正在使用機器的運動機構(gòu)(組件)和供給的能源皆可能產(chǎn)生可預見 (如擠壓、切割、燙傷、電擊等)和不可預見(如能源中斷、外界電磁干擾等)的危險。為了防范這些可能傷及操作者、維修者或其他相關(guān)人員的危險,機器設(shè)計者通常會采用特定的技術(shù)方法和措施——安全防護來限制和防范這些危險。因此在機械安全檢驗過程中對這些安全防護裝置選擇的合理性和有效性做出正確的判斷,評價機器的整體安全質(zhì)量的關(guān)鍵所在。下面就機器的機械危險來源和安全防護裝置的合理選用及其對附加危險的防范進行初步的探討:
一、機器的限制
任何一種機器的使用范圍和使用壽命都是有限的,制造商應(yīng)向用戶和操作者有關(guān)機器的限制范圍的信息,以及機器的結(jié)構(gòu)與功能,對機器的合理使用要求等,并從人和機的兩個方面去界定機器的使用范圍。在機械安全檢驗過程中應(yīng)通過這些信息開展風險評價,使風險評價具有針對性,從而確認制造商提供信息的可靠性,確保檢驗結(jié)論的正確性。
作為評價對象的機器,是在有限范圍內(nèi)為一定的應(yīng)用目的服務(wù)的,這就是機器的限制。機器的限制不同,存在的危險和涉及的人員不盡相同,則風險也不同。只有在確定機器限定范圍內(nèi)的風險評價,才能提高評價的準確性。
1. 預定的使用限制。這是指機器是用來完成某種作業(yè)或是提供某種服務(wù),作用對象的形態(tài)、物理化學特性、幾何尺寸,使用的物料或燃料的數(shù)量和性質(zhì),以及機器的工作原理、使用方法和操作程序等。
2. 使用范圍。這是指機器的使用領(lǐng)域是生產(chǎn)性還是非生產(chǎn)性,是普通場所使用還是易燃易爆場所使用,是在工廠使用還是在礦山等場所使用。同樣或類似的機械,使用的場合不同,服務(wù)的對象不同,其所遵從的標準則不同,則由此引起的一系列安全要求也不同。
3. 空間限制。這是指機器的應(yīng)用場所、占用空間、整機或機器的組成部分的運動范圍。人員操作機器的位置、"操作者-機器"和"機器-動力源"間的關(guān)系等。這樣可以限定危險區(qū),從而判定操作者和有關(guān)人員接近或介人危險區(qū)的可能。
4. 時間限制。這是指根據(jù)機器的預定使用,確定機器或機器的某些組成部分(如工具。零部件、電氣裝置等)可預見的"壽命極限"。
二、傳動裝置
常見的傳動機構(gòu)有:齒輪傳動機構(gòu)、皮帶傳動機構(gòu)、絲杠絲母傳動機構(gòu)及聯(lián)軸器等。它們都是高速運動的旋轉(zhuǎn)體,是重大機械危險的主要來源。
1.齒輪傳動機構(gòu)是一種很危險的傳動機構(gòu),因此多數(shù)采用全封閉式固定式防護裝置,如封閉式齒輪箱等。但由于為了傳動的需要,或更換齒輪的需要,某些齒輪不能安放在封閉式齒輪箱內(nèi),這同樣存在危險,因此對于根據(jù)工作的需要,經(jīng)常要更換齒輪改變傳動比的傳動機構(gòu),一般采用活動式、聯(lián)鎖保護裝置,以保證在打開防護裝置更換齒輪時,機器不能啟動,只有防護裝置復位后才能啟動機器;對于裸露于機器外部的齒輪,一般采用通過設(shè)計來防止接觸機器危險部件的固定式安全裝置,如通過距離或擋板等。無論是那種防護裝置都應(yīng)能自動地滿足機器運行的環(huán)境及過程條件。裝置的有效性取決于其固定的方法和開口的尺寸,以及開啟后距離危險點要有足夠的安全距離。固定式安全裝置應(yīng)設(shè)計成只有用諸如桿錐、板手等專用工具才能拆卸,也可用鐵板焊接而成,而且安裝要堅固牢靠,外形圓滑,無尖角。對于活動式防護裝置要便于開關(guān)、維修及保養(yǎng)。
2.由于皮帶在高速旋轉(zhuǎn)易產(chǎn)生磨擦生電及放電現(xiàn)象,所以不宜使用在容易發(fā)生易燃易爆的場所。對于皮帶傳動機構(gòu)的防護通常是安裝皮帶防護罩(固定式安全防護裝置);對于距地面2m以上,操作者或維修者不可觸及的皮帶傳動裝置可不安裝防護罩。皮帶防護罩通常用薄鐵板制成,因此裝卡要牢固,防止振動脫落,同時更應(yīng)保證外形圓滑,無尖角等危險的存在。皮帶的接頭要卡固牢靠、松緊適宜,防止斷開。
3.對于高速旋轉(zhuǎn)而又凸出軸外的法蘭盤、鍵、銷等聯(lián)軸器件,一般地認為凸出≥3mm的部位都會絞帶衣服對人造成傷害。因此要求采用沉頭螺釘、無凸出部分的安全聯(lián)軸器,或采用筒形防護罩等措施來保證傳動機構(gòu)的安全性。
絲杠絲母傳動機構(gòu)產(chǎn)生纏繞的危險要大于聯(lián)軸器件,因此通常采用伸縮式、可與機構(gòu)聯(lián)動的固定式安全防護裝置將其與操作者隔離開。該裝置可以采用金屬結(jié)構(gòu)或柔體結(jié)構(gòu),但應(yīng)保證能適應(yīng)機器的傳動要求,且無附加危險和遺留危險。