锁

双手控制装置：全松后再压才能运行，按钮相距26cm以上且不得突出，只保护操作者

光电保护装置：保护范围足，复位后再启，回程不保护，自检，响应迅速，抗干扰

安全操作附件：不能取代安全装置

消除危险区

减小模具接触面积

模座间距 >6cm

设空手槽

其他防护

超载保护装置；安全支撑装置；紧急停止按钮≤2s制动；安全监控、显示装置；防松装置；解救被困人员

剪板机安全技术：可单次循环；压紧物料；刀片固定可靠、所有紧固件紧固；前托料、后挡料；安全监控；前、后紧急停止按钮；激光器不伤人；安全防护装置同前叙述要求。

金属切削机床及砂轮机安全技术3分

金属切削机床危险因素：

机械危险：卷绕和绞缠；挤压、剪切和冲击；引入或卷入；飞出物打击；物体坠落打击；形状或表面特征；滑倒、绊倒和跌落。

电器危险：温；声；电；动；辐；材；人；机；故障、能量供应中断、机械零件破损及其他功能紊乱；安全措施错误、装置缺陷。

金属切削机床安全要求和技术措施：

防止机械危险措施：机床结构；运动部件；加持装置；平衡装置；排屑防喷溅措施；工作平台、通道：0.5m以上平台装栏杆，平台和通道最小净高≥2.1m，宽0.6-0.8-1.0，相邻地板高差≤4mm，孔< 35mm，下面有人工作孔<20mm，管线整洁。

电器安全措施：防止触电；控制系统。

物质和材料：无毒代替有毒，不燃代替可燃；减少有毒有害物质排放：油雾类≤5mg/m³,粉尘≤10mg/m³；控制可燃物质，减小过热。

子主题 1

满足安全人机工程学：舒适；友好人机交往显示器视距≥0.3m，高1.3-2m。

其他：热危险：降低表面温度、绝缘材料、栏杆、警示标志；噪声和震动；电离非电离辐射。

砂轮机危险有害因素：机械；噪声-振动；粉尘；触电。

砂轮机安全要求：

砂轮主轴：主轴螺纹与工作方向相反，并标明方向；端部螺纹足够长，保证整个螺母压紧（L >1mm）；主轴螺纹不超砂轮厚度内孔长度1/2。

砂轮卡盘：一般≥1/3,切断1/4;表面平整光滑；卡盘与砂轮侧面非接触部分应有不小于1.5mm的足够间隙。

砂轮防护罩：防护罩总开口≤90度，使用下部开口增大125度。轴水平上方开口≤65度；防护罩与运动部件开口边缘≤15mm。可调护板与圆周面间隙≤6mm；托架与砂轮轴中心线登高，托架与圆周面≤3mm。磨损时砂轮圆周面与防护罩可调护板之间≤1.6mm；随时调整工件托架以补偿砂轮磨损，工件托架和砂轮间隙≤2mm。

电器安全要求：电阻≥1MΩ；保护接地牢固并做标记

其他：噪声≤80dB；粉尘≤ 10mg/m³；只能单向旋转，标明旋转方向。

砂轮使用安全：

用前检查；不容许超最高工作速度；不宜用侧面；站斜前方；禁止多人；定期维修、清理；破损后检查护罩、卡盘、主轴；戴眼镜或护目镜、穿保护服，配洗涤、医疗设备。

木工机械安全技术1.5分

木工机械危险有害因素：机械；生物；化学；木粉尘（3mg/m³）火灾和爆炸；噪声和振动

木工机械安全技术措施：机床稳定牢固；有停止装置，自动制动< 10s；工作台、导向板光滑，导向板防脱落；刀具及总成牢固、做平衡试验；安全防护装置可靠、有联锁；有抛射风险，配止逆装置、分料刀、防反弹屏护；传动装置设于箱体内；有手用工具；电器防护，降噪减震、控制有害物质、防火防爆。

木工平刨床安全技术

工作平台：符合人机工程学，台面高75-80cm；导向板、升降机能锁紧；开口要小唇板和切削圆保持3±2mm。

刨刀轴：用圆刀轴，梯形槽，刀片要紧固；刨刀片伸出量≤1.1mm；强度和离心试验后不卷刃崩刃，压刀条位移合规；驱动装置有防护罩和制动器。

加工区安全防护装置：非工作状态下，护指键（防护罩）全宽度盖住刀轴；刨削时只开工件相应部分；足够的强度和刚度，受1kg径向压力，位移后与刀刃间隙>0.5mm；安全装置闭合灵敏，闭合时间≤80ms，抓型护指键相邻键间距<8mm。装置不得涂耀眼颜色，不得反射光泽。

带锯机安全技术

锯条要求：齿深不超锯宽1/4;焊接头≤3个，两接头间距>总长1/5;横向裂纹过长要重新焊接。

操控机构要求：按钮位置能看到锯条状态，灵敏可靠；上轮升降机与启动操控联锁，下轮有制动装置；有急停按钮。

安全防护装置：锯轮防护罩可靠，能罩住3/4以上，护罩与内衬上端间距≥ 10cm，上锯轮内衬有缓冲材料，做平衡试验；锯齿防护罩分为固定式-活动式-高度可调式。

除屑、降噪、减震；噪声≤90dB （A)

圆锯机安全技术

主要危险：切割危险、反弹抛射打击危险。锯片与锯轴：转速不容许超过锯片最大；锯片、法兰盘与锯轴中心线垂直；锯片与法兰同心；锯片夹紧法兰盘与锯片应有足够的接触面积，夹紧面平整，不得滑动；使用前压料或拨料并经过刃磨，适张度处理和平衡检查调整；连续断2齿、有裂纹要停用，裂纹不许修复使用，换锯片时要能锁定主轴。

安全防护装置：手动进料要装分料刀、自动进料要装逆止器、压料装置、侧向防护板；防护罩足够强度、刚度、正确尺寸；分料刀用45碳素钢，刚度强度要够，全长等厚，厚度比锯片厚，比锯料薄可上下前后调整，顶点比锯片高，最近处与锯片≤3mm，最远≤8mm，分料刀有契形引导边；

手动安全装置

有害物质排出

锻造安全技术1.5分

锻造危险有害因素：机械伤害；火灾爆炸；灼烫。

锻造安全技术措施：

锻压机械的机架和突出部分不得有棱角和毛刺

传动装置的防护罩用铰链安装在锻压设备的不动部件上

锻压机械的启动装置必须保证对设备进行迅速开关

启动装置的结构应能防止锻压机械意外的开动或自动开动。较大空气锤或蒸汽-空气自由锤用手柄操纵的应设置操作室或屏蔽。模锻锤的脚踏板应在挡板之下。紧固模具的斜模应经退火处理，锻锤端部只容许局部淬火，端部一旦卷曲，则应停止使用或修复后再使用。

电动启动按钮上需标有“启动”“停车”等字样。红色，比启动高10-12mm

高压蒸汽管道必须装安全阀和凝结管

蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置

任何类型的蓄力器都应有安全阀，安全阀要铅封、定期检查

安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内

安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器

新安装和经过大修理的锻压设备应根据设备图样和技术说明书进行验收和试验。

操作人员应认真学习操作规程，加强设备维护、保养，保证设备正常运行

铸造造安全技术2分

铸造危险有害因素：火灾爆炸；灼伤；机械伤害；高处坠落；尘毒危害；噪声震动；高温和热辐射。

铸造作业安全技术要求：

工艺要求

工艺布置：造型、制芯工段在集中采暖地区应布置在非采暖季节最小频率风向下风侧，在非集中采暖地区应位于全年最小频率风向下风侧（小小下）；砂处理、清理布置单独厂房；造型、落砂、清砂、打磨、切割、焊补等工序宜固定作业工位或场地；

工艺布置：采用密封罩防治干物料粉尘；混砂不宜采用扬尘大的爬式翻斗加料器和外置式定量器，宜采用带称量装置的密闭混砂机；炉料准备的称量、送料及加料应采用机械化装置。

工艺方法：新工艺、新材料减少烟尘；冲天炉不加萤石；会用热砂应进行降温去灰处理。

工艺操作：湿法作业、机械手遥控作业；炉料准备：金属块料（最易发生事故）、焦炭、辅料；浇包铁水不得超过容积的80%；与金属溶液接触的工具必须预热，防飞溅；有安全装置：限位、联锁、保险装置；冷却后取出。

建筑要求：铸造车间置于不释放有害物质建筑的下风侧；厂房朝南向北，铸造车间周围有绿化带除局部通风外，还要设置天窗通风或屋顶通风装置；熔化、浇筑、落砂、清理区设避风天窗。

除尘：电弧炉用于干式高效除尘器；冲天炉用机械排烟净化设备：高效旋风除尘器、颗粒层除尘器、电除尘器，粉尘浓度在400-600/m³用自然通风+喷淋；颚式破碎机上部，落差<1m时可只做密闭罩而不排风。当下部落差≥1m时下部均应设置排风密封罩。球磨机的旋转滚筒应设在全密闭罩内。

安全人机工程5分（人是主导、核心）

人的特性

生理特性

劳动强度Ⅰ、I≤15轻劳动：坐姿手工作业或腿的轻度劳动（打字，缝纫、脚踏开关）立姿：操作仪器，控制、查看设备，上臂用力为主的装配工作；Ⅱ、15<I≤20中等劳动：手和臂连续动作（锯木头）；臂和腿的工作（卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；臂和躯干的工作（如锻造、风动工具操作、粉刷、间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜）Ⅲ、20<I≤ 25重劳动：臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锤锻、锯刨或凿硬木、割草、挖掘等）Ⅳ、I>25极重劳动：大强度的挖掘、搬运、快到极限节律的极强活动.温度：Ⅰ≥18，Ⅱ≥16，Ⅲ≥14，Ⅳ≥12；

疲劳

分类：肌肉疲劳（局部大脑皮层）-精神疲劳（中枢神经）

原因：工作条件因素：A劳动制度和生产组织不合理：作业时间长、强度、速度、体位等；B机器设备和工具条件差，设计不良：控制器、显示器不适合于人的心理和生理要求；C工作环境很差：照明、噪声、振动、高温、高湿以及空气污染等。（管-机-环）作业者本身因素：作业者的熟练程度、操作技巧、身体素质及工作的适应性，营养、年龄休息、生活条件以及劳动情绪；（人）

劳动效果不佳，劳动内容单调、劳动环境缺乏安全感、劳动技能不熟练等会诱发心里疲劳

消除疲劳的途径：A、显示器、控制器考虑人的生理、心理因素；B、改变操作内容、播放音乐等手段克服单调；C、改善工作环境，科学布局；D、避免超负荷体力和脑力劳动。合理安排时间，劳逸结合。

单调作业改进措施：培养多面手；工作延伸；操作再设计；显示作业终极目标；动态信息报告，推行消遣工作法；改善工作环境

心理特性：能力：受感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力思维想象力和操作能力影响；性格；需要；情绪与情感；意志。

机械特性：1、信息接收：接受物理因素度量广/2、信息处理：按编程，快速准确；记忆正确时间长，调出快；连续精密重复操作；对处理液体、气体和粉状体比人强，处理柔软物体不如人；计算准确，出错难改；图形识别能力弱；能多通道复杂工作。3、信息的交流与输出：通过特定的方式与人交流；能够输出极大的和极小的功率，精细调整难，不如人手；只能按程序运转。4、学习与归纳能力：学习能力差，灵活性能差。5、可靠性和适应性：可连续稳定长期的运转，需维修保养；可单调重复作业不疲劳、厌烦；可靠性与成本有关，对意外时间则无能为力；特性固定不变，不易出错，但出错则不易改正。6、环境适应性：非常好，可在有放射性、有毒气体、粉尘噪声、黑暗、强风暴雨等恶劣环境工作；7、成本：一次性投资高；寿命期限内的运行成本较低；

人机特性比较：感知：人：优越（音色、嗅觉）机械：特定信号感知好；信息通道：人：多通道，机械：固定通道；灵活性：人：灵活、可塑，机器：按预设程序执行；信息储存：人：长期、大量，机械：长期、正确；逻辑推理：人：归纳、推理、总结、发明、创造，机械：按预设程序执行；输出：力量小、功率小、不平稳，机械：力大、输出域宽、平稳；动作速度：人：慢，机械：极快；精度：人低，可精细调整，机械：高，难精细调整；稳定性：人：差，易受心理、环境影响，机械：稳定性好；工作：人：同时1-2项，易感染且难持久，机械：同时多项，效率、准确度高；恶劣环境适应性：人：差，机械：很强。

人机系统和人机作业环境

人机系统

人机系统分类：1、人工操作系统-半自动化系统-自动化系/2、人工，半自动，系统动力源由机器提供，人充当操作者与控制者。即控制器主要由人来进行操作。在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告。系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性、机器的本质安全性及人为失误状况。3、自动化系统中，机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身控制，人只是一个监视者和管理者。该系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统是否失灵以及人处于低负荷时的应急反应变差等情形。

人机系统可靠度计算

人机系统组成的串联系统的可靠度可表达为:Rs=RH*RM,Rs-人机系统的可靠度；RH-人的操作可靠度；RM-机械设备可靠度。

两人监控人机系统的可靠度：相当于两人并联RHb=1-（1-R1)(1-R2),RHb-正确操作的概率（可靠度）；R1-第一个人的操作可靠度；R2-第二个人的操作可靠度。

人机作业环境

1、照明：光照不良；眩光；显示亮度差小于10:1；避免使用反光材料、避免采用强烈颜色对比。2色彩：蓝紫色易疲劳，黄绿、蓝绿、绿色不易疲劳且认读快；红色亢奋，蓝色、绿色降压；避免颜色过暗，避免反射强的颜色，避免高饱和色。

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