机械伤害及防范对策.docx

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机械伤害及防范对策

机械危害与防护

机械是由假设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。

机械在给人们带高效、快捷和方便的同时，在其制造与运行、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。

一、机械产品主要类别

机械设备种类繁多。

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局部组成。

按行业来分类有12类。

1、农业机械。

2、重型矿山机械：

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、上下压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器。

6、机床。

7、汽车。

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、根底机械：

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。

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

二、机械设备的危险部位与防护对策

〔一〕机械设备的危险部位

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、凸轮、飞轮等。

4、对向旋转部件的咬合处，如齿轮、混合辊等。

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与其床身、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〕机械传动机构防护对策

常见的传动机构有齿啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。

这些机构高速旋转着，人们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械危险部位加以防护，以保护操作者的安全。

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械时，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有效的安全防护装置，克制在使用过程中产生的不安全因素；

1、齿轮啮合传动的防护

齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置，机器外部绝不允许有裸露的啮合齿轮。

齿轮传动机构没有防护罩不得使用。

2、皮带传动机械的防护

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局部是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方应加以防护。

皮带的接头必须结实可靠，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物件〔如键、固定螺钉等〕均增加了轴的危险性。

联轴器上突出的螺钉、销、键等均可能给人们带来伤害。

因此对联轴器的安全要求是没有突出的局部，即采用安全联轴器。

但这样还没有彻底排除隐患，根本的方法是加防护罩，最常见的是加Ω型防护罩。

轴上的键与固定螺钉必须加以防护，为了保证安全，螺钉一般采用沉头螺钉，使之不突出轴面，而增设防护装置那么更加安全。

三、机械伤害类型与预防对策

〔一〕机械伤害类型

机械装置在正常工作状态、非正常工作状态乃至非工作状态都可能发生危险。

在机械行业，存在以下主要危险和危害：

1、物体打击。

2、车辆伤害。

3、机械伤害。

4、起重伤害。

5、触电。

6、灼烫。

7、火灾。

8、高处坠落。

9、坍塌。

10、火药爆炸。

11、化学性爆炸。

12、物理性爆炸。

13、中毒和窒息。

14、其他伤害。

对机械零件而言，对人产生伤害的因素有：

1、形状和外表性能，包括切割要素、锐边、利角局部、粗糙或过于光滑。

2、相对位置，包括相对运动中运动与静止物的相对距离小。

3、质量和稳定性，包括在重力的作用下可能运动的零部件的的位能。

4、质量、速度和加速度，包括可控或不可控运动中的零部件的动能。

5、机械强度不够，包括零件、构件的断裂或垮塌。

6、弹性元件的位能，包括在压力或真空下的液体或气体的位能。

〔二〕机械伤害预防对策

机械危害风险的大小除取决于机器的类型、用途、使用方法和人员的知识、技能、工作态度等因素外，还与人们对危险的了解程度和所采取的防止危险的措施有关。

预防机械伤害包括两方面的对策。

1、实现机械本质安全。

〔1〕消除产生危险的原因。

〔2〕减少或消除接触机器的危险部件的次数。

〔3〕使人们难以接近机器的危险部位〔或提供安全装置，使得接近这些部位不会导致伤害〕。

〔4〕提供保护装置或者个人防护装备。

上述措施可以结合起来应用。

2、保护操作者和有关人员安全。

〔1〕通过培训，提高人们区分危险的能力。

〔2〕通过对机器的重新设计，使危险部位更加醒目〔或使用警示标志〕。

〔3〕通过培训，提高防止伤害的能力。

〔4〕采取必要的行动增强防止伤害的自觉性。

〔三〕通用机械安全设施的技术要求

1、安全设施设计要素

设计安全装置时，应把安全人机学的因素考虑在内。

疲劳是导致事故的一个重要因素，设计者应考虑下面几个因素，使人的疲劳降低到最小的程度，使操作人员健康舒适地进展劳动。

〔1〕正确地布置各种控制操作装置。

〔2〕正确地选择工作平台的位置与高度。

〔3〕提供座椅。

〔4〕出入作业地点应方便。

在无法用设计来做到本质安全时，为了消除危险，应使用安全装置。

设置安全装置应考虑下面的因素：

〔1〕强度、刚度、稳定性和耐久性。

〔2〕对机器可靠性的影响，例如固定的安全装置有可能使机器过热。

〔3〕可视性〔从操作与安全的角度来看，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强度。

2、机械安全防护装置的一般要求

〔1〕安全防护装置应结构简单、布局合理，不得有锐利的边缘和突缘。

〔2〕安全防护装置应具有足够的可靠性，在规定的寿命期限内有足够的强度、刚度、稳定性、耐腐蚀性、抗疲劳性，以确保安全。

〔3〕安全防护装置应与设备运转联锁，保证安全防护装置未起作用之前，设备不能运转；安全防护罩、屏、栏的材料与其运转部件的距离，应符合《机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》〔GB/T8196-2003〕的规定。

〔4〕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。

〔5〕紧急停车开关应保证瞬时动作时，能终止设备的一切运行；对有惯性运动的设备，紧急停车开关应与制动器或离合器联锁，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，着色为红色；紧急停车开关的布置应保证操作人员易于触与，不发生危险；设备由紧急停车开关停止运行后，必须按启动顺序重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

〔1〕只要操作人员可能触与到的传动部件，在防护罩没闭合前，传动部件就不可能运转。

〔2〕采用固定防护罩时，操作人员触与不到运转中的活动部件。

〔3〕防护罩与活动部件有足够的间隙，防止防护罩和活动部件之间的任何接触。

〔4〕防护罩应结实固定在设备或根底上，拆卸、调节时必须使用工具。

〔5〕开启式防护罩打开时或一局部失灵时，应使活动部件不能运转或运转中的部件停止运动。

〔6〕使用的防护罩不允许给生产场带来新的危险。

〔7〕不影响操作，在正常操作或维护保养时不需拆卸防护罩。

〔8〕防护罩必须巩固可靠，以防止与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成的伤害。

〔9〕防护罩一般不准脚踏和站立，必须做平台或阶梯时，平台或阶梯应能承受1500N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；当现场需要采用网状结构时，应满足GB/T8196-2003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。

见表1

表1

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

（直径与边长或椭圆形孔短轴尺寸）

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

四、机械安全设计与机械安全装置

机械安全设计是指在机械设计阶段，从零件材料到零部件的合理形状和相对位置，限制操纵力、运动件的质量和速度到减少噪声和振动，采用本质安全技术和动力源，应用零部件间的强制机械作用原因，履行安全人机工程学原那么等多项措施，通过选用适当的设计结构，尽可能防止或减小危险。

也可以通过提高设备的可靠性、机械化或自动化程度，以与采取在危险区之外的调整、维修等措施，防止或减小危险。

〔一〕本质安全

本质安全是通过机械的设计者，在设计阶段采取措施来消除隐患的一种实现机械安全方法。

1、采取本质安全技术。

本质安全技术是指利用该技术进展机械预定功能的设计和制造，不需要采用其他安全防护措施，就可以在预定条件下执行机械的预定功能时满足机械自身的安全要求。

包括：

防止锐边、尖角和凸出局部，保证足够的安全距离，确定有关物理量的限值，使用本质安全工艺过程和动力源。

2、限制机械应力。

机械零件的机械应力不超过许用值，并保证足够的安全系数。

3、材料和物质的安全性。

用以制造机械的材料、燃料和加工材料在使用期间不得危与人员的安全和健康。

材料的力学特性，如抗拉、抗剪、抗阻、抗弯强度和韧性等，应能满足执行预定功能的载荷作用要求；材料应能适应预定的环境条件，如有抗腐蚀、耐老化、耐磨损的能力；材料应具有均匀性，防止由于工艺设计不合理，使用材料的金相组织不均匀而产生剩余应力；应防止采用有毒的材料或物质，应能防止机械本身或由于使用某种材料而产生的气体、液体、粉尖、蒸汽或其他物质造成的火灾和爆炸危险。

4、履行安全人机工程学的原那么。

在机械设计中，通过合理分配人机功能、适应人体特性、人机界面设计、作业空间的布置等方面履行安全人机工程学原那么，提高机械设备的操作性和可行性，使操作者的体力消耗和心理降到最低，从而减小操作过失。

5、设计控制系统的安全原那么。

6、防止气动和液压系统的危险。

7、预防电气危害。

〔二〕失效安全

设计者应该保证当机器发生故障时不出危险。

相关装置包括操作限制开关、限制不应该发生的冲击与运动的预设制动装置、设置把手和预防下落的装置、失效安全的紧急开关等。

〔三〕定位安全

把机器的部件安置到不可能触与的地点，通过定位达到安全，但在某些情况下如维修时可以接触的可能。

〔四〕机器布置

机器的布局合理可使事故明显减少。

布局应考虑以下因素：

1、空间。

便于操作、管理、维护、调试和清洁。

2、照明。

包括工作场的通用照明〔自然光与人工照明，但应防止炫目〕和为操作机器而特需的照明。

3、管、线布置。

不应妨碍在机器附近的安全出入，防止磕绊，有足够的上部空间。

4、维护时的出入安全。

〔五〕机器安全防护装置

1、固定安全防护装置

固定安全防护装置是防止操作人员接触机器危险部件的固定的安全装置。

2、联锁安全装置

联锁安全装置的根本原理：

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

3、控制安全装置

使用控制装置能使机器能迅速地停止运动。

控制装置的原理是：

只有控制装置完全闭合时，机器才能开动。

4、自动安全装置

自动安全装置的机制是把暴露在危险中的人体从危险区域中移开。

它只能使用在有足够的时间来完成这样的动作而不会导致伤害的环境下，因此，仅限于在低速运动的机器上采用。

5、隔离安全装置

隔离安全装置是一种阻止身体的任何局部靠近危险区域的设施，如固定的栅栏等。

6、可调安全装置

在无法实现对危险区域进展隔离的情况下，可以使用局部可调的安全装置。

这种安全装置的保护作用取决于操作者的准确使用、对安全装置正确的调节以与合理的维护。

7、自动调节安全装置

自动调节装置由于工件的运动而自动开启，当操作完毕后又回到关闭的状态。

8、跳闸安全装置

跳闸安全装置的作用，是在操作到危险点之前，自动使机器停止或反向运动。

该类装置依赖于敏感的跳闸机构，同时也有赖于机器能够迅速停止〔使用刹车装置可以做到这一点〕。

9、双手控制安全装置

这种装置迫使操纵者应用两只手来操纵控制器，它仅能对操作者提供保护。

五、安全色

机械设备易发生危险的部位应涂有安全色，提示操作人员注意。

GB6527.2-86《安全色使用导那么》规定：

为了使人们对周围存在的不安全因素环境、设备引起注意，需要涂以醒目的安全色，以提高对不安全因素的警惕。

统一使用安全色，能使人们在紧急情况下，借助所熟悉的安全色含义，识别危险部位，尽快采取措施，提高自控能力，有助于防止发生事故。

但安全色的使用不能取代防X事故的其他措施。

安全色有红色、黄色、蓝色、绿色、红色与白色相间的条纹、黄色焉黑色相间隔的条纹、蓝色与白色相间隔的条纹。

比照色有白色和黑色。

1、红色

表示禁止、停止、消防和危险的意思。

但凡禁止停止和有危险的器件、设备或环境，应涂以红色标记。

如禁止标志、消防设备、停止按钮和停车、杀车装置的操纵把手、仪表刻度盘上的极限位置刻度、机器转动部件的裸露局部〔飞轮、齿轮、皮带轮的轮辐、轮毂〕、危险信号旗等。

2、黄色

表示注意、警告的意思。

但凡警告人们注意的器件、设备或环境，应涂以黄色标记，如警告标志、皮带轮与其防护罩的内壁、砂轮机罩、防护栏杆、警告信号旗等。

3、蓝色

表示必须遵守的意思，如命令标志。

4、绿色

表示通行、安全和提供信息的意思。

但凡在可以通行或安全情况下，应涂以绿色标记，如机器的启动按钮、安全信号旗、指示方向的提示标志如太平门、安全通道、紧急出口、安全楼梯、可动火区、避险处。

5、红色与白色相间的隔条纹

它此单独使用红更为醒目，表示禁止通行、禁止跨越的意思。

主要用于公路、交通等方面所有的防护栏杆与隔离墩。

6、黄色与黑色相间隔的条纹

它比单独使用黄色更为醒目，表示特别注意的意思。

常用于流动式起重机的排障器、外伸支脚、回转平台的后部、起重臂端部、起重吊钩和配重、动滑轮组侧板、剪板机的压紧装置、冲床的滑块，压铸机的动型板、圆盘送料机的圆盘，低管道等。

7、蓝色与白色的间隔的条纹

它比单独使用蓝色更为醒目，表示指示方面，主要用于交通上的指示导向标。