第一章　机械安全技术

第一章机械安全技术0【课程说明】针对近两年真题考点分析本年度的命题趋势新增规范标准中相关的重要内容，并做分析在考试大纲的基础上，加以一定程度的延展精讲阶段，对教材全面覆盖，增加课程时长冲刺阶段，根据实际考情缩小重要考点范围模考阶段，根据近两年真题重新组编模考题应试技巧，根据冲刺的重点，再次缩小范围第一节机械安全基础知识一、机械基本概念机械是由若干个零、部件连接构成的，至少有一个零、部件是可运动的，并配备或预定配备动力系统，是具有特定应用目的的组合。单台的机械木材加工机械、金属切削机床、起重机大型成套设备自动生产线、加工中心、组合机床可更换的设备可改变机械功能、可拆卸的、非备件或工具设备【机械设备实物示例图】【2018年真题】机械包括单台机械、实现完整功能的机组或大型成套设备、可更换的设备。属于大型成套设备的是。A.圆锯机B.注塑机C.起重机D.组合机床『正确答案』D『答案解析』本题考查的是机械基本概念。实现完整功能的机组或大型成套设备，即为同一目的由若干台机械组合成一个综合整体，如自动生产线、加工中心、组合机床等。选项A、B、C均为单台机械。机械安全是指在机械生命周期的所有阶段，按规定的预定使用条件执行其功能的安全。【风险减小】符合法律法规要求并考虑现有技术水平的风险减小。【寿命周期】第一章机械安全技术0从运输、安装、调整、维修、拆卸、停用直至报废。【安全保证】物的安全状态、人的安全行为、人-机的和谐关系。二、机械分类按照机械的使用用途，可以将机械大致分为10类：1.动力机械（原动机）【例如】电动机、内燃机、蒸汽机以及在无电源的地方使用的联合动力装置。2.金属切削机械【例如】车床、钻床、镗床、磨床、齿轮或螺纹加工机床、铣床、刨床、拉床、电加工机床、锯床、其他机床。3.金属成型机床（非金属切削类）【例如】锻压机械、铸造机械。4.交通运输机械【例如】汽车、火车、船舶、飞机。5.起重运输机械【例如】起重机、运输机、升降机、卷扬机。6.工程机械【例如】挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械、其他专用工程机械。7.农业机械【例如】拖拉机、林业机械、牧业机械、渔业机械。8.通用机械【例如】泵、风机、压缩机、阀门、真空设备、分离机械、变速机、干燥设备、气体净化设备。9.轻工机械【例如】纺织、食品加工、印刷、制药、造纸机械。10.专用机械【例如】冶金机械、采煤机械、化工机械、石油机械。【机械设备实物示例图】【2019年真题】凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备统称为工程机械。下列机械装备中，属于工程机械的是。A.卷扬机第一章机械安全技术0B.拖拉机C.压缩机D.挖掘机『正确答案』D『答案解析』本题考查的是机械分类。）工程机械包括挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械以及其他专用工程机械等。三、机械使用过程中的危险有害因素机械使用过程中的危险可能来自机械设备和工具自身、原材料、工艺方法和使用手段、人对机械的操作过程，以及机械所在场所和环境条件等多方面，可分为机械性危险和非机械性危险。（一）机械性危险致伤物通过机械运动作用于人体，致使人体组织或机能被破坏，属于机械性危险。【产生机械性危害的条件因素】（1）形状或表面特性：锋利刀刃、锐边、尖角、粗糙或光滑的表面；（2）相对位置：挤压、剪切、缠绕区域的相对位置；（3）动能：零部件因运动松动、脱落、折断、碎裂、甩出；（4）势能：人或物的重力势能或物在特定条件的弹性势能；（5）质量和稳定性：抗倾翻或移动机器防风抗滑的稳定性；（6）机械强度不够导致的断裂或破裂；（7）料堆坍塌、土岩滑动造成掩埋所致的窒息危险。【注1】机械性窒息是机械暴力引起呼吸障碍，导致氧气吸入减少或停止，二氧化碳在体内滞留；【注2】中毒、电击以及疾病窒息均不属于机械性窒息。（二）非机械性危险（1）电气危险：触电（电击、电伤），静电危险；（2）温度危险：高温灼烫烫伤、低温冷冻冻伤；（3）噪声危险：机械噪声、动力噪声、电磁噪声；（4）振动危险：局部振动、全身振动；（5）辐射危险：电离辐射、非电离辐射；（6）材料和物质产生的危险：酸碱、毒、粉尘、易燃；（7）未履行安全人机工程学原则而产生的危险。第一章机械安全技术0【内容拓展】机械行业存在的主要危险和危害因素（1）物体打击：物体在重力或其他外力的作用下产生运动，打击人体而造成人身伤亡事故；不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。（2）车辆伤害企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压等伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。（3）机械伤害机械设备运动或静止部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不包括车辆、起重机械引起的伤害。（4）起重伤害各种起重作业（包括起重机械安装、检修、试验）中发生的挤压、坠落、物体（吊具、吊重物）打击等。（5）触电包括各种设备、设施的触电，电工作业时触电，雷击等。（6）灼烫火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤（酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤）、物理灼伤（光、放射性物质引起的体内外的灼伤）。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。（7）火灾包括火灾引起的烧伤和死亡。（8）高处坠落在高处作业中发生坠落造成的伤害事故。不包括触电坠落事故。（9）坍塌物体在外力或重力作用下，超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故。如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不适用于矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。（10）火药爆炸火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。（11）化学性爆炸可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物，接触引爆源发生的爆炸事故（包括气体分解、喷雾爆炸等）。第一章机械安全技术0（12）物理性爆炸包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。（13）中毒和窒息包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。（14）其他伤害除上述以外的伤害，如摔、扭、挫、擦等伤害。【思考】下列情况属于哪种机械行业的伤害？①某施工工人在10米高处砌砖作业时，不慎把砖头掉落，把地面的工友砸成重伤。②某施工工人在平地地面作业时，不慎把砖头甩飞，把施工作业面后面的工人砸成重伤。③某工人在使用砂轮机的时候因违章操作，在砂轮侧面进行磨削，结果造成砂轮碎裂，碎片将旁边的工人打伤。④某厂房有一台静置未进行任何工作的切削机器，小王在路过的时候不慎滑倒，撞到切削机器外壳突出部分造成重伤。⑤某工人在厂区道路骑行电动自行车，由于边骑边打电话，未能够注意到停车位上停止的机动车，不慎撞在机动车上造成重伤。⑥某机动车由于故障被前车牵引行走，一工人边骑电动自行车边打电话，未能注意到前方情况，撞在被牵引的车辆上造成重伤。⑦某起重机静置未工作，某工人正在为起重机进行检修工作，由于工人不小心，脚下一滑，从3米高脚手架上摔落。⑧某起重机静置未工作，某工人心血来潮在距离地面3米高的起重机臂架上玩耍，结果不慎掉落摔成重伤。⑨某起重机静置未工作，某工人心血来潮爬上距地面3米高的起重臂架上玩耍，结果不慎碰触到起重机裸露的滑线造成触电，触电并不致死，但导致工人痉挛颤抖从起重臂架上掉落摔成重伤。『正确答案』①物体打击；②物体打击；③机械伤害；④机械伤害；⑤其他伤害；⑥其他伤害；⑦起重伤害；⑧高处坠落；⑨触电四、机械危险部位及其安全防护措施生产操作中，机械设备的运动部分是最危险的部位，尤其是那些操作人员易接触到的运动的零部件；此外，机械加工设备的加工区也是危险部位。机械设备的危险运动部分主要包括：●转动的危险部位；●直线运动的危险部位；●转动和直线运动的危险部位。（一）转动的危险部位及其防护（1）转动轴（无凸起部分）在光轴的暴露部分安装一个松散的、与轴具有12mm净距的护套来对其进行防护，护套和轴可以相互滑动。将其覆盖在轴上的两部分用圆形卡子或强力胶带联结。【思考】可否使光轴表面足够光滑来防止卷入缠绕伤害？（不可以）第一章机械安全技术0（2）转动轴（有凸起部分有轮必有罩，有轴必有套）具有凸起物的旋转轴应利用固定式防护罩进行全面封闭。（3）对旋式轧辊为防止可能被卷入危险，一般采用钳型防护罩进行防护。【思考】是否可以增大轧辊的间距，来防止卷入伤害？由于工艺参数决定间隙不能随意调整，所以不能通过增大轧辊的间距，来防止卷入伤害。（4）牵引辊可以装设一个钳型条，通过减少间隙来提供保护，通过钳型条上的开口，便于材料的输送。（5）辊式输送机辊轴交替驱动机构应该在驱动轴的下游安装防护罩。【思考】是否应在所有能转动的轴下游侧安装防护罩？不需要在所有能转动的轴下游侧安装防护罩，只需在驱动轴的下游安装防护罩。（6）轴流风扇（机）①安装在通风管道内部的轴流风扇将不存在危险；②开放式叶片的防护网应能保证空气有效流通以及防止手指接近叶片。（7）径流通风机第一章机械安全技术0①安装在通风管道内部的风机不存在危险；②进风口应被一定长度导管保护，入口覆盖防护网，导管长度和网孔尺寸能防止手指和手臂接近转动的叶片。（8）啮合齿轮齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置（无外露）。①机器外部不允许有裸露的啮合齿轮，在设计和制造机器时，应尽量将齿轮装入机座内。【思考】若设计时无法满足齿轮不外露应如何处理？若设计时无法满足齿轮不外露的话，可以装设防护罩。②防护装置材料可用钢板或铸造箱体。【思考】齿轮防护装置材料是否可以采用金属骨架网？齿轮防护装置材料可以采用金属骨架网。③防护装置必须坚固可靠，保证在运行时不发生振动。④外壳无尖角和锐利部分，应便于开启（前提是使用专用开启工具才能开启）进行维护保养。【思考】防护装置可否用一键式开启按钮进行控制？防护装置不可用一键式开启按钮进行控制。⑤防护罩内壁应涂红色，装设电气联锁装置进行保护。【思考】防护罩内壁涂红色的目的是什么？电气联锁装置应如何进行保护？1）防护罩内壁涂红色的目的是警示维修人员在内部的结构中存在危险部位。2）装置防护罩一旦被打开，电气联锁装置能够使内部旋转的构件停止运行；防护罩关闭后，需要重新启动装置才可恢复运行。（9）旋转的有辐轮可利用金属盘片填充有辐轮提供保护，也可在手轮上安装弹簧离合器，使轴能够自由转动。【思考】若有辐轮附属于一个转动轴，手动操作有辐轮驱动机械部件是最安全的操作方式？若有辐轮附属于一个转动轴，手动操作有辐轮驱动机械部件不是最安全的操作方式，可利用金属盘片填充有辐轮提供保护，也可在手轮上安装弹簧离合器，使轴能够自由转动。第一章机械安全技术0（10）砂轮机除磨削区域附近，均应加以密闭提供保护，在其防护罩上应标出砂轮旋转的方向和最高线速度等技术参数。（11）旋转的刀具①手工送料，应减少刀刃暴露，使用背板进行保护；②加工料是可燃物时，生产场所应有适当的防火措施；③需拆卸刀片时，应使用特殊的卡具和手套提供保护。【2018年真题】旋转机械的运动部位是最容易造成卷入危险的部位，为此，应针对不同类型的机械采取不同的防护措施以减少卷入危险的发生，下列针对机械转动部位的防卷入措施的要求中，正确的有。A.无凸起光滑的轴旋转时存在将衣物挂住，并将其缠绕进去的危险，故应在其暴露部位安装护套B.对于有凸起部分的转动轴，其凸起物能挂住衣物和人体，故这类轴应做全面固定封闭罩C.对于辊轴交替驱动辊式输送机，应在运动辊轴的上游安装防护罩D.对于对旋式轧辊，即使相邻轧辊的间距很大，也有造成手臂等被卷入的危险，应设钳形罩防护E.通过牵引辊送料时，为防止卷入，应采取在开口处安装钳形条，通过减小开口尺寸的方式进行防护『正确答案』ABDE『答案解析』本题考查的是机械危险部位及其安全防护措施。对于辊轴交替驱动辊式输送机，应在运动辊轴的下游安装防护罩，故选项C的说法错误。（二）直线运动的危险部位（1）切割刀刃暴露部分尽可能少，刀具维护时，需提供特殊的卡具。（2）砂带机砂带应该向远离操作者的方向运动，并且具有止逆装置，在靠近操作人员的端部应进行防护。（3）机械工作台和滑枕（4）配重块第一章机械安全技术0对其全行程加以封闭，直到地面或机械的固定配件处。（5）带锯机可调的防护装置应装置在带锯机上，仅用于材料切割的部分可以露出，其他区域应封闭。（6）冲压机和铆接机在需要操作人员手持工件靠近冲击头的位置，应提供能够感知手指存在的特殊失误防护装置。【例如】敏感保护装置、有源光电保护装置等。（7）剪刀式升降机①主要危险是邻近的工作平台和底座边缘形成的剪切和挤压陷阱；②维护时主要危险在于剪刀结构的意外闭合。【思考】针对上述两种危险可采取什么措施进行防护？对于上述第①中风险可以设置柔性遮挡装置将其进行遮挡。对于上述第②中风险可以采用支撑结构对其进行支撑。（三）转动和直线运动的危险部位（1）齿条和齿轮应利用固定式防护罩将齿条和齿轮全部封闭起来。（2）输送链和链轮应能防止接近链轮的锯齿和输送链进入到链轮部位。（3）皮带传动皮带的接头处和皮带进入皮带轮位置是最危险的部位。【思考1】下图所示的皮带传动机构的危险部位有哪些？皮带的接头处和皮带进入皮带轮位置是最危险的部位。【思考2】对于皮带传动机构的防护可有哪些方法？第一章机械安全技术0皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网。【皮带传动机构的特性】①皮带传动精度较齿轮机构和链轮机构较差；②皮带打滑可以起到过载保护作用；③皮带驱动过程中会因摩擦生热；④易产生摩擦起静电，不适用易燃易爆场所；⑤需控制静电电荷环境宜选用三角皮带传动系统。【皮带传动装置的防护措施】皮带传动装置的防护罩可以采用金属骨架的防护网。①在距地面2m以下时，必须加设防护装置；②在距地面2m以上时，应加设防护的情况：皮带轮中心距3m以上；宽度15cm以上；转速9m/min以上。【2018年真题】皮带传动的危险出现在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位，通常采用金属骨架防护网进行防护，下列皮带传动系统的防护措施中，不符合要求的是。A.皮带轮中心距3m以上，采用金属骨架防护网防护B.皮带宽度在15cm以上，采用金属骨架防护网防护C.皮带传动机构离地面2m以下，回转速度在9m/min以下，未设防护D.皮带传动机构离地面2m以上，中心距3m以下未防护『正确答案』C『答案解析』本题考查的是机械危险部位及其安全防护措施。皮带传动机构离地面2m以下均应设防护罩，与回转速度没有关系，故选项C不符合要求。五、实现机械安全的途径与对策措施机械设备安全包括机械产品的安全和机械使用的安全。●机械产品的安全：通过设计、制造等环节来实现。●机械使用的安全：体现在执行预定功能的正常使用。【例如】安装、调整、查找故障、维修、拆卸及报废等。【机械设备安全应考虑的状态】●正常作业状态：必须具备运动要素，且不可避免。页第一章机械安全技术0●非正常的状态：故障、检修、保养、停运的静置状态。●其他可能状态：不可抗力事件或意外事件。决定机械产品安全性的关键是设计阶段采用安全措施（本质安全），还要通过使用阶段采用安全措施来最大限度减小风险。【实现机械设备安全的基本途径】①机械产品的安全：选用适当的设计结构，尽可能避免危险或减少风险。②机械使用的安全：减少对操作者涉入危险区的需要，限制危险因素。【消除或减小风险的“三步法”】第一步：本质安全设计措施直接安全技术措施，风险减小的第一步，最重要的一步。第二步：安全防护措施间接安全技术措施，本质安全不足以减小风险时的补充。第三步：使用安全信息提示性安全技术措施，补充的措施，明确警告剩余风险。（一）采用本质安全技术本质安全技术是指通过改变机器设计或工作特性，来消除危险或减小与危险相关的风险的保护措施。1.合理的结构型式（1）机器零部件形状在不影响预定的使用功能的前提下，可接近的机械部件避免有锐边、尖角、粗糙面、凸出部位等。（2）运动机械部件相对位置设计满足安全距离的原则，防止人员受到挤压或剪切伤害。①增加运动部件的最小间距，使人体部位安全进入；②减小运动部件的最小间距，使人体部位不能进入。（3）足够的稳定性机器生命周期各阶段稳定性应考虑的因素包括：①机器底座几何形状（包括载荷在内的重量分布）；②机器各部位的运动引起的振动或重心摆动和倾覆力矩；③设备行走或安装地点的支撑面特征。2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力（1）专业符合性要求【例如】材料性能数据、设计规程、计算方法和试验规则。（2）足够的抗破坏能力保证受力零件的安全系数，使机械应力不超过许用值。【例如】满足强度、刚度、抗疲劳性和构件稳定性的要求。（3）连接紧固可靠【例如】保证连接方式、连接强度、配合精度和密封要求。（4）防止超载应力通过在传动链预先采用“薄弱环节”预防超载。【例如】采用易熔塞、限压阀、断路器等限制超载应力。（5）良好的平衡和稳定性【例如1】材料的均匀性和回转精度、防止不平衡运动。【例如2】正常作业条件下，机械的抗倾覆和防风抗滑。页第一章机械安全技术03.使用本质安全的工艺过程和动力源（1）爆炸环境中的动力源【例如】采用全气动、全液压控制或本质安全电气装置。【思考】本质安全电气装置使用的一定是安全电压？本质安全电气装置可以理解为从本质上解决了电气装置产生漏电、电火花、电弧等一切对外的异常状态的装置。本质安全电气装置与安全电压没有必然关系，安全电压是电源，本质安全电气装置是装置，电源并不是装置，并且本质安全电气装置并不一定必须采用安全电压才能工作。（2）采用安全的电源【例如】防止电击、短路、过载和静电的危险。【思考】采用安全电压是否一定满足安全电源的要求？安全电压仅仅是对电压的一个限制，也有可能产生电弧或电火花，采用安全电压并不会满足安全电源的全部要求。（3）防止与能量形式有关的潜在危险【例如1】气动、液压、热能等装置的机械，应避免因压力损失、压力降低或真空度降低导致危险；【例如2】不能因泄漏或元件失效导致流体喷射；【例如3】储气罐或承压容器等应防止剩余压力的危险。（4）改革工艺控制有害因素【例如1】用焊接代替铆接、用液压代替锤击预防噪声；【例如2】用颗粒代替粉末、铣工艺代替磨工艺防粉尘。4.控制系统的安全设计（1）控制系统的设计①防止不合理的设计或系统失效等原因导致意外动作；②零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰。【思考】试比较②的描述是否与下段文字的描述意义相同。零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰。“零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰”与“零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰”所描述的含义是不同的，“零部件在预定使用条件下应能承受各种应力和干扰”指的是零部件在使用时能承受外界各种应力和干扰，而“零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰”指的是零部件能承受在预定使用条件下的各种应力，此应力只是预定使用条件下的应力。（2）软、硬件的安全①硬件：传感器、执行器、逻辑运算器等；②软件：内部操作或系统软件和应用软件；不宜由用户重新编程的应用软件，可在不可重新编程的存储器中使用嵌入式软件；需要用户重新编程时，宜限制访问涉及安全功能的软件。（3）提供多种操作模式及模式转换功能同时考虑执行预定功能的正常操作需要的控制模式和非正常作业的需要。【例如】设定、示教、过程转换、故障查找、清洗维护。（4）手动控制器的设计和配置应符合安全人机学原则①应满足使操作者对危险区直接观察范围最大；②手动控制器应配置在安全可达位置，设在危险区以外；【思考】是否所有手动控制器都应设置在危险区以外？并不是所有手动控制器都必须设置在危险区以外，有些特殊的情况手动控制器也是可以设置在危险页第一章机械安全技术0区以内，比如在危险区域发生危险以后，应该在危险区域最近的位置能够找到紧急停止按钮，使设备停止。③手动启动器附近应有相应的停止控制及紧急停机装置。（5）考虑复杂机器的特定要求①动力中断后的自动保护系统或重新启动的原则；②“定向失效模式”“关键”件的加倍或冗余设置；③可重编程控制系统中安全功能的保护；④采用自动监控、报警系统等措施。5.材料和物质的安全性（1）材料的力学性能承载能力（2）对环境的适应性（3）避免材料的毒性①从本质安全上，应优先采用无毒和低毒材料或物质；②不可避免的毒害物，采取密闭、排放、隔离、净化。（4）防止火灾和爆炸风险①易燃材料应设计使其在填充、使用、回收时减小风险；②液压装置和润滑系统中，使用阻燃液体。6.机械的可靠性设计可靠性设计主要体现在设备的可靠性和设备的维修性；人们常用可靠度、故障率、平均寿命（或平均无故障工作时间）、维修度等指标表示。（1）使用可靠性已知的安全相关组件。在预定使用、环境条件下，在固定的使用期限或操作次数内，能够经受住所有有关的干扰和应力，而且产生失效概率小的组件。（2）关键组件或子系统加倍（冗余）和多样化设计当一个组件失效时，另一个组件或其他多个组件能够继续执行各自的功能，保证安全功能继续有效。【共因失效】单一事件引发的不同产品失效，不互为因果关系。【共模失效】由不同原因引起，以相同故障模式为特征的失效。（3）操作的机械化或自动化设计实现机械化或自动化用以减少人员在操作点暴露于危险。（4）机械设备的维修性设计维修性是产品固有可靠性的指标之一，应考虑的要求有：①将维护、润滑和维修设定点放在危险区之外；②检修人员接近故障部位进行维修作业的可达性； 【安装场所可达性】有足够的检修活动空间； 【设备外部可达性】封闭设备检修的开口及固定方式； 【设备内部可达性】零部件间的合理布局和安装空间；③零、组部件的标准化与互换性；④必须考虑维修人员的安全。【2018年真题】机械的可靠性设计原则主要包括：使用已知可靠性的组件、关键组件安全性冗余、操作的机械化自动化设计、机械设备的可维修等四项原则。关于这四项原则及其对应性的说法，错误的页第一章机械安全技术0A.操作的机械化自动化设计——一个组件失效时，另一个组件可继续执行相同功能B.使用已知可靠性的组件——考虑冲击、振动、温度、湿度等环境条件C.关键组件安全性冗余——采用多样化设计或技术，以避免共因失效D.机械设备的可维修——一旦出现故障、易拆卸、易检修、易安装『正确答案』A『答案解析』本题考查的是实现机械安全的途径与对策措施。操作的机械化或自动化设计——一实现机械化或自动化用以减少人员在操作点暴露于危险，故选项A错误。7.遵循安全人机工程学的原则机械基础设计阶段，对操作者和机器进行功能分配；（1）操作台和作业位置应考虑人体的动静态参数；（2）避免操作者在使用机械时的紧张，稳定工作节奏；（3）保证机器和防护装置的结构特征不影响照明；（4）手动控制操纵装置选用、配置和标记应符合要求；（5）指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计和配置。（二）安全防护措施安全防护措施是指从人的安全需要出发，采用特定技术手段，防止仅通过本质安全设计措施不足以减小或充分限制各种危险的安全措施。【主要内容】防护装置、保护装置及其他补充安全保护措施。1.防护装置以物理屏障的形式将人与危险隔离，是机器的组成部分。（1）防护装置的功能【有形物的防护】隔离、阻挡、容纳作用●隔离作用：防止人体任何部位进入危险区域触及危险。●阻挡作用：防止飞出物、高压液体喷射等带来的伤害。●容纳作用：接受可能抛出、掉落、射出的零件和碎片。【无形物的防护】其他作用【例如】电、高温、火、爆炸物、振动、辐射、粉尘、烟雾、噪声等具有的阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽。（2）采用安全防护装置可能产生的附加危险【产生附加危险的表现】①安全防护装置故障丧失保护功能；②使操作者形成依赖心理或弃用装置；③运动或活动部件脱落形成机械危险；④安全防护装置的自身结构的缺陷；⑤与运动部件的安全距离不符合要求。（3）安全防护装置的一般要求【基本安全功能】在人和危险间构成安全保护屏障。①满足安全防护装置的功能要求应能保证在机器的整个可预见的使用寿命期内，能良好的执行其功能。②构成元件及安装的抗破坏性页第一章机械安全技术0结构体应有足够的强度和刚度，应与机器的环境适应。③不应成为新的危险源，不增加任何附加危险④不应出现漏保护区不易拆卸（非专用工具不能拆除），不易被旁路或避开；⑤满足安全距离的要求⑥不影响机器的预定使用不得与机械任何正常可动零部件产生运动抵触；⑦遵循安全人机工程学原则⑧满足某些特殊工艺要求【2018年真题】在人和危险源之间构成安全保护屏障是安全防护装置的基本功能，为此应满足与其保护功能相适应的要求。下列对安全防护装置的要求中，正确的有。A.安全防护装置在机器的使用寿命内应能良好地执行其功能并保证其可靠性B.安全防护装置零部件应有足够的强度和刚度C.安全防护装置应容易拆卸D.采用安全防护装置可以增加操作难度或强度E.安全防护装置不应增加任何附加危险『正确答案』ABE『答案解析』本题考查的是实现机械安全的途径与对策措施。安全防护装置不易拆卸（或非专用工具不能拆除），故选项C错误；，不因采用安全防护装置增加操作难度或强度，故选项D错误。（4）防护装置的类型固定式保持在所需位置不动的防护装置不用工具则不能拆除或打开活动式机械方法与机器或邻近结构固定不用工具可打开，不易拆除联锁式联锁防护装置的开闭状态直接与防护的危险状态联锁【举例说明】机械传动机构常见的防护装置●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的防护网常用于皮带传动装置或较长传输距离的传动装置防护；●栅栏式防护栏杆或防护网适用于防护范围大的场合，或作为移动机械移动范围内临时作业的现场防护，或高处临边作业的防护等。（5）防护装置的安全技术要求①防护装置应设置在进入危险区的唯一通道上；防护结构体不应出现漏保护区，满足安全距离的要求。【思考】在特殊情形下是否可使人绕过防护装置？『答案解析』不可以。因为安全防护装置不应出现漏保护区，不易被旁路或避开。②固定防护装置采用永久固定或借助紧固件方式固定。【注】固定防护装置不用工具不可能拆除或打开。③活动防护装置或防护装置的活动体打开时，尽可能与被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当活动联锁式防护装置出现丧失安全功能的故障时，应使被其“抑制”的危险机器功能不可能执行或停止执行，装置失效不得导致意外启动；页第一章机械安全技术0⑤可调式防护装置的可调或活动部分调整件，在特定操作期间保持固定、自锁状态，不得因为机器振动而移位或脱落；⑥在要求通过防护装置观察机器运行的场合，宜提供大小合适开口的观察孔或观察窗；⑦防护装置的开口要求关于《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》GB23821的相关说明：【防止上肢触及危险区的安全距离】●附表的数据适用14岁以上人群的规则开口安全距离；●开口尺寸e表示方形开口的边长、圆形开口的直径和槽型开口的最窄处的尺寸；●当开口尺寸大于120mm时，不适用此表内的数据；附表：14岁及以上人员上肢防护安全距离身体部位开口（e/mm）安全距离（S，/mm）槽形方形指尖e≤44<e≤6指至指关节6<e≤88<e≤10手10<e≤1212<e≤2020<e≤30臂至肩关节30<e≤4040<e≤1202.保护装置通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险，消除或减小风险的装置。（1）保护装置的种类按功能不同，保护装置可大致分为如下几类：①联锁装置用于防止危险机器功能在特定条件下（通常是指只要防护装置未关闭）运行的装置。②能动装置一种附加手动操纵装置，与启动控制一起使用，只有连续操作，机器才能执行预定功能。【例如】机器设备的离合器，一般用于动力的分配。③保持-运行控制装置一种手动控制装置，只有当手对操作器作用时，机器才能启动并保持机器功能。【例如】机器设备的操纵杆，一般用于保持运动状态。④双手操纵装置强制操作者在机器运转期间，双手没有机会进入危险区。⑤敏感保护设备用于探测人体或人体局部，并向控制系统发出正确信号降低被探测人员风险的设备。⑥有源光电保护装置通过光电发射和接收元件，探测特定区域内因不透光物体出现引起的该装置内光线的中断。【注】有源光电保护装置属于敏感保护设备的具体类别。⑦机械抑制装置页第一章机械安全技术0能靠其自身强度，防止危险运动的机械障碍的装置。⑧限制装置防止机器或危险机器状态超过设计限度的装置。【例如】空间限度、压力限度、载荷力矩限度等。⑨有限运动控制装置（行程限制装置）与控制系统一起作用，使机器元件做有限运动的装置。【注】行程限制装置属于限制装置的一种具体类型。【2019年真题】机械安全防护措施包括防护装置、保护装置及其他补充保护措施。机械保护装置通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险，实现消除或减小风险的目的。下列用于机械安全防护措施的机械装置中，不属于保护装置的是。A.联锁装置B.能动装置C.限制装置D.固定装置『正确答案』D『答案解析』本题考查的是实现机械安全的途径与对策措施。保护装置包括：联锁装置、能动装置、保持-运行控制装置、双手操纵装置、敏感保护设备、有源光电保护装置、机械抑制装置、限制装页第一章机械安全技术0置、有限运动控制装置。选项D属于防护装置。（2）保护装置的技术特征①保护装置零部件的可靠性为其安全功能的基础；在规定的使用寿命期限内，不因零部件失效使安全装置丧失主要安全功能。【思考】如何有效的提高保护装置本身的可靠性和安全性？保护装置的设计应采用“定向失效模式”的部件或系统、考虑关键件的加倍冗余，必要时考虑采用自动监控。②保护装置能在危险事件即将发生时，停止危险过程；③重新启动的功能，当保护装置动作第一次停机后，只有重新启动，机器才能开始工作；④光电式、感应式保护装置应具有自检功能；当装置出现故障时，应使危险的机器功能不能执行或停止执行，并触发报警器。⑤保护装置与控制系统一起操作并与其形成一个整体。3.安全防护装置的选择（1）必须装设安全防护装置的机械部位●宜暴露的作业区域和传动外露的设备；【例如】外露传动轴、冲压的施压区、起重运输设备。●存在危险性较大介质及工作环境的设备；【例如】过热（冷）件、易燃、有毒、腐蚀及辐射介质。●自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统。（2）安全防护装置的选择原则正常运转操作者无需进入优先选用固定式的防护装置操作者需要进入进入次数少优先选用固定式的防护罩进入次数多联锁、可调、双手操纵等非运行状态其他作业期间手动控制、止-动或点动-有限运动操纵4.补充保护措施（1）实现急停功能的组件和元件①急停装置能迅速停止危险动作，不削弱安全装置效能；②急停装置应设有防止意外操作的措施；③急停装置启动后保持接合状态，重启前不能恢复电路。（2）被困人员逃生和救援的措施①操作者陷入危险的设施中的逃生通道和躲避空间；②急停后，提供人工移动或反向移动某些元件的措施；③下降装置的锚定点；④受困人员的呼救通讯方式。页第一章机械安全技术0（3）隔离和能量散耗的措施①将机器与所有动力供应隔离；②将所有隔离单元锁定在隔离位置；③耗散能量如果不可行，抑制任何可增大危险的能量。（4）提供方便且安全搬运机器及其重型零部件的装置当无法移动或无法手搬运时，应配备以下附属装置：①带吊索螺栓或用于固定螺纹孔的标准提升设备；②采用带起重吊钩的自动抓取设备；③通过叉车搬运的机器的叉臂定位装置；④集成到机器内的提升和装载机构和设备；⑤可手动拆除的部件，应提供安全移除和更换的方法。（5）安全进入机器的措施①步行区应尽量采用防滑材料；②在大型自动化设备中应特别提供安全进入的途径；【例如】应提供通道、输送带过桥或跨越点等；③高处的机械有防跌落措施及个体防护装备的锚定点；④机器入口朝向安全位置，防止因意外打开产生危险；⑤控制装置应防止其被用作以进入时的辅助设施；⑥提升的机械含固定高度的停层，应配备联锁防护。（三）安全信息的使用【安全信息的概念】由文本、文字、标记、信号、符号或图表等组成，以单独或联合使用的形式向使用者传递信息。【安全信息的作用】①用以指导使用者安全、合理、正确地使用机器，警示剩余风险和可能需要应对机械危险事件；②对不按规定要求操作而产生的潜在风险进行警告；③对可合理预见的误用而产生的潜在风险进行警告。1.信息的使用原则（1）根据风险的大小和危险的性质依次采用安全色、安全标志、警告信号，直到警报器。【注】图形符号和安全标志应优先于文字信息。（2）根据需要信息的时间①提示操作信息：长期固定在所需的机器部位附件；②显示状态信息：尽量与工序顺序保持一致；③警告超载信息：在负载接近额定值时提前发出；④危险紧急信息：即时发出，保持与危险存在时间一致。（3）根据机器结构和操作的复杂程度①简单机器：提供安全标志和使用操作说明书；②复杂机器：提供安全标志和使用操作说明书，还应配备有关负载安全的图表、运行状态信号，必要的报警装置。（4）根据信息内容和对人视觉作用采用不同的安全色【注】安全色的使用不能取代防范事故的其他安全措施。（5）满足安全人机学的原则安全信息的方式和使用方法应与操作人员的能力相符合。页第一章机械安全技术02.安全标志和安全色（1）安全色颜色颜色的含义人员安全机械、过程状况红危险、禁止紧急黄注意、警告异常绿安全正常蓝执行强制性备注组合对比色：红-白、黄-黑、蓝-白、绿-白（2）安全标志标志类型颜色标注基本特征典型图示禁止标志安全色：红对比色：白红色圆框和斜杠黑色和白色底衬警告标志安全色：黄黑色三角形边框对比色：黑黑色和黄色底衬指令标志安全色：蓝对比色：白蓝色圆形底衬白色背景图形提示标志安全色：绿对比色：白绿色底衬矩形白色背景图形【2018年真题】游乐设施应在必要的地方和部位设置醒目的安全标志。安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志等四种类型，并以颜色进行区分。其中提示标志的颜色应是()A.红色B.黄色C.蓝色D.绿色『正确答案』D『答案解析』本题考查的是安全信息的使用。红色表示禁止、停止、危险或提示消防设备、设施的信息。黄色表示注意、警告的信息。蓝色表示必须遵守规定的指令性信息。绿色表示安全的提示性信息。【安全标志应满足的要求】（1）应设在与安全有关的醒目地方和明亮环境中；（2）按警告、禁止、指令、提示排序、先左后右，先上后下；（3）至少每半年检查一次，不符合要求的及时修整或更换。【例如】某化工车间的安全标志的排列：①警告有剧毒危险；页第一章机械安全技术0②严禁易燃易爆品；③必须佩带防毒罩；④提示有医疗救援。3.信号和警告装置【险情信号的基本属性】使信号接收区内的任何人都能察觉、辨认并做出反应。（1）信号和警告装置类别①听觉信号：利用人的听觉反应快，不受照明和障碍限制；【险情听觉信号】●紧急听觉信号：险情开始的信号（可包括持续和终止）；●紧急撤离信号：险情开始或正在发生，立即离开危险区；●警告听觉信号：险情即将或正在发生，需采取控制措施。②视觉信号：占用空间小、视距远，受环境和障碍影响；【险情视觉信号的基本特征】确保在信号接收区内的任何地方，清晰可见，采用亮度高于背景的稳定光和闪烁光，区分一般照明或其他视觉信号。【险情视觉信号】●警告视觉信号：危险情形即将发生，需采取措施解决；●紧急视觉信号：险情已经开始或正在发生，需采取应急措施。③视听组合信号声信号光信号含义扫频声红色危险、紧急行动猝发声、快脉冲交变声短声黄色注意、警戒序列声蓝色命令、强制性行动拖延声绿色正常、警报解除（2）安全要求①确保信号含义明确，无歧义地识别传递；②可察觉性【听觉信号】应保证在接收区内的任何位置都不应低于65dB（A【视觉信号】页第一章机械安全技术0紧急视觉信号应使用闪烁信号灯，并避免频闪的影响；警告信号≥背景亮度5倍，紧急信号≥背景亮度10倍；③可分辨性警告视觉信号应为黄或橙黄色，紧急视觉信号应为红色；④有效性：险情信号应定期复查保证其有效性；【注】保证启用新信号（险情信号和其他信号）均有效。⑤设置位置●险情信号宜设置在紧邻潜在危险源的适当位置；●险情信号应在作业地点的可听可视范围之内。⑥优先级要求撤离信号＞紧急信号＞警告信号＞其他信号4.随机文件及使用说明书随机文件有操作手册、使用说明书或其他说明（保修单【使用说明书】使用说明书是交付机械产品的必备组成部分。能指导使用者正确使用机器，避免可能带来伤害，警告可合理预见到的误用的风险以及警告剩余风【注】使用说明书不应用来掩盖设计上的缺陷。【2019年真题】消除或减少相关风险是实现机械安全的主要对策和措施，一般通过本质技术、安全防护措施、安全信息来实现。下列实现机械安全的对策和措施中，属于安全防护措施的是。A.采用易熔塞、限压阀B.设置信号和警告装置C.采用安全可靠的电源D.设置双手操纵装置『正确答案』D『答案解析』本题考查的是安全防护措施。选项A、C属于本质技术措施，选项B属于安全信息的使用。六、机械制造生产场所安全技术根据《工业企业设计卫生标准》GB/Z1-2010和《机械工业职业安全卫生设计规范》JBJ18-2000规定：（一）总平面布置1.工业企业厂区总平面功能分区原则：（1）分期建设的项目宜一次整体规划；（2）行政办公用房应设置在非生产区；（3）生产车间及与生产有关的辅助用室应布置在生产区；（4）有害的建筑与环境要求高的建筑有适当间距或分隔。2.生产区选址的要求：（1）生产区宜选在大气污染物扩散条件好的地段，布置在当地全年最小频率风向的上风侧；（2）产生并散发化学和生物等有害物质的车间，宜位于相邻车间当地全年最小频率风向的上风侧；（3）非生产区布置在全年最小频率风向的下风侧；（4）辅助生产区布置在生产区和非生产区之间；（5）各类气罐、气柜、气瓶库，应布置于厂区最小频率风向的上风侧和烟囱最小频率风向的下风页第一章机械安全技术0侧。◆工艺布置及风玫瑰图示例：①风向代表的是风来的方向；②风侧，比如西风代表的是风从西向东刮，那么“西”就是上风侧，“东”就是下风侧；③风频，离中心最远点所代表的风向为最大频率风向（如下图所示，最大频率风向为东风离中心最近点所代表的风向为最小频率风向（如下图所示，最小频率风向为西北风）。◆厂区选址方位布置总结：3.厂房宜采用联合、集中、多层布置的原则；（1）放散大量热量或有害气体的厂房宜采用单层建筑；（2）噪声与振动大的生产设备宜安装在单层厂房内；（3）当厂房是多层建筑时的布设原则：●运输量、载荷、噪声振动、腐蚀及水量大的宜在底层；●放散热、有毒害气体及火灾危险较大的宜布置在顶层。4.工业企业厂区总平面布置应明确功能分区；【注】危害相同的生产工序宜集中（隔离）布置；5.产生危害性严重的工序，布置在靠外墙和厂房下风侧。（二）通道（厂区主干道和车间安全通道）1.合理组织人流和物流；2.主要人流与货流通道的出入口分开设置；【注1】车间厂房应确保出入口的数量不少于2个；页第一章机械安全技术0【注2】厂房大门净宽应比最大运输件宽度大600m，比净高度大300mm。3.工厂铁路专用线不宜与人行主干道交叉；【注】不可避免应设置防护，繁忙线路应设立体交叉。4.主要生产、仓库、动力区的道路，应环形布置。5.车间通道分为纵、横向主要通道和机床间次要通道。（1）每个加工车间都应有一条纵向主要通道。运输方式通道宽度/m冷加工铸造锻造热处理焊接人工运输2-31.5-2.52-3电瓶车单向行驶2电瓶车对开33-53-43-5叉车或汽车行驶3.53.5手工造型人行道-0.8-1.5---机器造型人行道-1.5-2---铁路进入厂房入口宽度应为5.5（2）车间横向通道根据需要设置：①横向主要通道宽度≥2000mm；②机床次要通道宽度≥1000mm。（3）消防通道应符合《建筑设计防火规范》GB50016①车道的净宽度和净空高度不应小于4.0m；【注】根据《厂矿道路设计规范》GBJ22规定：道路上部管架和栈桥，在干道上的净高不得小于5m；②消防车道靠建筑外墙一侧的边缘距离建筑物外墙不宜小于5m；③环形消防车道至少应有两处与其他车道连通；④转弯半径应满足消防车转弯的要求；⑤厂区尽端式道路，应有便捷的消防车回转场地；●一般情况回车场的面积不应小于12m×12m；●重型消防车回车场面积不应小于18m×18m。（三）设备布置及安全防护措施1.机床设备安全距离【注1】安全距离从机床活动机件达到极限位置算起；【注2】机床与墙柱间距首先要考虑对其基础的影响。机床布置的最小安全距离项目小型机床中型机床大型机床特大机床机床操作面机床距墙柱0.8操作面距墙柱2.02.作业现场生产设备的安全卫生规程要求（1）运动传动部件应用固定式或活动式联锁防护装置；（2）重型机床高于500mm的操作平台应设置不低于1050mm的护栏；页第一章机械安全技术0（3）产生危害物质排放的设备应采取整体、局部密闭或设置在密闭室内，密闭后应设排风装置，不能密闭时应设吸风罩；（4）当采用钢直梯时，钢直梯3m以上应设安全护笼。【内容拓展】钢直梯及相关通道的选用原则根据《机械安全进入机械的固定设施》GB17888.1-2008规定：①宜选用直梯的倾角范围：75°＜水平面夹角≤90°;②宜选用阶梯的倾角范围：45°＜水平面夹角≤75°;③宜选用楼梯的倾角范围：20°＜水平面夹角≤45°;④宜选用坡道的倾角范围：0°＜水平面夹角≤20°;3.具有潜在危险的设备应根据有关标准和规定进行防护（1）噪声控制①对于生产过程和设备产生的噪声，首先从声源控制；②产生噪声与非噪声车间、高低噪声车间应分开布置；③高噪声设备宜集中布置，并应布置在厂房的端头；●对分散布置的高噪声设备，宜采用隔声罩；●对集中布置的高噪声设备，宜采用隔声间；④较强振动的设备，不宜布置在楼板或钢制平台上。（2）振动控制①高振动设备设施宜相对集中布置，采取减振降噪措施；②振动危害的防治，宜采取下列措施：●改革工艺和设备，减少振动源或降低振动强度；●采用无冲击工艺或热压法工艺；●采用平衡良好的机器。（3）防尘防毒①遵循无毒代替有毒物质，低毒代替高毒物质的原则；②产生剧毒物质的房间不得和其他房间合用排风系统；③表面积尘的宜用真空吸尘，不得采用压缩空气吹扫；④尘毒车间应布置在厂区全年最小频率风向的上风侧；⑤不影响质量情况下，散发粉尘作业宜采用湿法作业。（4）防酸防碱①生产酸碱等强腐蚀性物质的工作场所应设冲洗设施；②贮存酸碱及高危液体物质贮罐区周围应设置泄险沟。（5）防火防爆放散有爆炸危险物质的场所，应设防爆通风或排风系统。（6）防暑防高温①热源应尽量布置在车间外；②作业区热辐射强度不应超过有关规定。4.所有车间应配置必要的消防器材（1）各类消防设施和器材应定置存放，不应挪动破坏；（2）各类消防设施和器材应定期检查，在有效期内；（3）消防器材前方不准堆放物品和杂物；（4）用过的灭火器不应放回原处。页第一章机械安全技术0（四）采光照明1.天然采光优先利用天然光，辅助以人工光，采取有效的节能措施。【注】光源位置的选择宜避免有影响生产的阴影。2.照明方式（1）工作场所通常设置一般照明，即均匀的照明；（2）同场所内不同区域有不同照度要求时，应分区设置一般照明或局部照明；（3）部分作业面采光要求高的宜用一般与局部混合照明。3.照明种类（1）工作场所均应设置正常照明；（2）应急照明是正常照明电源失效而启用的照明。【例如】疏散照明、安全照明、备用照明。●备用照明：需确保正常工作或活动继续进行的场所；●安全照明：需确保处于潜在危险之中人员安全的场所；●疏散照明：需确保人员安全疏散的出口和通道。（3）如有需要，需应考虑其他照明（值班或警卫照明）。4.光照度（1）备用照明照度不低于该场所一般照明照度值的10%；（2）安全照明照度不低于该场所一般照明照度值的10%；（3）疏散照明照度的要求：【例如】水平疏散不应低于1lx，垂直区域不应低于5lx。5.避免眩光、频闪和阴影【眩光】视野中的亮度分布不适宜，存在极端的明暗对比；【频闪】一定频率变化的光线照射下，观察到的物体运动呈现出静止或不同于其实际运动状态的现（五）物资堆放1.堆放的场地用黄或白色划出明显界限，悬挂标志牌。2.易燃爆物质及有毒害物质的存放：（1）易燃爆物质应单独储存在专用仓库，专人管理；（2）有毒害物质，应隔离堆放，设有相关的防护措施。3.白班存放为每班加工量的1.5倍，夜班存放为2.5倍。4.堆垛高度不应超过1.4m，高与底边长之比不应大于3。【注】《金属切削加工安全要求》JB7741-1995规定：直接存放地面，主要通道两边堆码物品高度不应超过1.2m。（六）作业场所地面要求1.作业场地应能承受工作时规定的荷重；2.场地应保持清洁，做到“工完、料尽、场地清”；3.地面平整，无障碍物，避免凸出的管线等障碍；4.坑、沟、池应设置盖板或护栏，夜间有照明；5.易发生危险事故的场地，设置醒目的安全标志。【例如】禁止阻塞线、安全提示线、安全警戒线、防止踏空线和防止绊跤线。第二节金属切削机床及砂轮机安全技术页第一章机械安全技术0危险有害因素分类表按类别分机械性危险非机械性危险（如热危险、火灾爆炸、尘毒、噪声、振动）按性质分危险因素（瞬时产生）有害因素（长期积累，比如职业病）一、金属切削机床存在的主要危险（一）机械危险形状或表面特征锋利物件、粗糙表面、碰撞剐蹭、冲击卷绕绞缠①回转运动的机械部件②回转件上的突出形状③旋转运动部分的开口卷入碾轧①啮合的夹紧点②回转夹紧区域③接触的滚动面【区别】前者为单一旋转构件，后者为多个旋转构件协作运动。挤压剪切冲击①接近型的挤压危险②通过型的剪切危险③机器部件冲击危险飞出物打击①失控部件的动能②弹性元件的位能③液体或气体位能【区别】前者属于系统内部的伤害，后者属于系统外部的伤害。物体坠落打击①高处坠掉零件工具②悬挂物体不牢坠落③质量不均失稳坠落滑倒绊倒跌落①磕绊跌伤②打滑跌倒③高处坠落【区别】前者属于物体高处掉落，后者针对人的坠落、滑倒。（二）电气危险（三）热危险（四）噪声危险（五）振动危险（六）辐射危险（七）物质和材料产生的危险（八）设计时忽视人机功效学产生的危险（九）故障、能量供应中断、机械零件破损等造成的危险（1）机床或控制系统能量供应中断；（2）机械设备连接松动、元件破损；（3）控制系统的故障或失灵、选择和安装不符合规定；（4）数控系统记忆失灵和保护不当及与各外部接口连接使用不当；（5）机床部件装配错误或连接错误；（6）机床稳定性意外丧失。（十）安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当（1）防护装置性能不可靠，存在漏保护区；（2）保护装置不可靠或失灵引起的危险；（3）危险部位未提供安全信息、报警装置未设置或失灵；（4）急停装置性能不可靠，安装位置不合适；页第一章机械安全技术0（5）安全调整和维修用的设备和附件未提供或提供不全；（6）气动排气装置安装、使用不当；（7）进入机床的措施没有提供或措施不到位；（8）液压、气动、润滑、冷却系统故障、失效。【2018年真题】操作金属切削机床的危险大致存在两类。第一类是故障、能量中断、机械零件破损及其他功能紊乱造成的危险；第二类是安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当造成的危险。下列属于第二类危险的是。A.机床的互锁装置与限位装置失灵等引起的危险B.机床意外启动、进给装置超负荷工作等引起的危险C.机床部件、电缆、气路等连接错误引起的危险D.机床稳定性丧失，配重系统的元件破损引起的危险『正确答案』A『答案解析』本题考查的是金属切削机床存在的主要危险。安全措施错误、安全装置缺陷或定位不当造成的危险包括：防护装置性能不可靠，存在漏防护区；互锁装置、限位装置、压敏防护装置性能不可靠或失灵引起的危险；未提供必要安全信息或信息损污不清，报警装置未设或失灵；急停装置性能不可靠，安装位置不合适；安全调整和维修用的主要设备和附件未提供或提供不全；气动排气装置安装、使用不当，气流将切屑和灰尘吹向操作者；进入机床（操作、调整、维修等）措施没有提供或措施不到位；机床液压系统、气动系统、润滑系统、冷却系统压力过大、压力损失、泄漏或喷射等引起的危险。二、安全要求和安全技术措施（一）防止机械危险安全措施1.机床结构：足够的稳定性、合理的外形设计；2.运动部件：（1）有可能造成危险的运动和传动部件应予以封闭；（2）作业上方有可能坠物的地方设防护网、防护棚等；（3）满足防止挤压的身体部位最小间距（单位：mm）；部位部位部位身体500手臂腿部250头部300手指脚趾（4）有行程距离要求的，应设置可靠的限位装置；（5）有惯性冲击的往复运动部件，应设置缓冲装置；（6）可能超负荷损坏的，应设置超负荷保护装置；（7）可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固；（8）单向转动的应在明显位置标出转动方向；（9）紧急停止或动力系统发生故障时，运动部件应就地停止或返回设计规定的位置；（10）运动部件不允许同时运动时，控制机构应联锁，否则应在控制机构附近设置警告标志。【2019年真题】运动部件是金属切制机床安全防护的重点，当通过设计不能避免或不能充分限制危险时，应采取必要的安全防护装置，对于有行程距离要求的运动部件，应设置。A.限位装置B.缓冲装置页第一章机械安全技术0C.超负荷保护装置D.防挤压保护装置『正确答案』A『答案解析』本题考查的是金属切削机床安全要求和安全技术措施。运动部件在有限滑轨运行或有行程距离要求的，应设置可靠的限位装置。3.夹持装置（1）必要时，在说明书中规定最高安全速度或转速；（2）机动夹持装置①机床运转的开始应与装置夹紧过程的结束相联锁；②机动夹持装置的放松应与机床运转的结束相联锁；③装有自动上下料的机床，允许在上下料时主轴回转；（3）手动夹持装置应采取安全措施，防止挤压手指；（4）气动夹持装置应避免将切屑和灰尘吹向操作者。4.平衡装置（1）与机床运动部件及其有关的配重，宜置于机床体内或置于固定式防护罩内，并防止配重系统元件断裂；（2）应防止动力系统故障时机床部件的坠落造成危险；（3）移动式平衡装置应在其移动范围内采取防护措施。5.排屑防喷溅措施（1）采取断屑措施，设置防护挡板防止碎屑飞溅；（2）排屑装置可与防护装置打开和机床运转停止联锁；（3）手工清除废屑应提供适宜工具，严禁手抠嘴吹；（4）输送高压流体的冷却、液压、气动以及润滑系统，应设有防止超压的安全阀或调整压力变化的溢流阀；（5）蓄能器应能自动泄压或安全闭锁。【注】断开时蓄能器仍需保持压力的，应在蓄能器上显示安全信息。6.工作平台、通道、开口防滑、绊倒和跌落的措施（1）根据《金属切削机床安全防护通用技术条件》GB15760-2004规定：不能在地面操作的机床，应设置钢梯和工作平台；【注1】也可描述为应配置供站立的平台和通道。【注2】平台和通道应防滑和防跌落。【注3】平台和通道尽量不应使操作者接近机床危险区。（2）对机器任何部分的拆除，只要可行，应尽可能保留防护栏或其他固定防护屏障；（3）防护栏、安全护笼及防护板的设置原则①如果存在从500mm或更高的通道或平台跌落的风险；②存在下沉或断裂风险的部位；（4）工作平台的安全尺寸①工作平台和通道上的最小净高度应为2100mm；【注】当存在下列情况净高可减小到不低于1900mm：工作平台或通道只是偶尔使用时；只是在工作平台或通道的一小段距离内减小净高。页第一章机械安全技术0②通道最小净宽度应为600mm，最佳为800mm；【注】特殊情况下，净宽可以减小到不低于500mm。③当通道经常有人通过或有多人同时交叉通过时，宽度应增加到1000mm；④如果在墙上或天花板下的独立障碍物限制了所需的净宽和净高，则应采取防护措施。（5）地板的设置要求①防止绊倒的危险：相邻地板构件之间的最大高度差不应超过4mm；②防止坠落物引起的危险：最大开口应使直径35mm的球不能穿过该开口；下面有人的非临时通道，不应让直径20mm的球体穿过；（6）设计载荷的要求①平台和通道的结构承受均布载荷应为2kN/m2；②在地板最不利的位置，20cm×20cm区域集中载荷1.5kN；（二）电气系统1.防止触电危险（1）加强带电体、绝缘、保护接地和电磁兼容的防护；（2）过电流保护、电动机的过载和超速保护、电压波动和电源中断保护、接地故障保护等应符合有关规定；（3）应防止或限制静电放电，必要时设置放电装置。【注】断电后，应在5s内将残余电压放电到60V以下；其他具体防护要求可参考《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》GB/T5226.1-20192.控制系统（1）即使在控制系统出现故障时，也不应导致危险产生；【例如】意外启动、速度失控、无法停止、安全装置失效。（2）控制装置应设置在危险区以外，设置必要的标志；【注】紧急停止装置、移动控制装置等宜在适合的位置。（3）启动和停止①机床只应在人有意控制下才能启动；②停止装置应位于每个启动装置附近；③停止装置启动，能量供应切断，机床完全停止；（4）控制模式选择每个被选定的模式只允许对应一种操作或控制模式；（5）紧急停止装置①瞬时动作时，终止机床一切运动或返回设计规定位置；②复位时不应使机床启动，必须按启动顺序重新启动；（6）数控系统①应防止非故意的程序损失和电磁故障；②信息中断或损坏，控制系统不再应发出下一步指令，但仍可完成在故障前预先选定的工序。（三）物质和材料（1）消除或最大程度减小危险的设计措施；【例如】优先采用无毒或低毒、不可燃或不易燃的材料；（2）消除或最大程度的减少有害物质的排放；【例如1】控制油雾浓度最大值不超过5mg/m3；页第一章机械安全技术0【例如2】控制粉尘浓度最大值不超过10mg/m3；（3）消除或最大程度的减少过热风险及可燃系统形成；（四）满足安全人机学要求（1）工作强度、运动幅度等应与人的能力和极限适应；（2）友好的人机界面设计：①显示器视距为0.3m，高度距地面或操作台为1.3～2m；②手轮、手柄操纵力和安装高度的规定：项目机床质量安装高度>2-5t>5-10t>10t经常使用≤40N≤60N≤80N≤120N0.5-1.7m不常使用≤60N≤100N≤120N≤160N0.3-1.9m调试使用（五）其他危险的安全措施（1）热危险的安全①降低表面温度、绝热材料包裹、表面结构糙化；②设置防护装置、液压系统控制油温；③加设警示标志，必要时提供有效的个人防护；（2）噪声和振动机床质量（t）>10-30普通机床/dB（A）858590数控机床/dB（A）83（3）电离和非电离辐射①非电离辐射：高频、微波、激光、紫外线、红外线等；【防护措施】屏蔽辐射源、加强个体防护。【注】使用激光时，禁用镜面材料，光通路为密封式护罩。②电离辐射：α或β粒子、质子、X或γ射线、中子等；【防护措施】时间防护、距离防护、屏蔽防护。三、砂轮机安全技术砂轮机借助砂轮的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件结构尺寸和表面质量达到预定的要求。（一）砂轮机加工的特点（1）砂轮的运动速度高（最高线速度可达30～35m/s）（2）砂轮的非均质结构（强度低于单一均匀的材质）（3）磨削的高热现象（4）大量磨削的粉尘（二）磨削加工危险因素（1）机械伤害●锐边、尖角和突出部分等对人体的伤害；●砂轮碎片飞出、夹持件的甩出对人体的伤害；●高速旋转的主轴、卡盘、砂轮等造成的危险；（2）噪声危险主要是生产噪声，其次排风系统噪声，最高可达115dB。页第一章机械安全技术0（3）粉尘危害在生产过程中，小于5μm的粉尘颗粒平均占比很高。除上述主要的危险以外，还包括下列主要危险：（4）电气危险●电动机、电器因损坏而造成的触电危险；●突然断电后意外启动的危险；●砂轮机过热而造成的危险；（5）操作不当的危险【例如】操作者不按操作规程操作造成的危险。（三）砂轮机的安全要求◆砂轮机的主要组成部分包括：砂轮、主轴、卡盘、防护罩。1.砂轮主轴（1）主轴的设计应满足能够在允许的最大负荷下工作；（2）主轴端部螺纹的旋向须与主轴工作时旋转方向相反；（3）主轴端部螺纹应保证整个压紧螺母旋入（L＞l）；（4）主轴螺纹部分须延长到紧固螺母的压紧面内，但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的1/2（h>H/2）；（5）压紧螺母的机械强度应低于砂轮主轴的机械强度；页第一章机械安全技术0【图示】砂轮装置结构图2.砂轮卡盘（1）一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3；（2）切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的1/4；（3）左右两部分的直径和压紧面径向宽度尺寸应相等；（4）卡盘与砂轮侧面非接触面应有不小于1.5mm的间隙；（5）砂轮与卡盘间应用柔性衬垫，直径比压紧面大2mm。【2018年真题】砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘、垫片、紧固螺母组成，砂轮装置安全防护的重点是砂轮、砂轮的安全与主轴和卡盘等组成部分的安全技术措施直接相关。下列针对砂轮主轴和卡盘的安全要求中，正确的有。A.卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5mm间隙B.一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3C.主轴端部螺纹应足够长，保证整个螺母旋入压紧D.主轴螺纹部分延伸到紧固螺母的压紧面内，但不得超过砂轮最小厚度内孔长度的1/2E.砂轮主轴螺纹旋向与砂轮工作时旋转方向相同『正确答案』ABCD3.砂轮防护罩（1）台式和落地式砂轮机用砂轮防护罩的开口尺寸：①砂轮防护罩的总开口角度应不大于90°;②在砂轮主轴中心线水平面以上部分不准超过65°;页第一章机械安全技术0③如果使用砂轮安装轴水平中心线水平面以下砂轮部分加工时，防护罩开口角度可以增大到（2）砂轮防护罩任何部位不得与砂轮装置运动部件接触；【注】卡盘外侧面与防护罩开口边缘间距应不大于15mm；（3）砂轮圆周表面与可调护板边缘间的间隙应小于6mm；（4）托架台面与砂轮主轴中心线等高，其间距应小于被磨工件最小外形尺寸的1/2，最大不准超过3mm；（5）当砂轮磨损时，砂轮的圆周表面与防护罩可调护板之间的距离应不大于1.6mm；（6）应随时调节工件托架以补偿砂轮的磨损，使工件托架和砂轮间的距离不大于2mm；【注】防护罩上的护板和工件托架应在砂轮停转时调整。（7）防护罩在砂轮主轴中心线水平面以上的开口角度小于30°时，可不设护板。4.电气安全要求（1）绝缘电阻温升试验前后，用直流500V兆欧表测量，阻值≥1MΩ;（2）保护接地装置①保护接地装置连接件和连接点的设计应确保不受机械、化学或电化学的作用而削弱导电能力；【注】铝质或铝合金材料应特别考虑电蚀的问题。②接地装置处应有清晰、永久固定的接地标记；5.其他要求（1）砂轮机空转条件下，噪声不得超过80dB（A）；（2）带除尘装置的砂轮机的粉尘浓度不应超过10mg/m3；【内容拓展】砂轮机标志的主要内容●主电机功率和转速；●砂轮主轴的转速和砂轮最高允许速度；●允许使用的砂轮尺寸范围；页第一章机械安全技术0●砂轮的旋转方向（只可单向旋转）；●制造者名称、地址和制造年份；（四）砂轮机的使用安全1.砂轮的检查有裂纹或损伤等缺陷的砂轮绝对不准安装使用；（1）砂轮安装前应进行标记检查、目测检查或音响检查；①标记检查：核对砂轮特性、砂轮与主轴尺寸的匹配；【思考1】是否可以用扩孔的方式使砂轮与主轴尺寸匹配？（不可以）【注】无标记或标记不清，无论是否有缺陷均不应使用；②音响检查：无裂纹的砂轮敲击发出闷声或哑声不应使用；（2）新砂轮、