《生产技术》知识点（1）
机械安全基础知识
1：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分为机械性危险和非机械性危险。
（一）机械性危险（看的见、运动，自身）
机械性危险包括与机器、机器零部件（包括加工材料夹紧机构）或其表面、工具、工件、载荷、飞射的固体或流体物料有关的可能会导致挤压、剪切、碰撞、切割或切断、缠绕、碾压、吸入或卷入、冲击、刺伤或刺穿、摩擦或磨损、抛出、绊倒和跌落、高压流体喷射等危险。
（二）非机械性危险（看不见）
非机械性危险主要包括电气危险（如电击、电伤）、温度危险（如灼烫、冷冻）、噪声危险、振动危险、辐射危险（如电离辐射、非电离辐射）、材料和物质产生的危险、未履行安全人机工程学原则而产生的危险等。
在对机械设备及其生产过程中存在的危险进行识别并预测可导致的事故时，应注意伤害事故概念的界定范围。
2：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，包括防护装置、保护装置及其他补充安全保护措施。
安全防护的重点是机械的传动部分及机械的其他运动部分、操作区、高处作业区、移动机械的移动区域，以及某些机器由于特殊危险形式需要特殊防护等。某些安全防护装置还可用于避免多种危险（防止机械伤害，同时也用于降低噪声等级和收集有毒排放物）。
采用何种手段防护，应根据对具体机器进行风险评价的结果来决定。
1.防护装置
通常采用壳、罩、屏、门、盖、栅栏等结构和封闭式装置，用于提供保护的物理屏障，将人与危险隔离，为机器的组成部分。
1）防护装置的功能
（1）隔离作用；（2）阻挡作用；（3）容纳作用；（4）其他作用。
2）采用安全防护装置可能产生的附加危险
安全防护装置可能带来附加危险。在设计时，应注意以下因素带来的附加危险并采取措施予以避免：
（1）安全防护装置出现故障、失效而丧失其保护功能，能使人员暴露于危险而增加伤害的风险。
（2）安全防护装置在减轻操作者精神压力的同时，也使操作者形成心理依赖，放松对危险的警惕性，或由于影响操作等原因使人员废弃这些装置。
（3）由动力驱动的安全防护装置，其运动零部件或易于下落的重型防护装置可能产生机械伤害的危险。
（4）安全防护装置的自身结构存在安全隐患，如尖角、锐边、突出部分等危险。
（5）由于安全防护装置与机器运动部分安全距离不符合要求而导致的危险。
3）安全防护装置的一般要求
在人和危险之间构成安全保护屏障是安全防护装置的基本安全功能，为此，安全防护装置必须满足与其保护功能相适应的要求：
（1）满足安全防护装置的功能要求。
（2）构成元件及安装的抗破坏性。
（3）不应成为新的危险源。
（4）不应出现漏保护区。不易拆卸，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。
（7）遵循安全人机工程学原则。
（8）满足某些特殊工艺要求。
4）防护装置的类型
防护装置可以单独使用，也可与带或不带防护锁定的联锁装置结合使用。按使用方式可分为以下几种：（1）固定式防护装置；（2）活动式防护装置；（3）联锁防护装置。
5）防护装置的安全技术要求
除了满足安全防护装置的一般要求外，还应符合以下要求：
（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，并满足安全距离的要求，使人不可能越过或绕过防护装置接触危险。
（2）固定防护装置应采用永久固定（如焊接等）或借助紧固件（如螺钉、螺栓等）方式固定，若不用工具（或专用工具）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。
（5）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。开口尺寸e表示方形开口的边长、圆形开口的直径和槽形开口的最窄处尺寸。
2.保护装置
防护装置以外的安全防护装置，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。常见的有联锁装置、双手操作式装置、能动装置、限制装置等。
1）保护装置的种类
按功能不同，保护装置可大致分为以下几类：
（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。可以是机械、电气或其他类型的。
（2）能动装置；一种附加手动操纵装置，与启动控制一起使用，并且只有连续操作时，才能使机器执行预定功能。
（3）保持——运行控制装置；一种手动控制装置，只有当手对操纵器作用时，机器才能启动并保持机器功能。
（4）双手操纵装置；至少需要双手同时操作，以便在启动和维持机器某种运行的同时，针对存在的危险，强制操作者在机器运转期间，双手没有机会进入机器的危险区，以此为操作者提供保护的一种装置。
（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以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完成感应功能的装置，可探测特定区域内由于不透光物体出现引起的该装置内光线的中断。
（7）机械抑制装置；在机构中引入的能靠其自身强度，防止危险运动的机械障碍（如楔、轴、撑杆、销）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（如空间限度、压力限度、载荷力矩限度等）的装置。
（9）有限运动控制装置（也称行程限制装置）。与机器控制系统一起作用的，使机器元件做有限运动的控制装置。
3.补充保护措施
补充保护措施也称附加预防措施，是指在设计机器时，除了一般通过设计减小风险采用安全防护措施和提供各种使用信息外，还应另外采取的有关安全措施。
1）实现急停功能的组件和元件
（1）急停装置容易识别、清晰可见。急停器件为红色掌揿或蘑菇式开关、拉杆操作开关等，附近衬托色为黄色。
（2）急停装置应能迅速停止危险运动或危险过程而不产生附加风险，急停功能不应削弱安全装置或与安全功能有关装置的效能。
（3）急停装置应设有防止意外操作的措施，通常与操作控制站隔开以避免相互混淆，可设置在操作者无危险随手可及之处，也可设置在可碎玻璃壳内。
（4）急停装置被启动后应保持接合状态，在用手动重调之前应不可能恢复电路。
3：机床设备安全距离★
金属切削机床及砂轮机安全技术
1：切削机运动部位的防护★★
（1）有可能造成缠绕、吸入或卷入等危险的运动部件和传动装置（如链传动、齿轮齿条传动、带传动、蜗轮传动、轴、丝杠、排屑装置等）应予以封闭、设置防护装置或使用信息提示。
通常传动装置采用隔离式防护装置，如齿轮、链传动采用封闭式防护罩，带传动采用金属骨架的防护网，保护区域较大的范围采用防护栅栏。需要人员近距离作业的操作区，刀具和运动部件的防护，应针对性采用符合要求的保护装置。
（2）凡在作业上方有物料传输装置、带传动装置以及上方可能有坠落物件的下方，应设置防护廊、防护棚、防护网等防护。
（3）运动部件与运动部件之间、运动部件与静止部件（包括墙体等构筑物）之间，不应存在挤压危险和剪切危险，否则应限定避免人体各部位受到伤害的最小安全距离或按有关规定采用防止挤压、剪切的保护装置。
（4）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。
（5）对于有惯性冲击的机动往复运动部件，应设置缓冲装
（6）对于可能超负荷（压力、起升量、温度等）发生部件损坏而造成伤害的，应设置超负荷保护装置，并在机床上或说明书中标明极限使用条件。
（7）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、脱离、甩出
（8）对于单向转动的部件应在明显位置标出转动方向，防止反向转动导致危险。
（9）运动部件不允许同时运动时，其控制机构应联锁，不能实现联锁的，应在控制机构附近设置警告标志，并在说明书中加以说明。
2：砂轮机安全技术 ★★
砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘和防护罩共同组成。砂轮机安全防护的重点是砂轮，砂轮的安全与砂轮装置各组成部分的安全技术措施直接相关。
1.砂轮主轴
砂轮主轴端部螺纹应满足防松脱的紧固要求，其旋向须与砂轮工作时旋转方向相反，砂轮机应标明砂轮的旋转方向；端部螺纹应足够长，切实保证整个螺母旋入压紧（L>1cm）；主轴螺纹部分须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1/2（h>H/2）。
2.砂轮卡盘
一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3，切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的1/4；卡盘结构应均匀平衡，各表面平滑无锐棱，夹紧装配后，与砂轮接触的环形压紧面应平整、不得翘曲；卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5mm的足够间隙。
3.砂轮防护罩
砂轮防护罩一般由圆周构件和两侧面构件组成，防护罩留有一定形状的开口，防护罩应满足以下安全技术要求：
（1）砂轮防护罩的总开口角度应不大于90°，如果使用砂轮安装轴水平面以下砂轮部分加工时，防护罩开口角度可以增大到125°。而在砂轮安装轴水平面的上方，在任何情况下防护罩开口角度都应不大于65°。
（2）砂轮防护罩任何部位不得与砂轮装置各运动部件接触，砂轮卡盘外侧面与砂轮防护罩开口边缘之间的间距一般应不大于15mm。
（3）防护罩上方可调护板与砂轮圆周表面间隙应可调整至6mm以下；托架台面与砂轮主轴中心线等高，托架与砂轮圆周表面间隙应小于3mm。
（4）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。
（5）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。
（四）砂轮机的使用安全
1.砂轮的检查
砂轮在安装使用前，必须经过严格的检查。有裂纹或损伤等缺陷的砂轮绝对不准安装使用。
（1）标记检查。通过标记核对砂轮的特性是否符合使用要求、砂轮与主轴尺寸是否相匹配。砂轮没有标记或标记不清，无法核对、确认砂轮特性的砂轮，不管是否有缺陷，都不可使用。
（2）新砂轮、经第一次修整的砂轮以及发现运转不平衡的砂轮，都应做平衡试验。
2.砂轮机的操作要求
（1）在任何情况下都不允许超过砂轮的最高工作速度，安装砂轮前应核对砂轮主轴的转速，在更换新砂轮时应进行必要的验算。
（2）应使用砂轮的圆周表面进行磨削作业，不宜使用侧面进行磨削。
（3）无论是正常磨削作业、空转试验还是修整砂轮，操作者都应站在砂轮的斜前方位置，不得站在砂轮正面。
（4）禁止多人共用一台砂轮机同时操作。
（5）砂轮机的除尘装置应定期检查和维修，及时清除通风装置管道里的粉尘，保持有效的通风除尘能力。
（6）发生砂轮破坏事故后，必须检查砂轮防护罩是否有损伤，砂轮卡盘有无变形或不平衡，检查砂轮主轴端部螺纹和紧固螺母，合格后方可使用。
随堂测试
【2020】1.某工厂为了扩大生产能力，在新建厂房内需安装一批设备，有大、中、小型机床若干，安装时要确保机床之间的间距符合《机械工业职业安全卫生设计规范》（JBJ18）。其中，中型机床之间操作面间距应不小于（ ）。
A.1.1m
B.1.3m
C.1.5m
D.1.7m
【参考答案】B
【2020】2.机械使用过程中的危险可能来自机械设备和工具本身、原材料、工艺方法和使用手段等多方面，危险因素可分为机械性危险因素和非机械性危险因素，下列危险因素中，属于非机械性的是（ ）。
A.挤压
B.碰撞
C.冲击
D.噪声
【参考答案】D
【2020】3.安全保装置是通过自身结构功能限制或防止机器某种危险，从而消除或减小风险的装置。常见种类包括联锁装置、能动装置、敏感保护装置、双手操作式装置、限制装置等。关于安全保护装置功能的说法，正确的是（ ）。
A.联锁装置是防止危险机器功能在特定条件下停机的装置
B.限制装置是防止机器或危险机器状态超过设计限度的装置
C.能动装置是与停机控制一起使用的附加手动操纵装置
D.敏感保护装置是探测周边敏感环境并发出信号的装置
【参考答案】B
【2019】4.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
【参考答案】D
【2019】5.消除或减小相关风险是实现机械安全的主要对策和措施，一般通过本质安全技术、安全防护措施、安全信息来实现，下列关于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.设置双手操纵装置
C.设置信号和警告装置
D.采用安全可靠的电源
【参考答案】B
【2018】6.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，安全防护装置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
【参考答案】ABE
【2020】7.金属切削机床作业存在的机械危险多表现为人员与可运动部件的接触伤害。当通过设计不能避免或不能充分限制机械危险时，采取必要的安全防护措施。下列防止机械危险的安全措施中，正确的有（ ）。
A.危险的运动部件和传动装置应予以封闭，设置防护装置
B.有行程距离要求的运动部件，应设置可靠的限位装置
C.两个运动部件不允许同时运动时，控制机构禁止联锁
D.有惯性冲击的机动往复运动部件，应设置缓冲装置
E.有可能松脱的零部件，必须采取有效紧固措施
【参考答案】ABDE
【2019】8.运动部件是金属切削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
C.超负荷保护装置
D.防挤压装置
【参考答案】A
【2020】9.砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘和防护罩组成，砂轮装置的安全与其组成部分的安全技术要求直接相关。关于砂轮装置各组成部分安全技术要求的说法，正确的是（ ）。
A.砂轮主轴端部螺纹旋向应与砂轮工作时的旋转方向一致
B.一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/5
C.卡盘与砂轮侧面的非接触部分应有不小于1.5mm的间隙
D.砂轮防护罩的总开口角度一般不应大于120°
【参考答案】C
【2018】10.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小于1.5mm的间隙
B.一般用途砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3
C.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1/2
E.砂轮主轴螺纹旋向与砂轮工作时旋转方向相同
【参考答案】BCD
