1.設備的可靠性

可靠性是指機器或其零部件在規定的使用條件下和規定期限內執行規定的功能而不出現故障的能力。

(1)規定的使用條件。這是指機械設計時考慮的空間限制,包括環境條件(如溫度、壓力、濕度、振動、大氣腐蝕等)、負荷條件(載荷、電壓、電流等)、工作方式(連續工作或斷續工作)、運輸條件、存貯條件及使用維護條件等。

(2)規定的時間。這是指機械設備在設計時規定產品的時間性指標,如使用期、有效期。行駛里程、作用次數等。

(3)規定的功能。這是指機械設備的性能指標,是該機械若干功能全體的總和,而不是其中一個元件或一部分的功能。

可靠性應作為安全功能完備性的基礎,這一原則適用于機器的零部件及機械各組成部分。提高機械的可靠性可以降低危險故障率,減少需要查找故障和檢修的次數,不因為失效使機器產生危險的誤動作,從而可以減少操作者面臨危險的概率。

2.采用機械化和自動化技術

在生產過程中,用機械設備來補充、擴大、減輕或代替人的勞動,該過程便稱為機械化過程。自動化則更進了一步,即機械具有自動處理數據的功能。機械化和自動化技術可以使人的操作崗位遠離危險或有害現場,從而減少工傷事故,防止職業病;同時,也對操作人員提出了較全面的素質要求。

(1)操作自動化。在比較危險的崗位或被迫以機器特定的節奏連續參與的生產過程,使用機器人或機械手代替人的操作,使得工作條件不斷改善。

(2)裝卸搬運機械化。裝卸機械化可通過工件的送進滑道、手動分度工作臺等措施實現;搬運的自動化可通過采用工業機器人、機械手、自動送料裝置等實現。這樣可以限制由搬運操作產生的風險,減少重物墜落、磕碰、撞擊等接觸傷害。裝卸應注意防止由于裝置與機器零件或被加工物料之間阻擋而產生的危險,以及檢修故障時產生的危險。

3.調整、維修的安全

在設計機器時,應盡量考慮將一些易損而需經常更換的零部件設計得便于拆裝和更換;提供安全接近或站立措施(梯子、平臺、通道);鎖定切斷的動力;機器的調整、潤滑、一般維修等操作點配置在危險區外,這樣可減少操作者進入危險區的需要,從而減小操作者面臨危險的概率。

篇2:機械設計本質安全及安全裝置措施

1.機械設計本質安全

1)本質安全

本質安全是指機械的設計者,在設計階段采取措施來消除機械危險的一種機械安全方法。包括:在設計中消除危險的部件,減少或避免在危險區域內處理工作需求,提供自動反饋設備并使運動的部件處于密封狀態之中等。

2)失效安全

設計者應該保證當機器發生故障時不出危險。

這一類裝置包括操作限制開關,限制不應該發生的沖擊及運動的預設制動裝置,設置把手和預防下落的裝置,失效安全的限電開關等。

3)定位安全

把機器的部件安置到不可能觸及的地點,通過定位達到安全。但設計者必須考慮到在正常情況下不會觸及到的危險部件,而在某些情況下可能會接觸到,例如登著梯子對機器進行維修等情況。

4)機器布置

車間合理的機器安全布局,可以使事故明顯減少。安全布局時要考慮如下因素:

(1)空間:便于操作、管理、維護、調試和清潔。

(2)照明:包括工作場所的通用照明(自然光及人工照明,但要防止炫目)和為操作機器而特需的照明。

(3)管、線布置:不要妨礙在機器附近的安全出入,避免磕絆,有足夠的上部空間。

(4)維護時的出入安全。

2.機器的安全裝置設計

機器安全裝置可按控制方式或作用原理進行分類。常用的類型介紹如下。

1)固定安全裝置

在可能的情況下,應該通過設計設置防止接觸機器危險部件的固定安全裝置。裝置應能自動地滿足機器運行的環境及過程條件。裝置的有效性取決于其固定的方法和開口的尺寸,以及在其開啟后距危險點應有的距離。安全裝置應設計成只有用諸如改錐、扳手等專用工具才能拆卸的裝置。

2)連鎖安全裝置

連鎖安全裝置的基本原理:只有當安全裝置關合時,機器才能運轉;而只有當機器的危險部件停止運動時,安全裝置才能開啟。連鎖安全裝置可采取機械的、電氣的、液壓的、氣動的或組合的形式。在設計連鎖裝置時,必須使其在發生任何故障時,都不使人員暴露在危險之中。

3)控制安全裝置

要求機器能迅速地停止運動,可以使用控制裝置。控制裝置的原理:只有當控制裝置完全閉合時,機器才能開動;當操作者接通控制裝置后,機器的運行程序才開始工作;如果控制裝置斷開,機器的運動就會迅速停止或者反轉。通常,在一個控制系統中,控制裝置在機器運轉時不會鎖定在閉合的狀態。

4)自動安全裝置

自動安全裝置的機制是,把暴露在危險中的人體從危險區域中移開。它僅能使用在有足夠的時間來完成這樣的動作而不會導致傷害的環境下,因此,僅限于在低速運動的機器上采用。

5)隔離安全裝置

隔離安全裝置是一種阻止身體的任何部分靠近危險區域的設施,例如固定的柵欄等。

6)可調安全裝置

在無法實現對危險區域進行隔離的情況下,可以使用部分可調的固定安全裝置。這些安全裝置可能起到的保護作用在很大程度上有賴于操作者的使用和對安全裝置正確的調節以及合理的維護。

7)自動調節安全裝置

自動調節裝置由于工件的運動而自動開啟,當操作完畢后又回到關閉的狀態。

8)跳閘安全裝置

跳閘安全裝置的作用是,在操作到危險點之前,自動使機器停止或反向運動。該類裝置依賴于敏感的跳閘機構,同時也有賴于機器能夠迅速停止(使用剎車裝置可能做到這一點)。

9)雙手控制安全裝置

這種裝置迫使操縱者要用兩只手來操縱控制器。但是,它僅能對操作者而不能對其他有可能靠近危險區域的人提供保護。因此,還要設置能為所有的人提供保護的安全裝置。當使用這類裝置時,其兩個控制之間應有適當的距離,而機器也應當在兩個控制開關都開啟后才能運轉,而且控制系統需要在機器的每次停止運轉后重新啟動。

篇3:機械設備本質安全措施

本質安全的目的

本質安全化的目的是:運用現代科學技術,特別是安全科學的成就,從根本上消除能形成事故的主要條件;如果暫時達不到時,則采取兩種或兩種以上的相對安全措施,形成最佳組合的安全體系,達到最大限度的安全。同時盡可能采取完善的防護措施,增強人體對各種危害的抵抗能力。

本質安全化的內容

設備的本質安全措施可以通過設備本身和控制器的安全設計來實現。

1.本質安全化的基本思路

(1)從根本上消除發生事故的條件。許多機械事故是由于人體接觸了危險點、如果將危險操作采用自動控制、用專用工具代替人手操作,實現機械化等都是保證人身安全的有效措施。

(2)設備能自動防止操作失誤和設備故障。設備應有自動防范措施,以避免發生事故。這些措施應能達到:即使操作失誤,也不會導致設備發生事故.即使出現故障,應能自動排除,切換或安全停機;當設備發生故障時,不論操作人員是否發現,設備應能自動報警,并作出應急反應,更理想的是還能顯示設備發生故障的部位。

2.常用的措施

(1)采用機械化、自動化和遙控技術。

(2)采用可靠性設計,提高機械設備的可靠性。詳見下一節。

(3)采用安全防護裝置。當無法消除危險因素時,采用安全防護裝置隔離危險因素是最常用的技術措施。

(4)安裝保險裝置。保險裝置又叫故障保險裝置。這種裝置的作用與安全防護裝置稍有不同。它能在設備產生超壓、超溫、超速、超載、超位等危險因素時,進行自動控制并消除或減弱上述危險。安全閥、單向閥、超載保護裝置、限速器、限位開關、爆破片、熔斷器、保險絲、力短限制器、極限位置限制器等都是常用的保險裝置。

(5)采用自監測、報警和處理系統。利用現代化儀器儀表對運行中的設備狀態參數進行在線監測和故障診斷。

(6)采用冗余技術。冗余技術是可靠性設計常采用的一種技術,即在設計中增加冗余元件或冗余(備用)設備,平時只用其中一個,當發生事故時,冗余設備或冗余元件能自動切換。

(7)采用傳感技術。在危險區設置光電式、感應式、壓力傳感式傳感器,當人進入危險區,可立即停機,終止危險運動。

(8)安裝緊急停車開關。

(9)向操作者提供機械關鍵安全功能是否正常(設備的自檢功能)的信息。

(10)設計程序聯鎖開關。設計對出現錯誤指令時,禁止啟動的操縱器。這些關鍵程序只有在正常操作指令下才能啟動機械。

(11)配備使操作者容易觀察的、能顯示設備運行狀態和故障的顯示器。

(12)采用多重安全保障措施。對于危險性大的作業,要求設備運行絕對安全可靠。