在絕大多數機械、機器和設備的運行過程中,許多機械部件在做高速旋轉運動,這些部件具有較大的運動能量,如有缺損和變形將導致運轉失穩和振動,一旦斷裂或脫落逆流作用于人體將造成傷害事故。
1. 旋轉部件的種類
水電站渦輪發電機的葉輪;飛機和輪船的螺旋槳;鼓風機和通風機的葉片;發電機和電動機的轉子;鑄造生產中螺旋攪拌機的葉片,皮帶運輸機的驅動輪;鍛造和沖壓機械傳動系統運動中的飛輪、齒輪、曲軸等;切削加工中車床的卡盤、花盤、撥盤、雞心夾,較大的工件;機床(車床、刨床、剪切機) 的皮帶輪、鏈輪、齒輪、鏈條、旋轉軸和軸頭等;銑床的刀具;磨削的砂輪;等等。
2. 旋轉部件對人體的傷害及方式
旋轉的攪拌機葉片將把不慎伸入的手絞傷;旋轉中的飛輪、齒輪、鏈輪、鏈條、旋轉軸和軸頭會把人體接觸到的部位擦傷,正面撞擊會造成骨折等肢體損傷;人手伸入皮帶、鏈條和飛輪或齒輪間將被碾傷;卡盤、花盤、撥盤、雞心夾的突出部可能勾住衣服、手套、頭巾、發辮等而把人體或局部拖入機械造成傷害甚至死亡;高速旋轉中的銑刀、砂輪接觸人體會造成傷害;曲軸、未固定好的長棒料會把靠近的人體部位打傷。
3. 旋轉部件的防護措施
(1) 安全防護裝置
為了防止機械的旋轉部件對人體造成意外傷害,一般在危險部位加設安全防護裝置。安全防護裝置是預防操作者和其他人員接觸機械旋轉部件或接近機械設備危險區域造成傷害的輔助裝置。安全防護裝置包括防護罩、防護欄桿、防護柵欄、防護擋扳等遮擋式的防護裝置。
1) 防護罩
用防護罩對高速旋轉的部件加以隔離,如皮帶輪、鏈輪、齒輪、鏈條、旋轉軸、法蘭盤和軸頭等。例如回轉的車床附件和工件,以及在車削過程中形成的邊緣較鋒利,是車削過程中最主要的不安全因素。車削加工中因工件造成的工傷事故遠高于其他切削加工。對安全影響大的車床回轉附件主要是裝卡工件的卡盤、花盤、撥盤、雞心夾等。使用卡盤或花盤安裝工件時,主要危險部分是卡盤爪,它在轉動時可能鉤住工人的衣服。為此,可在卡盤周圍安置防護罩,將卡爪罩起來。
2) 防護欄桿
不能在地面上操作的機床,操縱臺周圍應設置高度不低于0.8m的欄桿;容易傷人的大型機床運動部位,如龍門刨床床身兩端也應加設欄桿,以防工作臺往復運動時撞人。
在危險性很高的部位,防護裝置應設計成順序聯鎖結構。當取下或打開防護裝置時,機床的動力源就被切斷。有一種比較簡單輕便的聯鎖結構——電鎖,它可用于各種形式和尺寸防護罩的門上。轉動它的旋鈕,安裝在防護罩門上的銷體內的門閂就進入固定不動的插座內,關閉防護罩的門。與此同時,三個電源插片也伸出進人插孔而使機床三相電源接通。由于門閂與插片是聯鎖同時動作,因此打開防護罩門,插片退出插孔,機床電源也就被切斷。
防護裝置可以是固定式的(如防護欄桿) ,或平日固定,僅在機修、加油潤滑或調整時才取下(如防護罩),也可以是活動式的(如防護擋板) 。在需要時還可以用一些大尺寸的輕便擋板(如金屬網)將不安全場地圍起來。
(2) 安全控制裝置
1) 機床的過載保險裝置
機床過載保險裝置多種多樣,每種裝置通常分為三部分:感受元件、中間環節和執行機構。感受元件對所檢參數的變化起反應,并通過中間環節傳給執行機構以實現保險。所有這些部分可以組成一個部件,成為一個直接作用的保險裝置,或位于保險對象的不同位置而成為間接作用的保險系統。如:
① 中斷傳動鏈中的能流。如剪切式裝置、脫落蝸桿和電氣安全保險裝置。
② 吸收能量并將其轉變為另一形式。如摩擦式離合器。
③ 積累能量并在過載停止后,或在作用過程中利用連續的脈動循環作用將其還給對象。如拉桿、連桿帶彈簧的保險裝置;爪形和滾珠式離合器;帶有平面彎曲彈簧的保險裝置等。
④ 從保護對象中放出全部或局部能量。如液壓保險裝置。
2) 行程限位裝置
為使運動部件、刀具完成行程,到達預定位置后能自動停止,常采用行程限位保險裝置。
當工作臺到達預定位置時,擋塊壓下行程開關,工作臺就自動停止或返回。
3) 動作聯鎖裝置
它的作用之一在于控制各運動按順序進行,上一個動作未完成前,下一個動作不能進行。另外還可控制機構互鎖,如車床溜板箱內設置的巨鎖機構能防止絲桿、光桿同時傳動。
4) 意外事故聯鎖裝置
當突然斷電時,其補償機構(如蓄能器、止回閥等)立即起作用,使機床停車。
5) 制動裝置
為迅速停機以裝卸被加工工件,以及在發生突然事故時及時停機,都需要有使機床立即停止運轉的制動裝置。制動裝置類型很多,可根據使用要求及其特點來選用。
按制動裝置結構分塊狀閘、具有活動套圖的圓筒閘或內塊狀閘、帶閘、錐形閘及圓盤閘等;按制動力分手動、液壓、電力或氣壓等。
另外,所有變速、換向機構應有明顯的擋位標志牌,以及可靠的定位裝置。