注册安全工程师安全生产技术精讲班第2讲第一章机械安全技术一.docx

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注册安全工程师安全生产技术精讲班第2讲第一章机械安全技术一

第一章机械安全技术

考试内容及要求

运用机械安全相关技术和标准，辨识和分析作业场所存在的机械安全隐患，解决转动、传动和加工等机械安全技术问题;运用安全人机工程学理论和知识，解决人机结合的安全技术问题。

第一节机械行业安全概要

机械是机器与机构的总称，是由若干相互联系的零部件按一定规律装配起来，能够完成一定功能的装置。

一般机械装置由电气元件实现自动控制。

很多机械装置采用电力拖动。

机械是现代生产和生活中必不可少的装备。

机械在给人们带来高效、快捷和方便的同时，在其制造及运行、使用过程中，也会带来撞击、挤压、切割等机械伤害和触电、噪声、高温等非机械危害。

【例题】一般机械装置由（　）实现自动控制。

　A．电气元件

　　B．变压器

　　C．高低压开关

　　D．电动机

【答案】：

A

　　【解析】：

一般机械装置由电气元件实现自动控制。

一、机械产品的主要类别

机械设备种类繁多。

机械设备运行时其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动。

机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装-置、润滑系统和冷却系统等部分组成。

机械行业的主要产品包括以下12类。

（1）农业机械:

拖拉机、播种机、收割机械等。

（2）重型矿山机械:

冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。

（3）工程机械:

叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。

（4）石油化工通用机械:

石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。

（5）电工机械:

发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。

（6）机床:

金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。

（7）汽车:

载货汽车公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。

（8）仪器仪表:

自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。

（9）基础机械:

轴承液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。

（10）包装机械:

包装机、装箱机、输送机等。

（11）环保机械:

水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等

（12）其他机械。

非机械行业的主要产品包括铁道机械、建筑机械、纺织机械、轻工机械、船舶机械等。

【5类】

【例题】以下（　）不属于机械行业产品。

　　A．工程机械

　　B．纺织机械

　　C．包装机械

　　D．电工机械

【答案】：

C

【例题】起重机械运动部件移动范围大，有多个运动机构，绝大多数起重机械本身就是移动式机械，容易发生碰撞、脱钩、倾倒等事故。

在机械行业的12类主要产品中，起重机械属于（　）类的机械产品。

【2009年真题】

　　A．重型矿山

　　B．汽车

　　C．石油化工通用

　　D．其他

【答案】：

A

【解析】：

重型矿山机械包括：

冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。

【例题】非机械行业的主要产品包括（）。

A基础机械B船舶机械C建筑机械

D环保机械E纺织机床

【答案】：

BCE

【例题】机械行业的主要产品包括12类，下列各项中属于重型矿山机械的有（　）。

　　A．锻压机械

　　B．标准紧固件

　　C．压实机械

　　D．装卸机械

【答案】：

D

【解析】：

机械行业的主要产品包括12类，其中，重型矿山机械有：

冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备等。

【该题针对“机械行业安全概要”知识点进行考核】

二、机械设备的危险部位及防护对策

（一）机械设备的危险部位【9处】

机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。

其主要危险部位如下:

（1）旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

（2）旋转的轴，包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。

（3）旋转的凸块和孔处，含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的，如风扇叶飞凸轮、飞轮等。

（4）对向旋转部件的咬合处，如齿轮、混合辑等。

（5）旋转部件和固定部件的咬合处，如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。

（6）接近类型，如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

（7）通过类型，如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。

（8）单向滑动部件，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。

（9）旋转部件与滑动之间，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。

（二）机械传动机构安全防护对策

机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。

这些机构高速旋转着，人体某一部位有可能被带进去而造成伤害事故，因而有必要把传动机构危险部位加以防护，以保护操作者的安全。

在齿轮传动机构中，两轮开始啮合的地方最危险。

如图1-1所示。

在皮带传动机构中，皮带开始进入皮带轮的部位最危险，如图1-2所示。

图1-1齿轮传动图1-2皮带传动图1-3联轴器

联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服等，使工人造成伤害，如图1—3所示。

为了保证机械设备的安全运行和操作人员的安全和健康，所采取的安全技术措施一般可分为直接、间接和指导性三类。

直接安全技术措施是在设计机器时，考虑消除机器本身的不安全因素;间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素;指导性安全措施是制定机器安装、使用、维修的安全规定及设置标志，以提示或指导操作程序，从而保证作业安全。

1.齿轮传动的安全防护

啮合传动有齿轮（直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、齿轮齿条等）啮合传动、蜗轮蜗杆和链条传动等。

齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。

应该强调的是:

机器外部绝不允许有裸露的嘴合齿轮，不管啮合齿轮处于何种位置，因为即使啃合齿轮处于操作人员不常到的地方，但工人在维护保养机器时也有可能与其接触而带来不必要的伤害。

在设计和制造机器时，应尽量将齿轮装入机座内，而不使其外露。

对于一些历史遗留下来的老设备，如发现啃合齿轮外露，就必须进行改造，加上防护罩。

齿轮传动机构没有防护罩不得使用。

防护装置的材料可用钢板或铸造箱体，必须坚固牢靠，保证在机器运行过程中不发生振动。

要求装置合理，防护罩的外壳与传动机构的外形相符，同时应便于开启，便于机器的维护保养，即要求能方便地打开和关闭。

为了引起人们的注意，防护罩内壁应涂成红色，最好装电气联锁，使防护装置在开启的情况下机器停止运转。

另外，防护罩壳体本身不应有尖角和锐利部分，并尽量使之既不影响机器的美观，又起到安全作用。

2.皮带传动的安全防护

皮带传动的传动比精确度较齿轮崎合的传动比差，但是当过载时，皮带打滑，起到了过载保护作用。

皮带传动机构传动乎稳、噪声小、结构简单、.维护方便，因此广泛应用于机械传动中。

但是，由于皮带摩擦后易产生静电放电现象:

故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。

皮带传动机构的危险部分是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方，如图1-4申箭头所指部位应加以防护。

图1-4皮带传动危险部位

皮带传动装置的防护罩可采用金属骨架的防护网，与皮带的距离不应小子50mm，设计应合理，不应影响机器的运行。

一般传动机构离地面2m以下，应设防护罩。

但在下列3种情况下，即使在2m以上也应加以防护.皮带轮中心距之间的距离在3m以上;皮带宽度在15cm以上;皮带回转的速度在9m/min以上。

这样万一皮带断裂，不至于伤人。

皮带的接头必须牢固可靠，安装皮带应松紧适宜。

皮带传动机构的防护可采用将皮带全部遮盖起来的方法、或采用防护栏杆防护。

3.联轴器等的防护。

一切突出于轴面而不平滑的部件（键、固定螺钉等）均增加了轴的危险因素。

联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给工人带来伤害。

因此对联轴器的安全要求是其上没有突出的部分，也就是采用安全联轴器。

但这样并没有彻底排除隐患，根本的办法就是加防护罩，最常见的是Ω型防护罩。

　　轴上的键及固定螺钉必须加以防护。

为了保证安全，螺钉一般应采用沉头螺钉，使之不突出轴面;而增设防护装置则更加安全。

三、机械伤害类型及预防对策

（一）机械伤害类型

机械装置的状态：

正常工作状态：

运动

非正常工作状态：

故障、检修保养

非工作状态：

静止

伤害类型：

14类

物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害高处坠落、坍塌

火灾、触电、灼烫、中毒和窒息火药爆炸、化学性爆炸、物理性爆炸

其他伤害等14种。

【例题】机械行业的主要伤害分为14类。

在已经断电的桥式起重机滑轨上进行维修作业时不慎跌落造成的伤害，属于（　）类伤害。

【2010年真题】

　　A.起重　　B.车辆　　C.坍塌　　D.高处坠落

【答案】：

D

【解析】：

高处坠落：

指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。

（二）预防对策措施

1、实现机械安全

⏹消除产生危险的原因；

⏹减少或消除接触机器危险部件的机会；

⏹使人难以接近机器的危险部位；

⏹提供防护用品。

2、保护操作者的安全

⏹培训以提高操作者辨别危险的能力；

⏹使用警示标志；

⏹提高操作者避免伤害的能力和自觉性等。

⏹

（三）通用机械安全设施的技术要求

1、安全设施设计要素

（1）考虑人的因素，降低疲劳

⏹正确地布置各种控制操作装置。

⏹正确地选择工作平台的位置及高度。

⏹提供座椅。

⏹出入作业地点要方便。

（2）考虑安全装置的性能

⏹强度、刚度、耐久性

⏹对机械可靠性的影响（固定装置散热不良，过热）

⏹可视性（不影响对危险部位查看）

⏹对其他危险的控制

2、机械安全防护装置的一般要求

⏹安全防护装置应结构简单、布局合理，无锐利的边缘和突缘。

⏹安全防护装置应具有足够的可靠性，有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全；安全防护罩、栏的材料及其至运转部件的距离应符合有关规定。

⏹安全防护罩与设备运转连锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转。

⏹光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。

⏹紧急停车开关应保证瞬时动作时能终止设备的一切运动（灵敏）。

对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器连锁，以保证迅速终止运行。

⏹紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色。

⏹紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触及，且不发生危险。

⏹设备由紧急停车开关停止运动后，必须按启动顺序从新启动才能重新运转。

3、对机械设备安全防护罩的技术要求

⏹开启式防护罩，在防护罩闭合前，活动部件就不能运转。

防护罩打开时或一部分失灵时，应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动。

⏹固定式防护罩应牢固的固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。

⏹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间的任何接触。

⏹使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。

一般防护罩不准脚踏和站立，必须作平台或阶梯时，应能承受1500牛顿的垂直力，并采取防滑措施。

4、对机械设备安全防护网的技术要求

⏹防护罩应尽量采用封闭结构，当现场要采用网状结构时，应满足《机械设备防护罩安全要求》对不同网眼开口尺寸的安全距离（防护罩外缘与危险区域——人体进入后，可能引起致伤危险的空间区域）间的直线距离的规定。

不同网眼开口尺寸的安全距离（mm）见教材。

不同网眼开口尺寸的安全距离mm

防护人体通过部位

网眼开口宽度

安全距离

手指尖

＜6.5

≥35

手指

＜12.5

≥92

手掌（不含第一掌指关节）

＜20

≥135

上肢

＜47

≥460

足尖

＜76（罩底部与所站面间隙）

150

【2010年真题】为防止机械伤害，在无法通过设计实现本质安全的情况下，应使用安全装置。

下列有关安全装置设计要求的说法中，错误的是（　）。

　　A．安全装置有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性

　　B．安全装置不影响机器的可靠性

　　C．将安全装置设置在操作者视线之外

　　D．安全装置不带来其他危险

【答案】：

C

【解析】：

必须设置在视线之内。

【例题】光电式安全防护装置应设置自身出现故障的（　）装置。

　　A．离合器联锁　B．紧急开关　C．报警　D．制动

【答案】：

C

【解析】：

光电式、感应式等安全防护装置应设置自身出现故障的报警装置。

四、机械安全设计与机器安全装置

机械安全：

包括设计、制造、安装、调试、使用、维修、拆卸等各阶段的安全。

机械安全设计：

在机械设计阶段，从零件材料到零部件的合理形状和相对位置，从限制操纵力、运动件的质量和速度到减小噪声和振动，采用本质安全技术与动力源；通过选用适当的设计结构，尽可能避免或减小危险。

机械安全设计考虑四个方面的问题：

本质安全、失效安全、定位安全、机器布置。

（一）本质安全

在设计阶段采取措施来消除机械的危险的一种机械安全方法。

（考虑使用过程中会发生的问题）

本质安全实质：

机器设备不需要采取任何安全和防护装置，就可以在预定条件下实现预定的功能，并满足自身的安全要求。

客观来说，本质安全是一种理想的安全状态。

要真正达到本质安全，消除灾害根源，是十分困难而不现实的。

要依靠科技、经费等各方面的投入，同时人们对危害、危险因素的认识也具有一定的局限性。

实际上，在有限的范围内“本质安全”是可以存在的。

（二）失效安全

设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，即不会对操作者造成伤害。

（通过设置限制开关、限位装置、制动装置、预防下落的装置）

（三）定位安全

把机器的部件（运动部件）安置到不可能触及的地点。

（四）机器布置

合理地机器布置可有效地减少事故。

考虑如下因素：

空间：

便于操作、维护、调试和清洁；

照明：

全面照明和局部照明；

管、线布置：

不能妨碍通行。

维护时的出入安全。

（五）安全装置

固定安全装置（没有必要也不能随意拆卸，只能用改锥、扳手等专用工具才能拆卸；装置的有效性取决于其固定的方法和开口的尺寸）

联锁安全装置（与活动式安全装置结合在一起，只有当安全装置闭合后，机器才能运转；而只有当机器的危险部件停止运动时，装置才能开启）

控制安全装置（使机器迅速停止运动）

隔离安全装置（阻止人体的任何部分靠近危险区域，如固定的栅栏）

跳闸安全装置（在操作到危险点之前，自动使机器停止运动）

双手控制安全装置（迫使操作者用双手来操纵控制器，两个控制开关之间应有适当的距离）

【例题】机械安全设计是指在机械设计阶段，从零部件材料到零部件的合理形状和相对位置，限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动等的措施。

下列安全技术方法不属于此类的是（　）。

　　A．失效安全

　　B．个体防护

　　C．机械作业管、线的合理布置

　　D．定位安全

【答案】：

B

【解析】：

机械安全设计包括：

本质安全、失效安全、定位安全、机器布置（空间；照明；管、线布置）、机器安全防护装置。

【例题】设计者应该保证当机器发生故障时不出危险，这是（　）的体现。

　　A．本质安全

　　B．失效安全

　　C．定位安全

　　D．布置安全

【答案】：

B

【解析】：

失效安全中设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。

【例题】在设计（　）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。

　　A．联锁安全

　　B．控制安全

　　C．自动安全

　　D．可调安全

【答案】：

A

【解析】：

在设计联锁安全装置时，必须使其在发生任何故障时，都不使人员暴露在危险之中。

【例题】"只有安全装置关合时，机器才能运转；而只有机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。

"这是（　）安全装置的原理。

　　A．固定

　　B．联锁

　　C．隔离

　　D．可调

【答案】：

B

【解析】：

联锁安全装置的基本原理：

只有安全装置关合时，机器才能运转；而只有机器的危险部件停止运动时，安全装置才能开启。