通用机械安全生产技术

一、金属切削机床及砂轮
    1．机床的危害因素

机床的危害因素是指机床部件的相对运动对人体造成碰撞、夹击、剪切、卷入等伤害形式的灾害性因素。

1）静止部件的危害因素

（1）切削刀具与刀刃；

（2）突出较长的机械部分；

（3）毛坯、工具和设备边缘锋利飞边及表面粗糙部分；

（4）引起滑跌坠落的工作台。

2）旋转部件的危害因素

单旋转部分：轴；凸块和孔；研磨工具和切削刀具。

3）内旋转咬合

（1）对向旋转部件的咬合

（2）旋转部件和成切线运动部件面的咬合；

（3）旋转部件和固定部件的咬合。

4）往复运动和滑动的危害

（1）单向运动；

（2）往复运动和滑动相对固定部分；接近类型，通过类型；

（3）旋转部件和滑动之间；

（4）振动；

5）飞出物；飞出的装夹具或机械部件，飞出的切屑或工具，

2．常见事故

（1）设备接地不良、漏电，照明没采用安全电压，发生触电事故。

（2）旋转部位楔子、销子突出，没加防护罩，易绞缠人体。

（3）清除铁屑无专用工具，操作者未戴护目镜，发生刺割事故及崩伤眼球。

（4）加工细长杆轴料时尾部无防弯装置或托架，导致长料甩击伤人。

（5）零部件装卡不牢，可飞出击伤人体。

（6）防护保险装置、防护栏、保护盖不全或维修不及时，造成绞伤、碾伤。

（7）砂轮有裂纹或装卡不合规定，发生砂轮碎片伤人事故。

（8）操作旋转机床戴手套，易发生绞手事故。

（二）机床运转异常状态

机床正常运转时，各项参数均应稳定在允许范围；当各项参数偏离了正常范围，就预示系统或机床本身或设备某一零件、部位出现故障，必须立即查明变化原因，防止事态发展而引起事故。常见的异常现象有：

（1）温升异常。常见于各种机床所使用的电动机及轴承齿轮箱。温升超过允许值时，说明机床超负荷或零件出现故障，严重时能闻到润滑油的恶臭和看到白烟。

（2）机床转速异常。机床运转速度突然超过或低于正常转速，可能是由于负荷突然变化或机床出现机械故障。

（3）机床在运转时出现振动和噪声。机床由于振动而产生的故障率占故障总数的60％～70％。其原因是多方面的，包括机床设计不良、机床制造缺陷、安装缺陷、零部件运转不平街、零部件磨损、缺乏润滑及机床中进入异物。

（4）机床出现撞击声。零部件松动脱落；进入异物；转子不平衡。

（5）机床的输入输出参数异常。表现在：加工精度变化；机床效率变化（如泵效率）；机床消耗的功率异常；加工产品的质量异常如球磨机粉碎物的粒度变化；加料量突然降低，说明生产系统有泄漏或堵塞；机床带病运转（输出会改变）。

（6）机床内部缺陷。出现裂纹；绝缘质量下降；因腐蚀而引起的缺陷。

以上种种现象，都是事故的前兆和隐患。事故预兆除利用人的听觉、视觉和触觉可以检测到一些明显的现象（如冒烟、噪声、振动、温度变化等）外，主要应使用安装在生产线上的控制仪器和测量仪表或专用测量仪器。

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结束

（二）电焊
电焊是带有电击、弧光伤害、灼伤、爆炸和火灾等多种危险的作业。
1、交流弧焊机使用
电焊分为电弧焊、电阻焊等焊接方法。电弧焊是利用电弧作为热源，局部加热并熔化焊件金属完成焊接的方法。用手工操作焊条进行焊接的电弧焊称为手工电弧焊。手工电弧焊设备由弧焊机、软导线、焊钳等部件组成。交流弧焊机空载输出电压为60~75V。当焊条与工件之间产生电弧时，焊钳上的工作电压维持在30V左右。
使用交流弧焊机应注意以下安全要求：
（1）弧焊机应远离易燃易爆物品；弧焊机应与安装环境条件相适应；弧焊机应避免受潮，并能防止异物进入。
（2）弧焊机外壳应可靠接保护导体；为了防止高压窜入低压带来的危险，弧焊机二次侧的一个点也应当接保护导体。
（3）弧焊机一次额定电压应与电源电压相符合；工作电流不得超过相应暂载率下的许用电流。
（4）弧焊机应经端子排接线；接线应正确，应避免产生有害的环流。
（5）多台焊机应尽量匀均地分接于三相电源，尽量保持三相平衡。
（6）弧焊机的一、二次电源线均应采用铜心橡皮电缆（橡皮套软线）；一次线长度不宜超过2~3m。
（7）弧焊机一、二次线圈绝缘电阻合格。
（8）移动电焊机必须停电进行。
（9）在电击危险性大的环境作业，弧焊机二次侧宜装设熄弧自动断电装置。
（10）弧焊作业时应穿戴绝缘鞋、手套、工作服、面罩等防护用品；在金属容器中工作时，还应戴上头盔、护肘等防护用品。
2、电焊作业防火防爆
为防止电焊引起火灾、爆炸，应注意以下安全要求：
（1）离焊接作业点5m以内及下方不得有易燃物品，10m以内不得有乙炔发生器或氧气瓶。
（2）不得在储存汽油、煤油等易燃物品的容器上进行焊接作业。
（3）焊接管子时，管子两端应当打开，并不得有易燃物品。
（4）不得带压焊接压力容器。
（5）不论是电焊还是气焊，焊接盛过可燃气体或可燃液体的容器前，均应先打开盖反复清洗容器内残留的危险物质；在锅炉内、管道内、井下、地坑内焊接前，也应先清除其内残留的危险物质。

（7）电石库应备有黄砂和干粉、二氧化碳等不含水的灭火器。
2、乙炔发生器装置
乙炔是爆炸性气体，在一定温度和压力下能自行发生爆炸。使用乙炔发生器应注意以下安全问题：
（1）乙炔发生器本体及安全阀、回火防止器（水封安全阀）、安全膜（或卸压孔）应保持完好，不得有泄漏、堵塞。
（2）乙炔发生器、回火防止器内的水量应符合要求，乙炔发生器内水温不得超过60℃，气体温度不得超过90℃。
（3）宜采用块度25~80mm的电石，不宜采用块度15mm以下的电石和电石粉粒，以防分解太快。
（4）如乙炔发生器内部冻结，只能用热水、蒸汽解冻，而不能用明火或电热器具加热。
（5）不得用氧气顶吹乙炔皮管。
（6）使用前，应尽量放出乙炔发生器内乙炔与空气的混合物；每班工作结束前，应放出乙炔发生器内的电石灰和污水。
（7）乙炔发生器应放置在通风良好的场所，附近不得有引燃源。
（8）回火防止器只能接用一把焊枪；水封式回火防止器应垂直安装；使用水封式回火防止器前，应放出其内乙炔与空气的混合物；在冰冻季节，工作完毕后应放出水封式回火防止器内的存水；冰冻季节宜采用干式回火防止器。
（9）乙炔发生器安全膜的膜片应采用响应快的脆性材料制作；其强度按工作压力的1.5倍确定。
（10）乙炔发生器内的压力不得超过150kPa（表压）。
气割中使用的液化石油气较乙炔的爆炸危险小，使用中应注意防止回火；气瓶出口应装有减压器。
3、氧气瓶
氧气瓶内压力高达1.5MPa，有较大的爆炸危险。使用氧气瓶应注意以下安全问题；
（1）氧气瓶本体及氧气表等附件应保持完好。
（2）装减压器前稍稍开启阀门，吹去阀门内的灰尘；减压器应安装牢固；装好后先缓缓打开氧气瓶阀门，再渐渐旋紧减压器的螺杆；装好的减压器不得漏气。
（3）氧气瓶或减压器冻结时不得用明火、炽热铁块烘烤或用铁器敲击，而只能用温水解冻。
（4）使用时拧紧皮管接头螺母后，应先打开气门吹出皮管内的灰尘和渣屑；不用时应将皮管挂起。
（5）氧气操作人员不应穿有油污的工作服、手套，使用有油污的工具。
（6）氧气瓶内的氧气不能全部用尽，充气前应留有100~150kPa的压力。
（7）氧气瓶应远离高温场所和明火，夏季应避免阳光直射。

3．木工刨床安全装置

各种刨床对操作者的人身伤害，一是徒手推木料容易伤害手指，平刨伤手为多发性事故，一直未能很好解决。较先进的方法是采用光电技术保护操作者，当前国内应用效果不理想；较适用有效的方法是在刨切危险区域设置安全挡护装置，并限定与台面的间距，可阻挡手指进入危险区域，实际应用效果较好。二是刨床噪声，是严重的职业危害。解决方法是采用开有小孔的定位垫片，可降低噪声10—15 db（a）。
    木工机械事故中，手压平刨上发生的事故占多数，因此在手压平刨上必须有安全防护装置。

为了安全，手压平刨刀轴的设计与安装须符合下列要求：

（1）必须使用圆柱形刀轴，绝对禁止使用方刀轴。

（2）压刀片的外缘应与刀轴外圆相合，当手触及刀轴时，只会碰伤手指皮，不会被切断。

（3）刨刀刃口伸出量不能超过刀轴外径1．1mm。

（4）刨口开口量应符合规定。

总之，大多数木工机械都有不同程度的危险或危害。有针对性地增设安全装量，是保护操作者身心健康和安全，促进和实现安全生产的重要技术措施。

【例题】木工平刨床的刀轴转数一般都在每秒上千转，刀轴是由刨刀体和刀片装配而成，如果在操作中意外手触碰刀轴，哪怕是瞬间触碰，都会导致事故发生。除了刀片的切割伤害，刨刀体形状是关键因素。手工送料的木工平刨床刀轴的刨刀体采用____形状的更安全。（　  ） a．六棱柱 b．四棱柱  c．多棱柱  d．圆柱d

五、焊接设备

焊接设备使用的安全要求

（一）气焊与气割

气焊与气割的主要危险是爆炸和火灾；加工过程中产生的高温、金属熔渣飞溅、烟气弧光也会危及操作人员的健康。

电石（碳化钙，CaC2）是气焊与气割作业的基本原料。电石遇水生成的乙炔（C2H2）与空气能形成爆炸性混合物；水量不足且散热不好时，局部过热引起乙炔热分解，也可能导致爆炸。

1、电石储存和使用

储存和使用电石应注意以下安全要求：

（1）电石应避免受潮，库房必须严防漏雨，盛放容器应密封良好，电石桶上应有防火防湿安全标志。

（2）电石库不得设在可能积水处，库房地面应高出室外地面0.25~0.6m。

（3）电石库房应为耐火建筑，房顶应设有自然通风的风帽，库房周围10m以内不得有明火，库房内设施诮符合防爆要求。

（4）搬运电石桶应防止碰撞或滚动。

（5）开启电石桶应使用不发生火花的铍铜合金工具；使用铜制工具时，其含量应低于70%。

（6）空电石桶内可能滞留有可燃气体，其附近不得有明火。

四、木工机械

（一）木工机械的危险特点

木工机械的特点是切削速度高。刀轴转速一般都要达到2500—4000 r/min。有时甚至更高，因而转动惯性大，难于制动。
   由于木工机械多采用手工送料，当用手推压木料送进时，往往由于遇到节疤、弯曲或其他缺陷而使手与刀刃接触，造成伤害甚至割断手指。
    操作人员不熟悉木工机械性能和安全操作技术，或不按安全操作规程操纵机械，是发生伤害事故的另一个原因。
    没有安全防护装置或安全防护装置失灵，也是造成木工机械伤害事故的原因之一。
    另外，木工机械切削过程中噪声大、振动大，使工人的劳动强度大而易疲劳，所以应采取相应的降低噪声措施，使木工机械噪声达到国家规定的标准。   

（二） 木工机械安全装置  
   在设计上，应使木工机械具有完善的安全装置。包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。其安全技术要求：
  （1）按照有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨（剪）切有挡、安全器送料的要求，对各种木工机械配置相应的安全防护装置，尤其徒手操作接触危脸部位的，一定要有安全防护措施。
   （2）对生产噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备，要配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置，以消除或减轻职业危害，维护职工的安全和健康。
    （3）木工机械的刀轴与电气应有安全联控装置，在装卸或更换刀具及维修时，能切断电源并保持断开位置，以防误触电源开关或突然供电启动机械而造成人身伤害事故。
    （4）针对木材加工作业中的木料反弹危险，应采用安全送料装置或设置分离刀、防反弹安全屏护装置，以保障人身安全。
    （5）在装设正常启动和停机操纵装置的同时，还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置。   

1．带锯机安全装置

带锯机的各个部分，除了锯卡、导向辊的底面到工作台之间的工作部分外，都应用防护罩封闭。锯轮应完全封闭。锯轮罩的外圆面应该是整体的。锯卡与上锯轮罩之间的防护装置应罩住锯条的正面和两侧面，并能自动调整，随锯卡升降。锯卡应轻轻附着锯条，而不是紧卡着锯条，用手翻转锯条时应无卡塞现象。

带锯机主要采用液压可调式封闭防护罩遮挡高速运转的锯条，使裸露部分与锯割木料的尺寸相适应，既能有效地进行锯割，又能在锯条“放炮”或断条、掉锯时，控制锯条崩溅、乱扎，避免对操作者造成伤害；同时可以防止工人在操作过程中手指误触锯条造成伤害事故。对锯条裸露的切割加工部位，为便于操作者观察和控制，还应设置相应的网状防护罩，防止加工锯屑等崩弹造成人身伤害事故。带锯机停机时，由于受惯性力的作用将继续转动，此时上、下锯，手不小心触及锯条就要造成误伤。为使其能迅速停机，应装设锯盘制动控制器。带锯机破损时，亦可使用锯盘制动器使其停机。

2．圆锯机安全装置

为了防止木料反弹的危险，圆锯上应装设分离刀（松口刀）和活动防护罩。分离刀的作用是使木料连续分离，使锯材不会紧贴转动的刀片，从而不会产生木料反弹。活动罩的作用是遮住圆锯片，防止手过度靠近圆锯片，同时也有效防止了木料反弹。

圆锯机安全装置通常由防护罩、导板、分离刀和防木料反弹挡架组成。弹性可调式安全防护罩可随其锯剖木料尺寸大小而升降，既便于推料进锯，又能控制锯屑飞溅和木料反弹；过锯木料由分离刀扩张锯口，防止因夹锯造成木材反弹，并有助于提高锯割效率。圆锯机超限的噪声直接损害操作者的健康，应安装相应的消声装置。

    2）各种吊钩的检查
   （1）锻钩的检查：用煤油洗净钩体，用20倍放大镜检查钩体是否有裂纹．特别要检查危险断面和螺纹退刀槽处。如发现裂纹，要停止使用，更换新钩。在危险断面I—I处，由于钢丝绳的摩擦常常出现沟槽。按照规定，吊钩危险断面的高度磨损量达到原高度的10％时，应报废；不超过报废标准时，可以继续使用或降低载荷使用，但不允许用焊条补焊后再使用。吊钩装配部分每季至少要检修1次，并清洗润滑。装配后，吊钩应能灵活转动，定位螺栓必须锁紧。
    （2）板钩的检查。用放大镜检查吊钩的危险断面，不得有裂纹．铆钉不得松动；检查村套、销子（小轴）、小孔、耳孔以及其紧固件的磨损情况，表面不得有裂纹或变形。衬套磨损量超过原厚的5％，销子磨损量超过名义直径的3％～5％，要进行更新。
    （3）吊钩负荷试验。对新投入使用的吊钩应做负荷试验，以额定载荷的l.25倍作为试验载荷（可与起重机动静负荷试验同时进行），试验时间不应少于10 min。当负荷卸去后，吊钩上不得有裂纹、断裂和永久变形，如有则应报废。国际标准规定，在挂上和撤掉试验载荷后，吊钩的开口度在没有任何显著的缺陷和变形下，不应超过0．25％。
    为了防止脱钩发生意外的事故，吊钩应装有防止脱钩的安全装置。
3．制动装置
起重机是一种间歇动作的机构，它的工作特点是经常启动和制动，因此制动器在起重机中既是工作装置又是安全装置。
制动器的作用有三：
支持——保持不动；
停止——用摩擦消耗运动部分的动能，以一定的减速度使机构停止下来；
落重——制动力与重力平衡，重物以恒定的速度下降。
制动器根据其构造分为：块式制动器；带式制动器；盘式、多盘式制动器；圆锥式制动器。
    根据操作情况的不同，制动器分为：常闭式、常开式、综合式制动器。
闭式制动器在机构不工作期间是闭合的，在机构工作时由松闸装置将制动器分开。
起重机一般多用常闭式制动器，特别是起升机构必须采用常闭式制动器，以确保安全。
常开式制动器经常处于松开状态，只有在需要制动时才使之产生制动力矩进行制动
综合式制动器是常闭式与常开式的综合体。

   （2）钢丝绳的安全检查和更新标准。钢丝绳的安全寿命很大程度上决定于良好的维护，定期检验，按规定更换新绳。
    钢丝绳在使用时，每月至少要润滑2次。润滑前先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物并用煤油清洗，然后将加热到80℃以上的润滑油蘸浸钢丝绳，使润滑油浸到绳芯。
     钢丝绳的更新标准是由每一捻距内的钢丝折断数决定的。捻距就是任一个钢丝绳股，环绕一周的轴向距离。对于6股绳，在绳上一条直线上数6节就是这条绳的捻距。表1—9是钢丝绳的更新标准，也可以理解为1条钢丝绳的更新标准是在1个捻距内断丝数达钢丝绳总丝数的10%。如绳6×19=114丝，当断丝数达到12丝时即应报废更新。对于复合型钢丝绳中的钢丝，断丝数的计算是，细丝1根算1丝。粗丝l根算1．7丝。
当钢丝磨损或腐蚀量为原直径的10％—40％时，按表1—10折算标准更新钢丝绳。当磨损或腐蚀量超过原直径的10％时，应更换新绳。
2）滑轮
    在起重机的提升机构中，滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。
    滑轮直径的大小对于钢丝绳的寿命有重大的影响。增大滑轮直径可以大大延长钢丝绳的寿命，这不仅是由于减小了钢丝的弯曲应力，更重要的是减小了钢丝与滑轮之间的挤压应力。试验证明，这种挤压疲劳对于钢丝的断裂起了决定性的作用。滑轮支承在固定的心轴上，通常采用滚动轴承。
    3）卷筒
    卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳，将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽，以增加钢丝绳的接触面积，并防止相邻钢丝绳互相摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。钢丝绳尾在卷筒上可以用压板或楔块固定。压板固定绳尾的优点是构造简单．装拆方便；缺点是所占空间较大，并且不能用于多层卷绕。压板有圆形槽压板和梯形槽压板（桥式起重机上多用圆形槽压板）。楔块固定方式可用于多层卷绕。
    2．取物装置安全检查
     起重机通过取物装置将起吊物品与提升机构联系起来，从而进行这些物品的装卸吊运以及安装等作业。取物装置种类繁多。如：吊钩、吊环、扎具、夹钳、托爪、承梁、电磁吸盘、真空吸盘、抓斗、集装箱吊具等。
    在桥式、龙门式起重机上采用最多的取物装置是吊钩。
    吊钩的断裂可能导致重大的人身及设备事故，因此，要求吊钩的材料没有突然断裂的危险。目前，中小起重量起重机的吊钩是锻造的；大起重量起重机的吊钩采用钢板铆合，称为片式吊钩。
    吊钩分为单钩和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量；当起重量较大时，为了不使吊钩过重，多采用双钩。
    吊钩钩身（弯曲部分）的断面形状有：圆形、矩形、梯形与T字形等。
    从受力情况来看，T字形断面最合理，吊钩质量亦较轻，其缺点是锻造工艺复杂。目前最常用的吊钩的断面是梯形，它的受力情况也比较合理，锻造也较容易。矩形断面只用于片式吊钩，断面的承载能力未能充分利用，因而比较笨重。圆形断面只用于简单的小型吊钩。
    1） 吊钩的危险断面
    对吊钩进行检验时，必须先了解吊钩的危险断面所在处。危险断面是根据受力分析找出的。
    如图1—14所示，假定吊钩上吊挂一货物，很明显货物质量通过钢丝绳作用在吊钩的I—I断面上，有把吊钩切断的趋势。
吊钩I—I断面上受剪切应力。      
     对Ⅲ一Ⅲ断面，货物质量有把吊钩拉断的趋势，Ⅲ一Ⅲ断面受拉应力。
    货物质量对吊钩除有拉、切力之外，还有把吊钩拉直的趋势．即对I—I断面以左的各断面除使其受拉之外，还作用一个力矩。Ⅱ一Ⅱ断面受货物质量的拉力，使整个断面受拉应力，同时还受力矩的作用。在力矩的作用下，Ⅱ一Ⅱ断面的内佣
    受拉应力．外侧受压应力。这样在内侧拉应力叠加，外侧拉、压应力抵消一部分。根据计算，内侧拉应力比外侧拉应力大l倍多。这也就是梯形断面内侧大、外侧小的缘故。
从上述分析可知，I—I，Ⅱ一Ⅱ断面是受力最大的断面，也称为危险断面。为了确保安全，Ⅲ一Ⅲ断面也要进行验算。