安全防护装置的设计课件

1、安全防护装置的设计1 机械安全防护装置的设计机械安全防护装置的设计 n 安全防护是指采用特定的技术手段 ，防止人们遭受不能由设计适当避免或充 分限制的各种的安全措施。 n 在生产过程中，用机械设备来补充、扩大、减 轻或代替人的劳动，该过程便称为机械化过程。自动化 则更进了一步，即机械具有自动处理数据的功能。机械 化和自动化技术可以使人的操作岗位远离危险或有害现 场，从而减少工伤事故，防止职业病；同时，也对操作 人员提出了较全面的素质要求。 Page Page 1 1 安全防护装置的设计2 一、安全防护措施的类别一、安全防护措施的类别 安全防护常常采用防护装置、安全装置及其他安全措 施。 （1）

2、防护装置。这是通过设置物体障碍方式将人与危 险隔离的专门用于安全防护的装置。 （2）安全装置。这是用于消除或减小机械伤害风险的 单一装置或与防护装置联用的保护装置。 安全防护装置的设计3 防护装置防护装置 通常采用壳、罩、屏、门、盖、栅栏、封闭式装置等 作为物体障碍，将人与危险隔离。例如，用金属铸造或金 属板焊接的防护箱罩，一般用于齿轮传动或传输距离不大 的传动装置的防护；金属骨架和金属网制成防护网，常用 于皮带传动装置的防护；栅栏式防护适用于防护范围比较 大的场合或作为移动机械临时作业的现场防护。 安全防护装置的设计4 1 1防护装置的功能防护装置的功能 （1）防止人体任何部位进入机械的危险

3、区,触及各 种运动零部件； （2）防止飞出物的打击、高压液体的意外喷射或防 止人体灼烫、腐蚀伤害等； （3）容纳接受可能由机械抛出、掉下、发射的零 件及其破坏后的碎片等。 在有特殊要求的场合，防护装置还应对电、 高温、火、爆炸物、振动、放射物、粉尘、烟雾、噪声 等具有特别阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽作用。 安全防护装置的设计5 2 2防护装置的类型防护装置的类型 按使用方式可分为固定式和活动式两种。 （1）固定式防护装置固定式防护装置。它是保持在所需位置关闭或固 定不动的防护装置，不用工具不可能将其打开或拆除。常 见型式有封闭式、固定间距式和固定距离式。 封闭式封闭式：将危险区全部封闭，人员从

4、任何地方 都无法进入危险区。 固定间距式和固定距离式固定间距式和固定距离式：不完全封闭危险区，凭 借其物理尺寸和离危险区的安全距离来防止或减少人员进 入危险区的机会。 （2）活动式防护装置活动式防护装置。常见的有可调式和联锁式防护 装置。 可调式防护装置可调式防护装置。 联锁防护装置联锁防护装置。 封闭式防护装置 摇臂钻床或台式钻床上的可调式防护装置 安全防护装置的设计6 3 3防护装置的安全技术要求防护装置的安全技术要求 （1）固定防护装置应该用永久固定（通过焊接等）方式 或借助紧固件（螺钉、螺栓、螺母等）固定方式，将其固 定在所需的地方，若不用工具就不能使其移动或打开。 （2）进出料的开口

5、部分尽可能地小，应满足安全距离的 要求，使人不可能从开口处接触危险。 （3）活动防护装置或防护装置的活动体打开时，尽可能 与防护的机械借助铰链或导链保持连接，防止挪开的防护 装置或活动体丢失或难以复原。 （4）活动防护装置出现丧失安全功能的故障时，被其 “抑制”的危险机器功能不可能执行或停止执行；联锁装 置失效不得导致意外启动。 （5）防护装置应是进入危险区的唯一通道。 （6）防护装置应能有效地防止飞出物的危险。 安全防护装置的设计7 防护罩防护罩 n 机械设备最常用且安装在设备上的安全装置 n 用于高速运转的传动机构和加工区的保护 n 一般采用金属网状结构，个别危险部位采用金 属板结构的防护

6、罩 Page Page 7 7 安全防护装置的设计8 防护罩防护罩 对机械设备安全防护罩的技术要求 (1)、只要操作工可能触及到的活动部件，在防护罩 没闭合前，活动部件就不能运转。 (2)、采用固定防护罩时，操作工应触及不到运转中 的活动部件。 (3)、防护罩与活动部件间有足够的间隙，避免防护 罩和活动部件之间的任何接触。 Page Page 8 8 安全防护装置的设计9 防护罩防护罩 对机械设备安全防护罩的技术要求 (4)、防护罩应牢固地固定在设备或基础上，拆卸、调节 时必须使用工具。 (5)、使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。 (6)、一般防护罩不准脚踏和站立；必须作平台或阶梯时

7、，应能承受1500N的垂直力，并采取防滑措施。 Page Page 9 9 安全防护装置的设计10 防护罩的形式防护罩的形式 （1）固定式防护罩 适用于不需调节和维修的传动机构、运 动部件。如自动加料、出料口或有安全开口的加工区。 （2）可动式防护罩 适用于需经常进行调整和维修的传动机 构、运动部件及其加工区。 Page Page 1010 安全防护装置的设计11 （3）联琐式防护罩 用机械、电气或液压的方式与机械操纵 联锁，是配备联锁装置的可动式防护罩，一旦打开护罩， 机械系统立即停止运动 n 绞链式 n 滑动式 n 可拆式 （4）可调节防护罩 n 可依据工作需要，可调整尺寸、高低的防护罩

8、n 调节后不应松脱 Page Page 1111 防护罩的形式防护罩的形式 安全防护装置的设计12 防护屏防护屏 防护屏 的作用 n 用于防止人体任何部位进入危险区而设置的隔离装置 n 在生产场所防止人体受到机械伤害、灼烫、触电等危险 n 不适于对电磁辐射、微波、噪声等有害因素的防护。 安全防护装置的设计13 防护屏分类防护屏分类 n遮挡肢体伸往危险源 进 n遮挡危险源向外投射致害 出 安全防护装置的设计14 防护屏要求防护屏要求 （1）一般用金属材料制成，应有足够的强度，若满足防护要 求，可用其它替代材料。 （2）最小安全距离应按照有关规定 （3）表面不可有易伤害人体的毛剌和尖角 （4）布局

9、、结构应合理，便于检维修，必要时开设出入口配 置联锁装置 安全防护装置的设计15 安全装置安全装置 安全装置通过自身的结构功能限制或防止机器的某种 危险，或限制运动速度、压力等危险因素。 常见的安全装置有联锁装置、双手操作式装置、 自动停机装置、限位装置等。 安全防护装置的设计16 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 安全装置的分类安全装置的分类 按功能分： n 安全保护装置 n 安全控制装置 Page Page 1616 安全防护装置的设计17 安全保护装置安全保护装置 n 防止机械危险部位引起伤害 n 一旦操作者进入危险工作状态，能直接对其进 行人身安全保护 n 配备在生产设备上保障人

10、员和设备安全的附属 装置 安全防护装置的设计18 安全控制装置安全控制装置 n 本身并不直接参与人身保护动作 n 一旦人员进入危险区，控制装置对制动器进行 控制，使机械停止运转 n 控制装置本身创造人手不可进入危险区的条件 如双手操纵装置 安全防护装置的设计19 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 1）检查和自动控制装置 这是指监测器和控制系统相结合的装置，用来保持预 定的安全水平。 n 当检测参数超过设定时，自控装置的执行机构作用以 降低系统的危险水平 n 设有报警系统 Page Page 1919 安全防护装置的设计20 n 连锁安全装置 连锁安全装置的基本原理：只有当安全装置关合时，

11、 机器才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，安 全装置才能开启。 连锁安全装置可采取机械的、电气的、液压的、 气动的或组合的形式。在设计连锁装置时，必须使其在发 生任何故障时，都不使人员暴露在危险之中。 Page Page 2020 安全防护装置的设计21 连锁安全装置的种类连锁安全装置的种类 （1）手动联锁开关或阀联锁开关 （2）限位开关 （3）钥匙交换联锁开关 （4）电磁开关 （5）延时开关 （6）活动栅栏式联锁装置 （7）充电式联锁装置 （8）感应式联锁装置 （9）翻板式联锁装置 安全防护装置的设计22 连锁装置的要求连锁装置的要求: n 运行时人体不能进入危险区 n 电气部分应有

12、自检自保功能 指示或报警功能 安全防护装置的设计23 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 3）故障保险装置 作用作用： 设备出现故障时能自动作出反应，防止故障扩大为事故。 形式形式： 限位、速、载、温、压、强度薄弱节等。 为防止设备损坏、人员伤亡或生产损失的事故，应采用能 自动防止故障的保险装置 基本原则基本原则： 以人、设备、生产为次序进行保护 Page Page 2323 安全防护装置的设计24 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 3）故障保险装置 当设备发生故障时能自动停止运行，有三种类型： 多重保险系统 发生故障时工作可靠但性能下降 在故障下仍能继续安全运行 Page Page

13、 2424 安全防护装置的设计25 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 n 双手控制安全装置 这种装置迫使操纵者要用两只手来操纵控制器。但是 ，它仅能对操作者而不能对其他有可能靠近危险区域的人 提供保护。 .两个控制之间应有适当的距离 .两个控制开关都开启后才能运转 .机器的每次停止运转后重新启动。 Page Page 2525 两只手控制的装置两只手控制的装置 安全防护装置的设计26 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 n 固定安全装置 在可能的情况下，应该通过设计设置防止接触机器 危险部件的固定安全装置。 装置应能自动地满足机器运行的环境及过程条 件。装置的有效性有效性取决于其固定

14、的方法和开口的尺寸， 以及在其开启后距危险点应有的距离。安全装置应设计 成只有用诸如改锥、扳手等专用工具才能拆卸的装置。 Page Page 2626 安全防护装置的设计27 1 1、安全装置的类别、安全装置的类别 6）控制安全装置 要求机器能迅速地停止运动，可以使用控制装置。 控制装置的原理：只有当控制装置完全闭合时，机器 才能开动。当操作者接通控制装置后，机器的运行程序才 开始工作；如果控制装置断开，机器的运动就会迅速停止 或者反转。通常，在一个控制系统中，控制装置在机器运 转时不会锁定在闭合的状态。 Page Page 2727 安全防护装置的设计28 二、安全防护装置的设置二、安全防护

15、装置的设置 1、必须设计安全防护装置的具体机械设备部位 （1）旋转机械的传动外漏部分 Page Page 2828 安全防护装置的设计29 二、安全防护装置的设置二、安全防护装置的设置 （2）冲压设备的施压部分 Page Page 2929 安全防护装置的设计30 二、安全防护装置的设置二、安全防护装置的设置 （3）起重运输设备 Page Page 3030 安全防护装置的设计31 n （4）加工过热和过冷部件 n （5）易燃易爆的生产设备 n （6）自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统 n （7）能产生粉尘、有害气体、有害蒸汽或发生辐射的设备 n （8）进行检修的机械、电器设备 Pag

16、e Page 3131 安全防护装置的设计32 安全防护装置的设置原则安全防护装置的设置原则 第一，以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以内的各种运动 零部件应设防护。 第二，以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以上，有物料传 输装置、皮带传动装置以及在施工机械施工处的下方，应设置防护。 第三，凡在坠落高度基准面2m以上的作业位置，应设置防护。 第四，为避免挤压伤害，直线运动部件之间或直线运动部件与静止部 件之间的间距应符合安全距离的要求。 安全防护装置的设计33 第五，运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装置，防止因 超行程运动而造成害伤。 第六，对可能因超负荷发生部件损坏

17、而造成伤害的，应设置负荷限 制装置。 第七，有惯性冲撞运动部件必须采取可靠的缓冲装置，防止因惯性而 造成伤害事故。 第八，运动中可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固，防止由 于启动、制动、冲击、振动而引起松动。 第九，每台机械都应设置紧急停机装置，使已有的或即将发生的危险 得以避开。紧急停机装置的标识必须清晰、易识别，并可迅速接近其 装置，使危险过程立即停止并不产生附加风险。 安全防护装置的设计34 n 设计安全装置的考虑因素 n 在无法使用设计来做到本质安全时，为了消除危险， 要使用安全装置。设置安全装置，要考虑四方面的因素： (1)、强度、刚度和耐久性。 (2)、对机器可靠性的影响，例

18、如固体的安全装置有可能 使机器过热。 (3)、可视性(从操作及安全的角度来看，有可能需要机器 的危险部位有良好的可见性)、。 (4)、对其他危险的控制，例如选择特殊的材料来控制噪 声的总量。 Page Page 3434 三、安全防护装置的设计三、安全防护装置的设计 安全防护装置的设计35 三、安全防护装置的设计三、安全防护装置的设计 n 防护重点 Page Page 3535 机械加工设备的加工区和机械传动机构的危害和危险性 最大，是机械安全装置防护的重点部位。 1）危险加工区 （1）轧辊卷进 （2）往返运动的剪切作用 （3）圆锯的切割作用 （4）塑料破碎机旋转切片 （5）往复运动的压力机

19、安全防护装置的设计36 2）传动机构 （1）明齿轮 （2）链轮 （3）三角皮带 安全防护装置的设计37 3）人的危险动作 当人在机械设备附近进行 n 正常操作 n 清理 n 维修 n 其它操作时， 可能作出 n 危险 n 无意识 动作 安全防护装置的设计38 三、安全防护装置的设计三、安全防护装置的设计 n 1 1、防护装置和安全装置的选用、防护装置和安全装置的选用 n 目的：防止运动件产生危险 选择安全防护装置的型式应考虑所涉及的机械 危险和其他非机械危险，根据运动件的性质和人员进入危 险区的需要决定。对特定机器安全防护应根据对该机器的 风险评价结果进行选择。 Page Page 3838

20、安全防护装置的设计39 1 1) )机械正常运行期间操作者机械正常运行期间操作者不需要进入不需要进入危险区的场合危险区的场合 应优先考虑选用固定式防护装置，包括进料、取料装置， 辅助工作台，适当高度的栅栏及通道防护装置等。 2 2) )机械正常运转时机械正常运转时需要进入需要进入危险区的场合危险区的场合 可考虑采用联锁装置、自动停机装置、可调防护装置、 自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防护装置等。 3 3) )对对非运行状态非运行状态等其他作业期间需进入危险区的场合等其他作业期间需进入危险区的场合 对于机器的设定、示教、过程转换、查找故障、清理或 维修等作业，防护装置必须移开或拆除，或安全

21、装置功能 受到抑制，可采用手动控制模式、止-动操纵装置或双手 操纵装置、点动-有限运动操纵装置等。 安全防护装置的设计40 由运动的传动件 产生的危险 由提供加工的运动件产生的危险（在加 工过程中直接涉及的，如刀具） 安全防护装置固定防护装置 或 根据安全装置接近 危险区的需要选择 联锁装置 或 可调防护装置等 工作时可以使它们 完全不能接近吗？ 是 否 第三节 安全防护措施 安全防护装置的设计41 2 2、防护装置和安全装置的设计与制造要求、防护装置和安全装置的设计与制造要求 Page Page 4141 （1）安全防护装置的一般要求 1）结构形式和布局设计合理，具有切实的保护功能，以确 保人体不受到伤害。 2）结构要坚固耐用，不易损坏；安装可靠，不易拆卸。 3）装置表面应光滑、无尖棱利角，不增加任何附加危险，不 应成为新的危险源。 4）装置不容易被绕过或避开，不应出现漏保护区。 5）满足安全距离的要求，使人体各部位（特别是手或脚）无 法