《生产技术》知识点（2）

冲压剪切机械安全技术

1：冲压事故分析 ★★

（三）实现冲压安全的对策

第一，采用手用工具送取料，避免人的手部伸入模口区。

第二，设计安全化模具，缩小模口危险区，设置滑块小行程，使人手无法伸进模口区。

第三，提高送、取料的机械化和自动化水平，代替人工送、取料。

第四，在操作区采用安全装置，保障滑块的下行程期间，人手处于危险模口区之外。解决冲压事故的根本措施是在实现本质安全措施的基础上，在操作区使用安全防护装置。压力机的安全功能部件包括离合器和制动器、紧急制动装置、安全防护装置和安全辅助装置等与安全相关的部件。

 2：压力机作业区的安全防护 ★★

（一）操作控制系统

操作控制系统包括离合器、制动器和脚踏或手操作装置。

制动器和离合器是操纵曲柄连杆机构的关键控制装置，离合器与制动器工作异常，会导致滑块运动失去控制，引发冲压事故。

离合器分为刚性离合器和摩擦离合器。

刚性离合器以刚性金属键作为接合零件，构造简单，不需要额外动力源，但不能使滑块停止在行程的任意位置，只能使滑块停止在上死点。

摩擦离合器借助摩擦副的摩擦力来传递扭矩，结合平稳，冲击和噪声小，可使滑块停止在行程的任意位置。

离合器在设计时应保证：

（1）离合器与制动器的联锁控制动作应灵活、可靠，不得相互干涉。一般采用离合器-制动器组合结构，以减少二者同时结合的可能性。

（2）采用规格尺寸、质量、刚度上应一致的压缩弹簧接合制动器和脱开离合器。

（3）制动器和离合器设计时应保证任一零件（如能量传递或螺栓）的失效，不能使其他零件快速产生危险的联锁失效。

（4）离合器及其控制系统应保证在气动、液压和电气失灵的情况下，离合器立即脱开，制动器立即制动。

（5）禁止在机械压力机上使用带式制动器来停止滑块。

（6）脚踏操作与双手操作规范应具有联锁控制。

（7）在离合器、制动器控制系统中，须有急停按钮。在执行停机控制的瞬时动作时，必须保证离合器立即脱开、制动器立即接合。急停按钮停止动作应优先于其他控制装置。

（二）安全防护装置

压力机应安装危险区安全保护装置，并确保正确使用、检查、维修和可能的调整，以保护暴露于危险区的每个人员。安全防护装置分为安全保护装置与安全保护控制装置。安全防护装置应具备以下安全功能之一：

①在滑块运行期间，人体的任一部分不能进入工作危险区；

②在滑块向下行程期间，人体的任一部分不能进入工作危险区；

③在滑块向下行程期间，当人体的任一部分进入危险区之前，滑块能停止下行程或超过下死点。

安全保护装置包括活动、固定栅栏式、推手式、拉手式等。

安全保护控制装置包括双手操作式、光电感应保护装置等。如果压力机工作过程中需要从多个侧面接触危险区域，应为各侧面安装提供相同等级的安全防护装置。危险区开口小于6mm的压力机可不配置安全防护装置。

 

1.固定式封闭防护装置

通过在危险区周围设置实体隔离，确保人体任何部位无法进入危险区，从而保护一切有可能进入危险区人员的安全。常见有固定和活动联锁式，实体隔离有透明实体隔板、栅栏式防护装置，应满足下列安全要求：

（1）防护装置应牢固固定安装在机床、周围其他固定的结构件或安装在地面上，不用专门工具不能拆除。

（2）固定式防护装置的送料开口、栅栏式防护装置的栅栏间隙和隔离实体到危险线的安全距离，应符合防止上下肢触及危险区的安全距离的标准要求。

（3）联锁式防护装置只有在活动护栏门关闭后才能启动工作行程。

2.双手操作式安全保护控制装置

双手操作式安全装置的工作原理是将滑块的下行程运动与对双手的限制联系起来，必须符合以下要求：

（1）双手操作的原则。不能只用一只手、同一手臂的手掌和手肘、小臂或手肘、手掌和身体的其他部分来启动输出信号，必须双手同时推按操纵器，离合器才能接合滑块下行程；在滑块下行过程中，松开任一按钮，滑块立即停止下行程或超过下死点。

（2）重新启动的原则。对于被中断的操作控制需要恢复以前，应先松开全部按钮，然后再次双手按压后才能恢复运行。

（3）最小安全距离的原则。安全距离是指操纵器的按钮或手柄到压力机危险线的最短直线距离。安全距离应根据压力机离合器的性能，通过计算来确定。

（4）操纵器的装配要求。两个操纵器（按钮或操纵手柄的手握部位）的内缘装配距离至少相隔260mm。为防止意外触动，按钮不得凸出台面或加以遮盖。

（5）对需多人协同配合操作的压力机，应为每位操作者都配置双手操纵装置，并且只有全部操作者协同操作双手操纵装置时，滑块才能启动运行。

对此需要说明，双手操作式安全装置只能保护使用该装置的操作者，不能保护其他人员的安全。

3.光电保护装置

应满足以下功能：

（1）保护范围。由保护高度和保护长度构成矩形光幕。保护高度不低于滑块最大行程与装模高度调节量之和，保护长度应能覆盖操作危险区。

（2）自保功能。在保护幕被遮挡，滑块停止运动后，即使人体撤出恢复通光时，装置仍保持遮光状态，滑块不能恢复运行，必须按动“复位”按钮，滑块才能再次启动。

（3）回程不保护功能。滑块回程时装置不起作用，在此期间即使保护幕被破坏，滑块也不停止运行，以利操作者的手出入操作。

（4）自检功能。光电保护装置可对自身发生的故障进行检查和控制，使滑块处于停止状态，在故障排除以前不能恢复运行。

（5）响应时间与安全距离。装置响应时间不得超过20ms。从保护幕到模口危险区的最小安全距离，应根据压力机离合器的性能通过计算来确定。

（6）抗干扰性。光线式安全装置在白炽灯、高频电子电源荧光灯干扰下应能正常工作，受到频闪灯光干扰不应失灵。

4.拉（推或拨）手式安全装置

拉（推或拨）手式安全装置属于机械式安全装置，可防止操作者双手误入危险区。

若手已入危险区，通过该安全装置将手随冲模的闭合而拉（推或拨）出危险区。目前已很少使用。

 3：剪板机安全技术★

（一）一般安全要求

（1）剪板机应有单次循环模式。选择单次循环模式后，即使控制装置持续有效，刀架和压料脚也只能工作一个行程。

（2）压料装置（压料脚）应确保剪切前将剪切材料压紧，压紧后的板料在剪切时不能移动。

（3）安装在刀架上的刀片应固定可靠，不能仅靠摩擦安装固定。

（4）剪板机上的所有紧固件应紧固，并应采取防松措施以免引起伤害。

（5）在使用剪板机时，剪板机后部落料危险区域一般应设置阻挡装置，以防止人员发生危险。如果剪板机配备了可调整的前托料和后挡料，即使配备了后托料，后挡料（电动或非电动）和前托料（如果配备）不能将其调整到刀口下方，后挡料的设计也不允许将后挡料调整到刀口之间。

（6）应根据剪板机自身的结构性能特点，设置合适的安全监督控制装置，对机器的安全运行状况进行监控。

（7）剪板机上必须设置紧急停止按钮，一般应在剪板机的前面和后面分别设置。

（8）如果剪板机配有激光器（指示剪切线），应符合安全标准的规定，以保证其不致对人身产生伤害。

木工机械安全技术

 1：木工机械的危险有害因素★

（1）机械危险。主要包括刀具的切割伤害、木料的反弹冲击伤害、锯条断裂或刨刀片飞出以及木屑碎片抛射飞出物伤人等。

（2）木材的生物效应危险。取决于木材种类、接触时间或操作者自身的体质条件。可引起皮肤症状、视力失调、对呼吸道黏膜的刺激和病变、过敏病状等。

（3）化学危害。在木材的存储防腐、加工和成品的表面修饰粘接都需要采取化学手段。其中有些会引起中毒、皮炎或损害呼吸道黏膜。

（4）木粉尘伤害。可导致呼吸道疾病，严重的可表现为肺叶纤维化症状，家具加工行业鼻癌和鼻窦腺癌比例较高。

（5）火灾和爆炸的危险。木材原料、半成品或成品、切削废料等都是易燃物，悬浮状态的木粉尘和某些化学品是易爆物。火灾危险存在于木材加工全过程的各个环节。

（6）噪声和振动危害。木工机械是高噪声和高振动机械。

诸多危险有害因素中，刀具切割的发生概率高，危险性大，木材的天然缺陷、刀具高速运动和手工送料的作业方式是直接原因。由于刀具的高速运动和多刀多刃的作用，即使瞬间触碰刀具也会导致多次切削严重后果。木工机械事故，第一位是平刨床，第二位是锯机类（主要是圆锯机和带锯机），其他木工机械比前两者事故率要低得多。火灾爆炸事故更是后果严重，木工作业场所是防火的重点。对人体健康构成长期影响的有害因素，应在木材加工行业的综合治理中统筹考虑。

 2：木工平刨床安全技术 ★★

（二）刨刀轴

刀轴由刨刀体、刀轴主轴、刨刀片和压刀组成，装入刀片后的总成，称为刨刀轴或刀轴。刀轴的各组成部分及其装配应满足以下安全要求：

（1）刀轴必须是装配式圆柱形结构，严禁使用方形刀轴。刀体上的装刀梯形槽应上底在外，下底靠近圆心，组装后的刀槽应为封闭型或半封闭型。保证夹紧后在运转中不得松动或刀片发生径向滑移。

 

（2）组装后的刨刀片径向伸出量不得大于1.1mm。

（3）组装后的刀轴须经强度试验和离心试验，试验后的刀片不得有卷刃、崩刃或显著磨钝现象。

（4）刀轴的驱动装置所有外露旋转件都必须有牢固可靠的防护罩，并在罩上标出单向转动的明显标志；须设有制动装置，在切断电源后，保证刀轴在规定的时间内停止转动。

（三）加工区安全防护装置

平刨床操作危险区必须设置安全防护装置，其基本功能是遮盖刀轴防止切手。平刨床遮盖式安全装置的安全技术要求如下：

（1）非工作状态下，护指键（或防护罩）必须在工作台面全宽度上盖住刀轴。

（2）刨削时仅打开与工件等宽的相应刀轴部分，其余的刀轴部分仍被遮盖。未打开的护指键或护罩部分必须能自锁或被锁紧。

（3）应有足够的强度与刚度。整体护罩或全部护指键应承受1KN的径向压力，发生径向位移时，位移后与刀刃的剩余间隙要大于0.5mm。

（4）安全装置闭合灵敏，从接到闭合指令开始到护指键或防护罩关闭为止，闭合时间不得大于80ms。爪形护指键式的相邻键间距应小于8mm。

（5）装置不得涂耀眼颜色，不得反射光泽。

 3：圆锯机的安全技术 ★★

圆锯机是以圆锯片对木材进行锯切加工的机械设备。锯片的切割伤害、木材的反弹抛射打击伤害是主要危险，手动进料圆锯机必须装有分料刀；自动进料圆锯机须装有止逆器、压料装置和侧向防护挡板，送料辊应设防护罩。

2. 分料刀

分料刀是设置在出料端减少木材对锯片的挤压并防止木材反弹的装置。

不同尺寸的锯片应采用相应规格的分料刀。分料刀的安全要求如下：

（1）应有足够的宽度以保证其强度和刚度，受力后不会被压弯或偏离正常的工作位置。其宽度应介于锯身厚度与锯料宽度之间，在全长上厚度要一致。

（2）分料刀的引导边应是楔形的，以便于导入。其圆弧半径不应小于圆锯片半径。

（3）应能在锯片平面上作上下和前后方向的调整，分料刀顶部应不低于锯片圆周上的最高点；与锯片最靠近点与锯片的距离不超过3mm，其他各点与锯片的距离不得超过8mm。

随堂测试

【2019】1.冲压机是危险性较大的设备，从劳动安全卫生角度看，冲压加工过程的危险因素来自机电、噪声、振动等方面。下列冲压机的危险有害因素中，危险性最大的是（    ）。

A.噪声伤害        

B.振动伤害

C.机械伤害        

D.电击伤害

【参考答案】C

【2018】2.使用冲压机和剪板机存在可能导致生产安全事故发生。在冲压剪切作业中，常见的危险有害因素有（    ）。

A.有声危害、电气危险、热危险、职业中毒、振动危害

B.机械危险、电气危险、辐射危险、噪声危害、振动危害

C.机械危险、电气危险、热危险、噪声危害、振动危害

D.振动危害、机械危险、粉尘危害、辐射危险、噪声危害

【参考答案】C

 

【2019】3.压力机危险性较大，其作业区应安装安全防护装置，以保护暴露于危险区人员的安全。下列安全防护装置中，属于压力机安全保护控制装置的是（    ）。

A.推手式安全装置      

B.拉手式安全装置

C.光电式安全装置      

D.栅栏式安全装置

【参考答案】C

【2018】4.离合器是操纵曲柄连杆机构的关键控制装置，在设计时应保证（    ）。

A.任一零件失效可使其他零件连锁失效

B.在执行停机控制动作时离合器立即接合

C.刚性离合器可使滑块停止在运行的任意位置

D.急停按钮动作应优先于其它控制装置

【参考答案】D

【2020】5.剪板机因其具有较大危险性，必须设置紧急停止按钮，其安装位置应便于操作人员及时操作。紧急停止按钮一般应设置在（    ）。

A.剪板机的前面和后面 

B.剪板机的前面和右侧面

C.剪板机的左侧面和后面 

D.剪板机的左侧面和右侧面

【参考答案】A

【2020】6.木材加工过程中，因加工工艺、加工对象、作业场所环境等因素，不仅存在切割、冲击、粉尘、火灾、爆炸等危险，还存在对作业人员造成危害的生物效应危险。下列木材加工人员呈现的症状中，不属于生物效应危险造成的是（    ）。

A.听力损伤 

B.皮肤症状

C.视力失调 

D.过敏病状

【参考答案】A

【2019】7.木工平刨床的刀轴由刀轴主轴、刨刀片、刨刀体和压刀组成，装入刀片后的总成称为刨刀轴或刀轴，关于刀轴安全要求的说法，正确的是（    ）。

A.组装后的刨刀片径向伸出量大于1.1mm  

B.刀轴可以装配式圆柱形或方形结构

C.组装后的刀轴须进行强度试验和离心试验 

D.刀体上的装刀槽应为矩形或方形结构

【参考答案】C

【2019】8.木工平刨床操作危险区必须设置可以遮盖刀轴防止切手的安全防护装置，常用的有护指键式、护罩或护板等形式，控制方式有机械式、光电式、电磁式、电感应。下列对平刨床遮盖式安全装置的安全要求中，正确的有（    ）。

A.安全装置应涂耀眼颜色，以引起操作者的注意

B.非工作状态下，护指键（或防护罩）必须在工作台面全宽度上盖住刀轴

C.安全装置闭合时间不得小于规定的时间

D.刨削时仅打开与工件等宽的相应刀轴部分，其余的刀轴部分仍被遮盖

E.整体护罩或全部护指键应承受规定的径向压力

【参考答案】BDE

【2020】9.手动进料圆盘作业过程中可能存在木材反弹抛射而导致的打击伤害。为预防此类打击伤害，下列安全防护装置中，手动进料圆盘锯必须装设的是（    ）。

A.止逆器 

B.压料装置

C.侧向挡板 

D.分料刀

【参考答案】D

【2018】10.圆锯机是以圆锯片对木材进行锯割加工的机械设备。除锯片的切割伤害外,圆锯机最主要的安全风险是（    ）

A.木材反弹抛射打击      

B.木材锯屑引发火灾  

C.传动皮带绞入       

D.触电

【参考答案】A