安全生产管理之金属切削机械和压力加工机械安全技术
金属切削机械安全技术
金属切削机床是用切削方法对金属毛坯进行机械加工,使其获得预定的形状、精度和光洁度的设备。由于切削的对象是金属,因此旋转速度快,切削工具(刀具)锋利,这是金属加工的主要特点。正是由于金属切削机床是高速精密机械,其加工精度和安全性不仅影响产品质量和加工效率,而且关系到操作者的安全。
金属切削加工
(1)金属切削加工中的危险因素
①机床设备的危险因素
a.静止状态的危险因素包括:切削刀具的刀刃;突出较长的机械部分,如卧式铣床立柱后方突出的悬梁。
b.直线运动的危险因素包括:纵向运动部分,如外圆磨床的往复工作台;横向运动部分,如升降台铣床的工作台;单纯直线运动部分,如运动中的皮带、链条;直线运动的凸起部分,如皮带连接接头;运动部分和静止部分的组合,如工作台与床身;直线运动的刀具,如带锯床的带锯条。
c.回转运动的危险因素包括:单纯回转运动部分,如轴、齿轮、车削的工件;回转运动的凸起部分,如手轮的手柄;运动部分和静止部分的组合,如手轮的轮辐与机床床身;回转部分的刀具,如各种铣刀、圆锯片。
d.组合运动的危险因素包括:直线运动与回转运动的组合,如皮带与皮带轮、齿条与齿轮;回转运动与回转运动的组合,如相互啮合的齿轮。
e.飞出物击伤的危险飞出的刀具、工件或切屑有很大的动能,都能对人体造成伤害。
金属切削加工方法
②不安全行为引起的危险由于操作人员违反安全规程而发生的事故甚多,如未戴防护帽而使长发卷入丝杠、未穿工作服使领带或过于宽松的衣袖被卷入机械转动部分、戴手套作业被旋转钻头或切屑绕在一起卷入机器危险部位。
(2)金属切削机床的防护装置装设防护装置的目的是为了防止操作者与机床运动部件、切削刀具、被加工件接触而造成的伤害,以及避免切屑、润滑冷却液伤人。防护装置主要有以下几种。
①防护罩用于隔离外露的旋转部件,如皮带轮、链轮、齿轮、链条、旋转轴、法兰盘和轴头。
②防护挡板用于隔离磨屑、切屑和润滑冷却液,避免其飞溅伤人。一般用钢板、铝板和塑料板作材料。妨碍操作人员观察的挡板,可用透明的材料制作。
③防护栏杆不能在地面上操作的机床,操纵台周围应设高度不低于0.8m的栏杆;容易伤人的大型机床运动部位,如龙门刨床床身两端,也应加设栏杆,以防工作台往复运动时撞人。
防护装置可以是固定式的(如防护栏杆),或平日固定,仅在机修、加油润滑或调整时才取下(如防护罩),也可以是活动式的(如防护挡板)。在需要时,还可以用一些大尺寸的轻便挡板(如金属网)将不安全场地围起来。
压力加工机械安全技术
(1)锻压机械安全技术
①锻压机械的危险因素锻造是金属压力加工的方法之一,它是机械制造生产中的一个重要环节。根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同,锻造又可分为热锻、温锻和冷锻。这里是指热锻,即被加工的金属材料处在红热状态(锻造温度范围内),通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力,使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结构的锻件。
在锻造生产中,易发生的外伤事故按其原因可分为三种:由机器、工具或工件直接造成的刮伤、碰伤等机械伤,烫伤,以及电气伤害。
②锻压机械的安全技术锻压机械的结构不但要保证设备运行中的安全,而且要能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全。此外,还必须便于调整和更换易损件,便于对在运行中要取下检查的零件进行检查。
a.锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。
b.外露的传动装置(齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等)必须要有防护罩。防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。
c.锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关,并保证设备运行和停车状态的连续可靠。
d.启动装置的结构应能防止锻压设备意外开动或自动开动。
e.电动启动装置的按钮盒,其按钮上需标有启动停车等字样。停车按钮为红色,其位置比启动按钮高10~12mm。
f.在高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐,以消除水击现象,降低突然升高的压力。
g.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。
h.任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀必须由技术检查员加铅封,并定期进行检查。
(2)冲压机械安全技术
①冲压机械的危险因素根据发生事故的原因分析,冲压作业中的危险主要有以下几个方面。
a.设备结构具有的危险相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器。这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开,一旦接合运行,就一定要完成一个循环,才会停止。假如在此循环中手不能及时从模具中抽出,就必然会发生伤手事故。
b.动作失控设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动,使一些零部件变形及磨损甚至碎裂,引起设备动作失控而发生危险的连冲事故。
c.开关失灵设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作。
d.模具的危险模具担负着使工件加工成型的主要功能,是整个系统能量的集中释放的部位。由于模具设计不合理,或有缺陷,没有考虑到作业人员在使用时的安全,在操作时手需要直接或经常性地伸进模具才能完成作业,因而增加了受伤的可能。有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故。
②冲压机械的安全技术
a.手用安全工具使用安全工具操作时,将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出,实现模外作业,避免用手直接伸入上下模口之间装拆制件,保证人身安全。
目前,使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造。按其不同特点大致归纳为以下五类:弹性夹钳、专用夹钳(卡钳)、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。
b.模具防护措施模具防护包括:在模具周围设置防护板(罩);通过改进模具减小其危险面积,扩大安全空间;设置机械进出料装置,以此代替手工进出料方式,将操作者的双手隔离在冲模危险区之外,实行作业保护。
(a)模具防护罩(板)设置模具防护罩(板)是实行安全区操作的一种措施,模具防护的形式包括固定在下模的防护板、固定在凹模上的防护栅栏、折叠式凸模防护罩和锥形弹簧构成的模具防护罩。
(b)模具结构的改进在不影响模具强度和制件质量的情况下,可将原有的各种手工送料的单工序模具加以改进,以提高安全性。具体措施如下:将模具上模板的正面改为斜面;在卸料板与凸模之间做成凹槽或斜面;导板在刚性卸料板与凸模固定板之间保持足够的间隙,一般不小于15mm;在不影响定位要求时,将挡料销布置在模具的一侧;单面冲裁时,尽量将凸模的凸起部分和平衡挡块安排在模具的后面或侧面;在装有活动挡料销和固定卸料板的大型模具上,用凸轮或斜面机械控制挡料销的位置。
c.冲压机械的防护装置冲压设备的防护装置形式较多,按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。
(a)机械式防护装置包括推手式保护装置、摆杆护手装置和拉手安全装置。机械式防护装置结构简单、制造方便,但对作业干扰影响较大,操作工人不太喜欢使用,应用比较局限。
(b)双手按钮式防护装置双手按钮式防护装置是一种用电气开关控制的保护装置。启动滑块时,将人手限制在模外,实现隔离保护。只有操作者的双手同时按下两个按钮时,中间继电器才有电,电磁铁动作,滑块启动。凸轮中开关在下死点前处于开路状态,若中途放开任何一个开关时,电磁铁都会失电,使滑块停止运动,直到滑块到达下死点后,凸轮开关才闭合,这时放开按钮,滑块仍能自动回程。
(c)光电式防护装置光电式防护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的。它是在冲模前设置各种发光源,形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区。当操作者手停留或误入该区域时,使光束受阻,发出电信号,经放大后由控制线路作用使继电器动作,最后使滑块自动停止或不能下行,从而保证操作者人身安全。
文章摘编自本书
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