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机械安全生产基础知识和触电事故
一、内容提要：
检验应考人员对机械制造和使用的通用安全技术要求和机械伤害主要类型及预防对策的掌握程度;
二、重点、难点：
(一)了解常用机械结构、工作原理、控制系统、传动和运动的主要形式及危险因素;
(二)熟悉常用机械的主要危险部位、安全防护装置及安全措施。
(三)机械制造过程中发生伤害的主要类型、原因分析和预防措施;
(四)掌握通用机械安全设施、安全装置和安全防护罩、网的技术要求。
三、内容讲解：
一、机械设备的使用安全
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做不同的机械运动。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。
(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、圆形心轴和杆等。
(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、轧钢机、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及其床身、剪切机的刀刃等。
(8)单向滑动，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的危险，如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。
(二)机械安全措施
1. 机械安全措施类别
为了保证机械设备的安全运行和操作工人的安全和健康，所采取的安全措施一般可分为直接、间接和指导性3类。
(1) 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。
(2)间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全有效的防护装置，克服在使用过程中产生的不安全因素。
(3)指导性安全技术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，从而保证安全作业。
2.传动装置的防护
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不幸事故，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。
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。
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。
所有上述危险部位都应可靠地加以防护，目的是把它与工人隔开，从而保证安全。
(1)啮合传动的防护。
啮合传动有齿轮(直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、齿轮齿系)啮合传动、蜗轮蜗杆传动、链条传动等。这里仅对齿轮啮合传动的防护装置作讨论。
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啮合齿轮，不管啮合齿轮处在何种位置，因为即使啮合齿轮处在操作工人不常到的地方，但工人在维护保养机器时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。对于一些老设备，如发现啮合齿轮外露，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有金属骨架的铁丝网。防护装置必须安装牢靠，并保证在机器运行中不发生振动;要求装置合理，防护罩的外壳与传动机构的外形相符，同时要便于开启、便于机器的维护保养，即要求能方便地打开和关闭。为了引起工人的注意，防护罩内壁应涂成红色，最好装电气连锁，使得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)皮带传动机械的防护。
皮带传动的传动比精确度较齿轮啮合传动的传动比差，但是当过载时，皮带打滑，起到了过载保护作用。皮带传动机构传动平稳，噪音小，结构简单，维护方便。因此，皮带传动机构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，故其不能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：皮带接头处和皮带进入皮带轮的地方，如图1―4中箭头所指部分，因此要加以防护。
皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm，设计要合理，不要影响机器的运行。一般传动机构离地面2 m以下，要设防护罩。但在下列3种情况下，即使在2 m以上也应加以防护：皮带轮之间的距离在3 m以上;皮带宽度在15 cm以上;皮带回转的速度在9 m/min以上。这样万一皮带断裂时，也不至于落下伤人。
皮带的接头一定要牢固可靠。安装皮带时要做到松紧适宜。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。
【例题】皮带防护罩与皮带的距离不要小于50mm，设计要合理，不要影响机器的运行。皮带传动机构需要设防护罩的是：
A.皮带轮之间的距离在3 m以上;
B.皮带宽度在15 cm以上;
C.皮带回转的速度在9 m/min以上
D.皮带轮直径在0.5米以上
E.皮带传动机构离地面2 m以下
【答案】ABCE
(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;更加安全的方法则是增设防护装置。
二、机械生产伤害的类型及对策
(一)机械伤害类型
机械装置运行过程中存在着两大类不安全因素。一类是机械危害，包括夹挤、碾压、剪切、切割、缠绕或卷入、或刺伤、摩擦或磨损、飞出物打击、高压流体喷射、碰撞或跌落等危害;另一种称为非机械危害，它包括了电气危害、噪声危害、振动危害、辐射危害、温度危害等。
在机械行业，存在以下主要危险和危害：
(1)物体打击：是指物体在重力或其他外力的作用下产生运动，打击人体而造成人身伤亡事故。不包括主体机械设备、车辆、起重机械、坍塌等引发的物体打击。
(2)车辆伤害：是指企业机动车辆在行驶中引起的人体坠落和物体倒塌、飞落、挤压造成的伤亡事故。不包括起重提升、牵引车辆和车辆停驶时发生的事故。
(3)机械伤害：是指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的挤压、碰撞、冲击、剪切、卷入、绞绕、甩出、切割、切断、刺扎等伤害。不包括车辆、起重机械引起的伤害。
(4)起重伤害：是指各种超重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、物体(吊具、吊重物)打击等造成的伤害。
(5)触电：包括各种设备、设施的触电，电工作业的触电，雷击等。
(6)灼烫：是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外的灼伤)、物理灼伤(光、放射性物质引起的体内外的灼伤)。不包括电灼伤和火灾引起的烧伤。
(7)火灾伤害：包括火灾造成的烧伤和死亡。
(8)高处坠落：是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。
(9)坍塌：是指物体在外力或重力作用下，超过自身的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故，如挖沟时的土石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌、建筑物坍塌等。不包括矿山冒顶片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌。
(10)火药爆炸：是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。
(11)化学性爆炸：是指可燃性气体、粉尘等与空气混合形成爆炸混合物，接触引爆物体时发生的爆炸事故(包括气体分解、喷雾、爆炸等)。
(12)物理性爆炸：包括锅炉爆炸、容器超压爆炸等。
(13)中毒和窒息：包括中毒、缺氧窒息、中毒性窒息。
(14)其他伤害：是指除上述以外的伤害，如摔、扭、挫、擦等伤害。
就机械零件而言，对人产生伤害的因素有：
(1)形状和表面性能;切割要素、锐边、利角部分、粗糙或过于光滑。
(2)相对位置：相对运动，运动与静止物的相对距离小。
(3)质量和稳定性：在重力的影响下可能运动的零部件的位能。
(4)质量、速度和加速度：可控或不可控运动中的零部件的动能。
(5)机械强度不够：零件、构件的断裂或垮塌。
(6)弹性元件的位能，在压力或真空下的液体或气体的位能。
机械装置在任何状态下都可能发生危险：
(1)正常工作状态。机械在完成预定功能的正常工作状态下，存在着不可避免的但却是执行预定功能所必须具备的运动要素，有可能产生危害后果。例如，大量零部件的相对运动，锋利刀具的运转，机械运转的噪声、振动等，使机械在正常工作状态下存在碰撞、切割、环境恶化等对人员安全不利的危险因素。
(2)非正常工作状态。非正常工作状态是指在机械运转过程中，由于各种原因引起的意外状态，包括故障状态和检修保养状态。设备的故障，不仅可能造成局部或整机的停转，还可能对人员构成危险.如电气开关故障，会产生机械不能停机的危险;砂轮片破损，会导致砂轮飞出造成物体打击;速度或压力控制系统出现故障.会导致速度或压力失控的危险等。机械的检修保养一般都是在停机状态下进行，但其作业的特殊性往往迫使检修人员采用一些非常规的做法，例如，攀高、进入狭小或几乎密闭的空间、将安全装置短路、进入正常操作不允许进人的危险区等，使维护或修理过程容易出现正常操作不存在的危险。
(3)非工作状态。机械停止运转处于静止状态时，在正常情况下，机械基本是安全的，但不排除发生事故的情况，如由于环境照度不够而导致人员发生碰撞事故;室外机械在风力作用下的滑移或倾翻;结构垮塌等。
(二)机械伤害预防的对策
机械危害风险的大小取决于机器的类型、用途、使用方法，人员的知识、技能、工作态度;同时，还与人们对危险的了解程度和所采取的避免危险的技能有关。正确判断什么是危险和什么时候会发生危险是十分重要的。
预防机械伤害包括两方面的对策
1.实现机械安全：
①消除产生危险的原因(见“本质安全”);
②减少或消除接触机器的危险部件的需求;
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提供保护装置或者防护服。
上述措施是依次序给出的，这些措施也可以结合起来使用。
(2)保护操作者和有关人员安全：
①通过培训来提高人们辨别危险的能力;
②通过对机器的重新设计，使危险更加醒目(或者使用警示标志);
③通过培训，提高避免伤害的能力;
④增强采取必要的行动来避免伤害的自觉性。
(三)通用机械安全设施的技术要求
1设置、设计安全设施、安全装置考虑的因素
设计安全装置时，要把人的因素考虑在内。疲劳是导致事故的一个重要因素，设计者要考虑以下几个因素，使人的疲劳降低到最小的程度。
(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及高度。
(3)提供座椅。
(4)出入作业地点要方便。
在无法使用设计来做到本质安全时，为了消除危险，要使用安全装置。设置安全装置，要考虑四方面的因素：
(1)强度、刚度和耐久性。
(2)对机器可靠性的影响，例如固体的安全装置有可能使机器过热。
(3)可视性(从操作及安全的角度来看，有可能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总量。
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连锁，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，及其至运转部件的距离，应符合GB 8196――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动。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。
(6)紧急停车开关的形状应区别于一般开关，颜色为红色。
(7)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。
(8)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、网的技术要求
1)对机械设备安全防护罩的技术要求
(1)只要操作工可能触及到的活动部件，在防护罩没闭合前，活动部件就不能运转。
(2)采用固定防护罩时，操作工触及不到运转中的活动部件。
(3)防护罩与活动部件问有足够的间隙，避免防护罩和活动部件之间的任何接触。
(4)防护罩应牢固地固定在设备或基础上，拆卸、调节时必须使用工具。
(5)开启式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。
(6)使用的防护罩不允许给生产场所带来新的危险。
(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)防护罩必须坚固可靠，以避免与活动部件接触造成损坏和工件飞脱造成伤害
(9)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1500N的垂直力，并采取防滑措施。
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