1、第 頁機械安全設(shè)計的安全措施 機械安全制定是指在機械制定階段，從零件材料到零部件的合理形狀和相對位置，從限制操縱力、運動件的質(zhì)量和速度到減少噪聲和振動，應(yīng)用零部件間的強制機械作用原理，結(jié)合人機工程學(xué)原則等多項措施，通過選用適當?shù)闹贫ńY(jié)構(gòu)，采納本質(zhì)安全技術(shù)與動力源，盡可能地避免或減少危險；也可以通過提升設(shè)備的可靠性、操作機械化或自動化以及執(zhí)行在危險區(qū)以外的調(diào)整、修理等措施。 1.選用適當?shù)闹贫ńY(jié)構(gòu)，避免或減少危害 (1)采納本質(zhì)安全技術(shù) 本質(zhì)安全技術(shù)是指利用該技術(shù)進行機械預(yù)定功能的制定和制造，不必須要采納 其他安全防護措施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機械的預(yù)定功能時滿足機械自身的安全要求。 避免銳邊

2、、尖角和凸出部分。在不影響預(yù)定使用功能前提下，機械設(shè)備及其零部件應(yīng)盡量避免制定成會引起損傷的銳邊、尖角、粗糙或凹凸不平的表面和較特別的部分。銳邊或尖角應(yīng)倒鈍、折邊或修圓；可能引起刮傷的開口端應(yīng)包覆。 滿足安全距離原則。防止危險部位傷害和避免受擠壓或剪切的危險。利用 安全距離防止人體觸及危險部位或進入危險區(qū)，這是減少或消除機械風(fēng)險的一種方法。在規(guī)定安全距離時，必須合計使用機械設(shè)備時可能出現(xiàn)的各種狀態(tài)、有關(guān)人體的測量數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用等因素。機械的安全距離包括兩類：一是避免受擠壓或剪切危險的安全距離。二是機械組成部分的有形障礙物與危險區(qū)的最小距離，用來限制人體或人體的某部位的運動范圍；當兩移動件相對

3、運動或移動件向著固定件運動時，人體或人體的某部分在其中可能受到擠壓或剪切。這時，可以通過減少運動件間的最小距離，使人的身體部位不能進入，從而避免了危險；也可以增大運動件間最小距離，使人體可以安全地進人或通過。 限制有關(guān)因素的物理量。在不影響使用功能的狀況下，依據(jù)各類機械的不 同特點，限制某些可能引起危險的物理量值來減少危險。如控制噪聲、振動等，使其低于安全標準中規(guī)定的同意指標。 使用本質(zhì)安全工藝過程和動力源。本質(zhì)安全工藝過程和本質(zhì)安全動力源， 是指這種工藝過程和動力源自身是安全的。對在有爆炸隱患場所使用的機械設(shè)備，應(yīng)采納全氣動或全液壓控制系統(tǒng)和操縱機構(gòu)或采納相應(yīng)等級的“本質(zhì)安全的防爆電氣裝置，

4、避免一般電氣裝置容易出現(xiàn)火花而導(dǎo)致爆炸危險。防爆電氣設(shè)備類型有本質(zhì)安全型、隔爆型、增安型、充油型、充砂型、正壓型、無火花型、特別型等。 限制最大壓力不超過同意值，并在機械設(shè)備的液壓裝置中使用阻燃和無毒液體，或采納與環(huán)境匹配的“本質(zhì)安全動力源。 (2)限制機械零件應(yīng)力 組成機械的所有零件，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)制定來達到防止由于應(yīng)力過大破壞或失效、過度變形或失穩(wěn)坍塌引起故障或引發(fā)事故。機械零件的選用應(yīng)在專業(yè)符合性要求、抗破壞能力、連接緊固方式的可靠性、防止超載應(yīng)力和優(yōu)良的平衡和穩(wěn)定性等方面予以充分合計。機械零件選用的材料性能、制定規(guī)范等，都應(yīng)符合機械制定的標準或規(guī)范要求，使零件的計算應(yīng)力不超過許用值，確保

5、適宜的安全系數(shù)，以防止由于零件應(yīng)力過大而破壞或失效，避免故障或事故的發(fā)生。 (3)提交材料和物質(zhì)的安全性 用以制造機械的材料、燃料和加工材料在使用期間其毒害物成分、濃度應(yīng)低于安全衛(wèi)生標準的規(guī)定，不得危及人員的安全或健康，不得對環(huán)境造成污染。材料的力學(xué)特性，如抗拉強度、抗剪強度、沖擊韌性、屈服極限等，應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷如沖擊、振動、交變載荷等作用要求；材料應(yīng)具有優(yōu)良的對環(huán)境的適應(yīng)性，在預(yù)定的環(huán)境條件下，應(yīng)具有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力；材料應(yīng)具有均勻性，防止由于工藝制定不合理，使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力；同時，應(yīng)避免采納有毒的材料或物質(zhì)，應(yīng)能避免機械本身或由于使用某種材料而產(chǎn)

6、生的氣體、液體、粉塵、蒸汽或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和爆炸危險。 (4)履行安全人機工程學(xué)原則 安全人機工程學(xué)是從工作系統(tǒng)制定的安全角度出發(fā)，運用系統(tǒng)工程的理論方 法，研究人一機系統(tǒng)各要素之間的互相作用、影響以及它們之間的協(xié)調(diào)方式，通過制定使系統(tǒng)的總體性能達到安全、準確、高效、舒適的目的。在機械制定中，通過合理分配人機功能、適應(yīng)人體特性、人機界面制定、作業(yè)空間的布置等方面履行安全人機工程學(xué)原則，提升機械設(shè)備的操作性能和可靠性，使操的體力消耗和心理壓力降到最低，從而減少操作差錯。 (5)制定控制系統(tǒng)的安全原則 機械在使用過程中，典型的危險工況有：意外啟動、速度變化失控、運動不能停止、運動機械零件或工件

7、脫落飛出、安全裝置的功能受阻等。機械控制系統(tǒng)的制定應(yīng)與所有電子設(shè)備的電磁兼容性相關(guān)標準一致，防止?jié)撛诘奈ｋU工況發(fā)生，制定時應(yīng)合計各種作業(yè)的操作模式或采納故障顯示裝置，使操可以安全地采用措施，并遵循以下原則和方法： 重新啟動原則：動力中斷后重新接通時，如果機械設(shè)備自發(fā)啟動會產(chǎn)生危險，應(yīng)采用措施，使動力重新接通時機械不會自行啟動，只有再次操作啟動裝置機械才干運轉(zhuǎn)。 關(guān)鍵件的元余原則：控制系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，可以通過備份的方法減少機械故障率，即當一個零部件失效時，用備用件接替以實現(xiàn)預(yù)定功能。當與自動監(jiān)控相結(jié)合時，自動監(jiān)控應(yīng)采納不同的制定工藝，以避免共同失效。 定向失效模式：指部件或系統(tǒng)主要失效模式是預(yù)

8、先已知的，而且，只要失效總是這些部件或系統(tǒng)，這樣可以事先針對其失效模式采納相應(yīng)的預(yù)防措施，可重新編程控制系統(tǒng)中安全功能的實現(xiàn)，防止危險的誤動作措施。 (6)防止氣動和液壓系統(tǒng)的危險 采納氣動、液壓、熱能等裝置的機械，必須通過制定來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各種潛在危害。 (7)預(yù)防電氣危害 用電安全是機械安全的重要組成部分，機械中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全 標準的要求。預(yù)防電危害應(yīng)注意絕緣、屏蔽、安全距離、接地零、剩余電流保護等。 2.減少或限制操進入危險區(qū) (1)機械具有優(yōu)良的可靠性和穩(wěn)定性 可靠性是指機械或零部件在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定期限內(nèi)執(zhí)行規(guī)定的功能 而不出現(xiàn)故障的能力。提升設(shè)

9、備的可靠性可以降低危險故障率，從而降低操作人員查找故障和檢修設(shè)備的頻率，即減少了操面臨危險的概率。 機械的可靠性一般可分為結(jié)構(gòu)可靠性和機構(gòu)可靠性。結(jié)構(gòu)可靠性主要合計機 械結(jié)構(gòu)的強度以及由于載荷的影響使之疲憊、磨損、斷裂等引起的失效；機構(gòu)可靠性合計的不是強度問題引起的失效，而是機構(gòu)在動作過程中由于運動學(xué)問題而引起的故障。 設(shè)備不應(yīng)在振動、風(fēng)載或其他可預(yù)見的外在作用下傾覆或產(chǎn)生同意范圍外的運動，即具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。 (2)采納機械化和自動化技術(shù) 機械化和自動化技術(shù)可以使人的操作崗位遠離危險或有害現(xiàn)場，從而減少傷亡事故和職業(yè)病的危害。 (3)確保調(diào)試、檢查及修理保養(yǎng)的安全 設(shè)備運行安全檢查是設(shè)備安全管理的重要措施，是防止設(shè)備故障和事故發(fā)生的有效方法