1.傳動(dòng)裝置的防護(hù)
機(jī)床上常見(jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪嚙合機(jī)構(gòu)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器等。這些機(jī)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)著,人體某一部位有可能被帶進(jìn)去而造成不幸事故,因而有必要對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)危險(xiǎn)部位加以防護(hù),以保證操作者的安全。
在齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中,齒輪副的嚙合點(diǎn)最危險(xiǎn)。
皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中,皮帶開(kāi)始進(jìn)入皮帶輪的部位最危險(xiǎn)。
聯(lián)軸器上裸露的突出部分有可能勾住工人衣服等,使工人遭受傷害。
(1)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的防護(hù)
齒輪傳動(dòng)有齒輪(直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、齒輪齒系)嚙合傳動(dòng)、蝸輪蝸桿、鏈條傳動(dòng)等幾種。這里僅對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的防護(hù)裝置作討論。
齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必須裝置全封閉型的防護(hù)裝置,通常為防護(hù)罩。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,機(jī)器外部絕不允許有裸露的嚙合齒輪,不管?chē)Ш淆X輪處在何種位置。因?yàn)榧词箛Ш淆X輪處在操作工人不常到的地方,但工人在維護(hù)保養(yǎng)機(jī)器時(shí)有可能與其接觸而帶來(lái)不必要的傷害。在設(shè)計(jì)和制造機(jī)器時(shí),應(yīng)盡量將齒輪裝入機(jī)座內(nèi),而不使其外露。對(duì)于一些歷史遺留下來(lái)的老設(shè)備,發(fā)現(xiàn)嚙合齒輪外露,必須進(jìn)行改造,加上防護(hù)罩。沒(méi)有防護(hù)罩齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不得使用。
防護(hù)裝置可用鋼板或有金屬骨架的鐵絲網(wǎng)制成,必須堅(jiān)固牢靠,并保證在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生振動(dòng)。防護(hù)罩要裝置合理,防護(hù)罩的外殼與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的外形應(yīng)相似,同時(shí)要便于開(kāi)啟,便于機(jī)器的維護(hù)保養(yǎng)。為了引起人員的注意,防護(hù)罩內(nèi)壁應(yīng)涂成紅色;最好安裝電氣連鎖,使得防護(hù)裝置在開(kāi)啟的情況下機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,防護(hù)罩殼體本身不應(yīng)有尖角和銳利部分,并盡量使之既不影響機(jī)器的美觀,又起到安全作用。
(2)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的防護(hù)
皮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比精確度較齒輪嚙合的傳動(dòng)比差,但是當(dāng)過(guò)載時(shí),皮帶打滑,起到了過(guò)載保護(hù)作用;皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn),噪音小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。因此,皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)中。但是,由于皮帶因摩擦后易產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象,故不能用于容易發(fā)生燃燒或爆炸的場(chǎng)所。
皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的危險(xiǎn)部分,如皮帶接頭處、皮帶進(jìn)入皮帶輪的地方要加防護(hù)罩。
皮帶的接頭一定要牢固可靠,安裝皮帶時(shí)要做到松緊適宜。皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用防護(hù)罩將皮帶全部、部分遮蓋起來(lái)的方法,或采用防護(hù)欄桿防護(hù)。
皮帶防護(hù)罩與皮帶的距離不要小于50mm,設(shè)計(jì)要合理,不要影響機(jī)器的運(yùn)行。一般傳動(dòng)機(jī)構(gòu)離地面2m以下時(shí)要設(shè)防護(hù)罩。但在下列情況下,即使在地面2m以上的場(chǎng)合也應(yīng)加以防護(hù),以使皮帶斷裂時(shí)不至于落下傷人。
①皮帶輪之間的距離在3m以上;
②皮帶寬度在15cm以上;
③皮帶回轉(zhuǎn)的速度在9m/min以上。
(3)聯(lián)軸器的防護(hù)
一切突出于軸表面而不平滑的東西(如鍵、固定螺釘?shù)?均增加了軸的危險(xiǎn)因素。軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護(hù)。為了保證安全,螺釘一般應(yīng)采用沉頭螺釘,使之不突出軸面,而增設(shè)防護(hù)裝置則更加安全。
聯(lián)軸器上突出的螺釘、銷(xiāo)、鍵等均可能給工人帶來(lái)傷害。因此,對(duì)聯(lián)軸器的安全要求是沒(méi)有突出的部分,也就是采用安全聯(lián)軸器。但這樣還沒(méi)有徹底排除隱患,根本的辦法就是加防護(hù)罩,最常見(jiàn)的是Ω形防護(hù)罩。
2.操縱機(jī)構(gòu)
機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是改變齒輪箱內(nèi)各個(gè)滑移齒輪或離合器的位置,來(lái)變換運(yùn)動(dòng)的速度和方向,控制輔助運(yùn)動(dòng)。
工人每天頻繁接觸操縱機(jī)構(gòu),如果設(shè)計(jì)得不合理,就會(huì)使工人操作時(shí)動(dòng)作別扭,心理緊張,容易造成操作失誤,引起事故的發(fā)生。所以,無(wú)論設(shè)計(jì)哪種操縱機(jī)構(gòu)(手柄和按鈕),都應(yīng)盡量符合下列基本的安全要求,即:生產(chǎn)者在操縱時(shí)不需要離開(kāi)或稍離開(kāi)一點(diǎn)原有的工作位置,保持身體的自由狀態(tài),便于工人正確地進(jìn)行操作,并且在完成操作中盡量減少工人的體力消耗。
為了達(dá)到上述要求,使工人能在迅速、方便、省力的條件下進(jìn)行操作,減輕體力勞動(dòng)的強(qiáng)度,故在設(shè)計(jì)、制造、安裝操縱機(jī)構(gòu)時(shí)要注意以下原則。
(1)驅(qū)動(dòng)力盡可能地小
驅(qū)動(dòng)力小操縱省力,可以防止人員疲勞。但是為了防止意外啟動(dòng),必須有一個(gè)可靠的定位。通常是用圓柱銷(xiāo)或用鋼珠后面帶一個(gè)彈簧的定位元件來(lái)定位,所以操作力必須大于撥銷(xiāo)阻力或彈簧的預(yù)緊力。工人在正常操作時(shí),手所能使出的力量與操縱器離地面的高度、施力的方向和用哪支手有關(guān)。在設(shè)計(jì)中操縱設(shè)備的力一般不應(yīng)超過(guò)表5-1所列的數(shù)值。
在需要經(jīng)常操縱的地方,操縱力通常要比表內(nèi)數(shù)值小30%左右。也可以設(shè)計(jì)成用腳操縱的機(jī)構(gòu),這樣既可以發(fā)揮出腳比手力量更大的優(yōu)勢(shì),也可以使工人騰出手去完成其他的作,提高效率。
為減少操縱力,通常可以增大操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部分的速比。例如:加長(zhǎng)手把的長(zhǎng)度,為完成同一控制作用增大手把轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等。當(dāng)機(jī)床較大,手動(dòng)較困難時(shí),可采用機(jī)動(dòng)裝置。
(2)操縱機(jī)構(gòu)位置合理
在合理布置操縱機(jī)構(gòu)的高度以及離開(kāi)工作者的橫向距離和深度時(shí),一般高度不要超過(guò)1.6m或低于1m,兩邊離開(kāi)人體的距離不大于0.8m。
操縱機(jī)構(gòu)布置的高度如超過(guò)1.6m或小于1m,均不適宜,這時(shí)將引起手臂肌肉過(guò)分緊張和身體過(guò)多的動(dòng)作。同樣,當(dāng)離開(kāi)人體的距離大于0.8m時(shí),工人就不能保持原來(lái)的位置,造成多余的來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
操縱機(jī)構(gòu)布置的深度一定要使工人伸手后即可操作,不容許身體往前傾斜或踮起腳尖。否則,不僅會(huì)造成緊張,而且會(huì)因站不穩(wěn)而造成危險(xiǎn)的后果。
(3)操縱機(jī)構(gòu)集中布置
操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)集中布置在不太大的面積上,位于相近的高度、橫向距離及深度,而且在工人正前面易接觸的地方。當(dāng)機(jī)床尺寸較大,或在加工過(guò)程中工人需要隨時(shí)站在機(jī)床旁的不同位置來(lái)觀察工作時(shí),可以在機(jī)床上裝上互鎖開(kāi)關(guān)。一般普通車(chē)床上有兩個(gè)手柄控制主軸啟動(dòng)和停止;萬(wàn)能銑床在橫向工作臺(tái)和床身上各有一個(gè)按鈕來(lái)控制機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
(4)手柄、手輪操作與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)一致
扳動(dòng)手柄、手輪的方向必須與相應(yīng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向一致,以免和直覺(jué)印象相抵觸,從而引起危險(xiǎn)。例如:手柄和手輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于向前或向上運(yùn)動(dòng)或機(jī)構(gòu)的工作引程;反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于向后或向下或機(jī)構(gòu)的回程。
若用手柄作開(kāi)關(guān),則手運(yùn)動(dòng)方向自左至右或自下而上的是啟動(dòng),反之是停止。
另外,安置在進(jìn)刀軸上或工作臺(tái)上的手輪,在自動(dòng)進(jìn)刀或快速回程轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),有可能打傷操作工人。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)把手輪空套在進(jìn)刀軸上,當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)進(jìn)刀軸時(shí),推動(dòng)手輪使其與固定在進(jìn)刀軸上的牙嵌式離合器接合,這樣可以帶動(dòng)進(jìn)刀軸移動(dòng)。松開(kāi)手輪時(shí),由于裝在里面的彈簧的作用,手輪自動(dòng)與牙嵌式離合器脫開(kāi),以使進(jìn)刀軸在機(jī)構(gòu)快進(jìn)或快速移動(dòng)時(shí)手輪不轉(zhuǎn),保證安全。
(5)防止誤操作的按鈕
按鈕是操縱機(jī)構(gòu)中最方便的一種。不同作用的按鈕應(yīng)用不同的顏色,一般綠色按鈕為“開(kāi)”,紅色按鈕為“停”。一般地,“停”按鈕要突出機(jī)殼表面。例如平面磨床上的總停開(kāi)關(guān),非常醒目且很容易按到,遇到異常時(shí)可以迅速切斷電源。“開(kāi)”按鈕則應(yīng)凹進(jìn)機(jī)殼表面或裝設(shè)防護(hù)環(huán),以防意外觸動(dòng)。對(duì)“開(kāi)”、“停”按鈕的排列,應(yīng)右面或上面是“開(kāi)”,左面或下面是“停”。
(6)足夠的操作空間
操縱手柄之間或與相鄰機(jī)床表面之間,應(yīng)有足夠的距離,以免工人在操作時(shí)碰傷手或碰到其他操作手柄而引起意外。
3.制動(dòng)裝置和保險(xiǎn)裝置
(1)制動(dòng)裝置
金屬切削機(jī)床必須裝有良好的制動(dòng)裝置,否則在停車(chē)后由于慣性作用機(jī)床還會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。在此情況下,操作者往往會(huì)因急于調(diào)換刀具、測(cè)量尺寸、拆卸工件或用手按住卡盤(pán)而造成事故。所以,為了克服主軸的旋轉(zhuǎn)慣性,在主軸上裝有鋼帶式制動(dòng)器,通過(guò)杠桿拉緊包著閘輪的鋼帶,鋼帶上的剎車(chē)皮就抱緊閘輪,起到制動(dòng)作用。
(2)保險(xiǎn)裝置
保險(xiǎn)裝置是一種能防止機(jī)器過(guò)載而避免發(fā)生事故的裝置。
在工作中有時(shí)機(jī)器設(shè)備會(huì)過(guò)載,從而引起設(shè)備的損壞而導(dǎo)致事故的發(fā)生。機(jī)器設(shè)備的保險(xiǎn)裝置在設(shè)備發(fā)生過(guò)載時(shí),能自動(dòng)地使設(shè)備停止工作。
保險(xiǎn)裝置分為自動(dòng)式和破壞式兩種,其中自動(dòng)式保險(xiǎn)裝置最常見(jiàn)。
在機(jī)床傳動(dòng)中,廣泛使用的摩擦片離合器、齒式離合器、滾珠式離合器,進(jìn)給傳動(dòng)部分的脫落蝸桿機(jī)構(gòu),液壓傳動(dòng)中的安全閥等都屬于自動(dòng)式保險(xiǎn)裝置。
脫落蝸桿機(jī)構(gòu)是防止過(guò)載、自動(dòng)斷開(kāi)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。圖5-1所示為脫落蝸桿工作原理圖。運(yùn)動(dòng)由光杠經(jīng)變向機(jī)構(gòu)傳給軸1,又通過(guò)萬(wàn)向接頭2傳至軸3,蝸桿4空套在軸3上,蝸桿4的右端是端面呈螺旋曲面的牙嵌式離合器6,牙嵌式離合器6的右半部其形狀如圖5-1所示,它用花鍵與軸3連接,并靠彈簧7的壓力,使離合器處在結(jié)合狀態(tài)。于是,軸3轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)離合器6傳動(dòng)蝸桿4,帶動(dòng)蝸輪5轉(zhuǎn)動(dòng),從而使縱向或橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。
機(jī)床在切削過(guò)程中發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象時(shí),刀架溜板不能移動(dòng),蝸桿就轉(zhuǎn)不動(dòng)了,但這時(shí)光杠傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)使軸3繼續(xù)帶離合器6的右半部轉(zhuǎn)動(dòng),軸向推力愈來(lái)愈大,于是沿離合器的螺旋曲面,壓縮彈簧7推開(kāi)離合器的右半部,它的臺(tái)肩又推動(dòng)杠桿8繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),脫開(kāi)了蝸桿支架9,使軸3繞鉸鏈10向下脫落,蝸桿則不能與蝸輪嚙合,于是傳動(dòng)被蝸桿切斷,自動(dòng)進(jìn)給即停止。這樣就保證了機(jī)器設(shè)備不至于損壞。
4.信號(hào)及照明裝置
機(jī)床上的信號(hào)裝置可以指明機(jī)床的哪一部分在工作。如磨床在開(kāi)動(dòng)時(shí),應(yīng)首先開(kāi)液壓開(kāi)關(guān),再開(kāi)潤(rùn)滑,最后再開(kāi)主軸;當(dāng)磨床工作時(shí),三個(gè)指示燈應(yīng)同時(shí)亮著,否則就不能工作。
機(jī)床上的照明十分重要。如果照明不足,除了影響工作質(zhì)量外,人員會(huì)自然地彎下腰來(lái),這樣就很容易引起工件、刀具、切屑將面部碰傷。因此,除廠(chǎng)房天花板、梁柱上要裝設(shè)照明設(shè)備外,每臺(tái)機(jī)床上均應(yīng)裝設(shè)局部照明燈。機(jī)床局部照明應(yīng)使用安全電壓(36V以下),電線(xiàn)應(yīng)在保護(hù)管內(nèi),電線(xiàn)的絕緣等級(jí)應(yīng)為250V。
5.機(jī)器設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)
隨著機(jī)器的使用,由于零部件的磨損和運(yùn)行時(shí)應(yīng)力發(fā)生疲勞效應(yīng),從而使機(jī)器的可靠性下降,嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生裂縫和發(fā)生腐蝕等情況,使不安全因素增加。因此做好機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和檢修工作相當(dāng)重要。
為了防止由于機(jī)器故障而釀成重大事故,必須對(duì)其進(jìn)行定期檢查和維護(hù)保養(yǎng)。通過(guò)維修保養(yǎng)一方面能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患,另一方面又能延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。要做好每日一次的例行保養(yǎng),如滑動(dòng)軸承需每日加油一次;認(rèn)真搞好每季一次的一級(jí)保養(yǎng)和半年一次的二級(jí)保養(yǎng);對(duì)年久失修的機(jī)器要及時(shí)大修或更新。在機(jī)器使用過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn):
①對(duì)易于發(fā)生損傷的部件,要根據(jù)情況使用適當(dāng)?shù)牟牧?
②要經(jīng)常注意重要部件的運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;
③要及時(shí)更換損壞的零部件;
④做好加油潤(rùn)滑工作。
應(yīng)引起重視的是,檢修傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加油潤(rùn)滑傳動(dòng)機(jī)構(gòu),一定要在停車(chē)的狀態(tài)下進(jìn)行,以免工人的衣服或身體某部位被卷入到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中發(fā)生危險(xiǎn)。大型機(jī)器在做維護(hù)保養(yǎng)工作時(shí),如果用到活動(dòng)梯子,則梯子一定要符合安全要求,并應(yīng)有人扶撐。機(jī)器的維修保養(yǎng)部位高于地面2.7m以上者,必須裝設(shè)具有梯級(jí)的固定工作臺(tái),以便于工人的維護(hù)、保養(yǎng)和檢修。
總之,要合理使用機(jī)器,對(duì)其傳動(dòng)機(jī)械要精心維護(hù),并計(jì)劃?rùn)z修,使設(shè)備經(jīng)常保持良好的技術(shù)狀態(tài),正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免事故的發(fā)生。