1、通用安全技術通用安全技術課程編號：03048402南京理工大學化工學院安全工程系饒饒 國國 寧寧Tel8004（O） E-mail：一級安全評價師 注冊安全工程師第二章 機械安全n2.1 引言n2.2 機械安全基礎n2.3 常見危險機械的安全技術n2.4 起重機械安全技術n隨著生產力發展與科技進步，各種機械設備已悄然進入我隨著生產力發展與科技進步，各種機械設備已悄然進入我們日常生產生活的各個角落，日益廣泛地影響著我們的生們日常生產生活的各個角落，日益廣泛地影響著我們的生產生活安全，而充分的實現這些機械設備的效能就成為了產生活安全，而充分的實現這些機械設備的效能就成為

2、了必然之需。因此，我們對它的安全使用必須要了解。必然之需。因此，我們對它的安全使用必須要了解。n機械設備是現代生產中各行各業不可缺少的設備，不僅工機械設備是現代生產中各行各業不可缺少的設備，不僅工業生產要用到各種機械，其它行業也不同程度上用到各種業生產要用到各種機械，其它行業也不同程度上用到各種機械，它是各行各業解放勞動力、提高生產率的有力工具機械，它是各行各業解放勞動力、提高生產率的有力工具，也是現代工業的基礎。，也是現代工業的基礎。 在生產的人機在生產的人機 環境系統中，機械與人相比，環境系統中，機械與人相比， 具有人所不可替代具有人所不可替代 的優點。的優點。42.1 引言 機械系統的優

3、點機械系統的優點（1 1）輸出功率大，可長期穩定操作，不易疲勞，生產率高）輸出功率大，可長期穩定操作，不易疲勞，生產率高。（2 2）自動化程度高。）自動化程度高。（3 3）準確性和速度比人好。）準確性和速度比人好。（4 4）靈敏度和反應能力高。）靈敏度和反應能力高。（5 5）耐用性強，可在人不適宜的環境下操作。）耐用性強，可在人不適宜的環境下操作。（6 6）可靠性高，不會受外界因素的影響。）可靠性高，不會受外界因素的影響。（7 7）運轉速度快，可連續運行。）運轉速度快，可連續運行。（8 8）能同時完成多種作業，適應性強。）能同時完成多種作業，適應性強。5n機械安全的重要性n機械在給人們帶來高效

4、、快捷和方便的同時，但由于機機械在給人們帶來高效、快捷和方便的同時，但由于機械設備仍需人的操縱、監控和維護，故機械設備的運轉械設備仍需人的操縱、監控和維護，故機械設備的運轉是處于是處于人機環境之中人機環境之中的。的。n在其制造及運行、使用過程中，也會帶來撞擊、擠壓、在其制造及運行、使用過程中，也會帶來撞擊、擠壓、切割等切割等機械傷害機械傷害和觸電、噪聲、高溫等和觸電、噪聲、高溫等非機械傷害非機械傷害。n從從 生產安全的角度出發，要保證人、機、環境的安全，生產安全的角度出發，要保證人、機、環境的安全，必須協調人機關系，保證人、機的本質安全，遵循人機必須協調人機關系，保證人、機的本質安全，遵循人機

5、之間的安全規律，保證系統安全。之間的安全規律，保證系統安全。人類對機械安全的認識階段n1安全的自發認識階段n機械的原動力是勞動者自身，手工生物能轉化為機械能，人能主動的控制工具，但是對機械安全的認識處于自發和憑經驗的認識。n2安全的局部認識階段 n蒸汽機技術的運用，原動力變為蒸汽機，人被動適應機器。見卓別林的摩登時代。n解決機械使用安全，只是針對某個機器設備的局部、針對個別安全問題。如傳動零件的防護罩、鍋爐的安全閥。n3系統安全的認識階段n進入電氣、電子時代，工業出現了標準化、社會化及跨地區的生產特點。專業化的提高，形成了分屬不同產業部門的生產系統，從而形成了從屬于生產系統的機械系統安全。如起

6、重機械安全、化工機械安全、建筑機械安全。n4安全系統的認識階段n信息技術的出現，使機械安全突破了生產領域界限。機械安全從“被動防御”轉向“主動保障”，機械安全增加了安全人機工程、風險評價、安全監察等內涵。2.2.1 基本概念n機械是若干零部件的連接而成的組合體，其中至少有一個零件是運動的（一般由動力部分、工作部分和傳動部分組成）能夠完成一定功能能夠完成一定功能的裝置。很多機械裝置采用電力驅動，可由電的裝置。很多機械裝置采用電力驅動，可由電氣元件實現自動控制。氣元件實現自動控制。2.2 機械安全基礎n機構：一般指機器的某個組成部分，可傳遞、轉換運動或實現某種特定運動。如內燃機的凸輪機構，刨床中的

7、齒輪機構。n機器：是由各種機構所組成，可以完成能量的轉換，或做有用的功。常指某種具體的產品，如起重機、內燃機，刨床等。n機械:是機器、機構的泛稱。n從安全角度，機構、機器、機械三者可以不進行嚴格區分。機構、機器、機械的聯系與區別。機構、機器、機械的聯系與區別。 n機械的功能：機械的功能：使用功能。包括使用功能。包括制造功能制造功能、服務功能服務功能（如運輸、（如運輸、檢測、包裝）。檢測、包裝）。安全性能。所有機械在規定的使用條件下和壽安全性能。所有機械在規定的使用條件下和壽命期間內，應該滿足的可靠性要求；在按使用命期間內，應該滿足的可靠性要求；在按使用說明書規定的方法進行操作時，在執行機器預說

8、明書規定的方法進行操作時，在執行機器預定使用功能和運輸、安裝、調整、維修、拆卸定使用功能和運輸、安裝、調整、維修、拆卸等處理時，不應該使人員受到損傷或危害人員等處理時，不應該使人員受到損傷或危害人員健康。健康。機械分類機械分類 （1）按使用功能）按使用功能n動力機械。例如鍋爐、汽輪機、內燃機、電動機等。動力機械。例如鍋爐、汽輪機、內燃機、電動機等。n金屬切削機床。車、銑、磨、刨、齒輪加工機床等。金屬切削機床。車、銑、磨、刨、齒輪加工機床等。n金屬成型機械。例如鍛壓、鑄造、輥軋機械等。金屬成型機械。例如鍛壓、鑄造、輥軋機械等。n起重運輸機械。例如起重機、運輸機、卷揚機、升降電梯等。起重運輸機械。

9、例如起重機、運輸機、卷揚機、升降電梯等。n交通運輸機械。例如汽車、機車、船舶、飛機等。交通運輸機械。例如汽車、機車、船舶、飛機等。n工程機械。挖掘機、推土機、鏟運機、壓路機等。工程機械。挖掘機、推土機、鏟運機、壓路機等。n農業機械。插秧機、聯合收割機、園林機械、木材加工機械等。農業機械。插秧機、聯合收割機、園林機械、木材加工機械等。n通用機械。各種泵、風機、空壓機、制冷設備等。通用機械。各種泵、風機、空壓機、制冷設備等。n輕工機械。紡織、食品加工、造紙、印刷、制藥設備等。輕工機械。紡織、食品加工、造紙、印刷、制藥設備等。n專用設備。如冶金設備、石油化工設備、礦山設備、建筑材料和專用設備。如冶金

10、設備、石油化工設備、礦山設備、建筑材料和耐火材料設備、地質勘探設備等。耐火材料設備、地質勘探設備等。機械分類機械分類 （2）按能量轉換方式）按能量轉換方式n產生機械能產生機械能的機械的機械。如蒸汽機、內燃機、電動機如蒸汽機、內燃機、電動機n將機械能轉換為其他能量的機械。將機械能轉換為其他能量的機械。如發電機如發電機n使用機械能的機械。使用機械能的機械。如起重機如起重機（3）按設備規模和尺寸大小分類）按設備規模和尺寸大小分類n中小型、大型、中小型、大型、特特重型三類。重型三類。（4）從安全衛生角度分類）從安全衛生角度分類n一般機械。事故發生概率很小、危險性不大的機械設備，一般機械。事故發生概率很

11、小、危險性不大的機械設備，如數控機床。如數控機床。n危險機械。危險性較大、人工上下料的機械設備。如木危險機械。危險性較大、人工上下料的機械設備。如木工機械、沖壓剪切機械、塑料（橡膠）注射或壓縮成型工機械、沖壓剪切機械、塑料（橡膠）注射或壓縮成型機械等。機械等。n特種設備。涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容特種設備。涉及生命安全、危險性較大的鍋爐、壓力容器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、器（含氣瓶）、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施和場（廠）內專用機動車輛。大型游樂設施和場（廠）內專用機動車輛。 機械分類機械分類 機械的組成n一部完整的機器通常包括：一部完整的

12、機器通常包括：原動機、傳動機構原動機、傳動機構、執行機構、控制系統、執行機構、控制系統及其及其輔助裝置輔助裝置。n輔助裝置包括支撐裝置、安全防護裝置、潤滑輔助裝置包括支撐裝置、安全防護裝置、潤滑裝置、冷卻裝置、專用的工具裝備等。裝置、冷卻裝置、專用的工具裝備等。機器的組成 卷揚機機械的狀態和危險區機械的狀態和危險區n機械的狀態機械的狀態正常工作狀態正常工作狀態、非正常工作狀態、故障非正常工作狀態、故障狀態、非工作狀態、檢修保養狀態狀態、非工作狀態、檢修保養狀態。以上狀態中都存在危險性。以上狀態中都存在危險性。正常工作狀態下的危險n機械在完成預定功能的機械在完成預定功能的正常工作狀態下正常工作狀

13、態下，執行預定功能所必須具備的運動要素有可執行預定功能所必須具備的運動要素有可能造成傷害。例如，零部件的相對運動，能造成傷害。例如，零部件的相對運動，鋒利刀具的運轉，機械運動的噪聲、震動鋒利刀具的運轉，機械運動的噪聲、震動等，使機械在正常工作狀態下存在碰撞、等，使機械在正常工作狀態下存在碰撞、切割、環境惡化等對人員安全不利的危險切割、環境惡化等對人員安全不利的危險因素。因素。n機械裝置的機械裝置的非正常工作狀態非正常工作狀態是指在機械運轉過是指在機械運轉過程中，由于各種原因引起的意外狀態程中，由于各種原因引起的意外狀態。如速度。如速度突然失控。突然失控。n故障狀態。故障狀態。是指機械設備或零件

14、喪失了規定功是指機械設備或零件喪失了規定功能的狀態。能的狀態。設備的故障，不僅可能造成局部或設備的故障，不僅可能造成局部或整機的停轉，還可能對人員構成危險，如電器整機的停轉，還可能對人員構成危險，如電器開關故障會產生機械不能停機的危險，砂輪片開關故障會產生機械不能停機的危險，砂輪片破損會導致砂輪飛出造成物體打擊，速度或壓破損會導致砂輪飛出造成物體打擊，速度或壓力控制系統出現故障會導致速度或壓力失控的力控制系統出現故障會導致速度或壓力失控的危險等。危險等。n機械裝置的機械裝置的非工作狀態非工作狀態是機械停止運轉時是機械停止運轉時的靜止狀態。在正常情況下，非工作狀態的靜止狀態。在正常情況下，非工作

15、狀態的機械基本是安全的，但不排除發生事故的機械基本是安全的，但不排除發生事故的可能性，如由于環境照度不夠而導致人的可能性，如由于環境照度不夠而導致人員發生碰撞、室外機械在風力作用下的滑員發生碰撞、室外機械在風力作用下的滑移或傾翻、結構垮塌等。移或傾翻、結構垮塌等。n機械的機械的檢修保養檢修保養狀態狀態一般都是在停機狀態一般都是在停機狀態下進行，但其作業的特殊性往往迫使檢修下進行，但其作業的特殊性往往迫使檢修人員采取一些非常規的做法，例如，攀高人員采取一些非常規的做法，例如，攀高和進入狹小或幾乎密閉的空間、將安全裝和進入狹小或幾乎密閉的空間、將安全裝置短路、進入正常操作不允許進入的危險置短路、進

16、入正常操作不允許進入的危險區等，使維護或修理過程容易出現正常操區等，使維護或修理過程容易出現正常操作不存在的危險。作不存在的危險。n使人員面臨損傷或危害健康風使人員面臨損傷或危害健康風險的機械內部或周圍的某一區險的機械內部或周圍的某一區域。大多位于域。大多位于傳動機構傳動機構和和執行執行機構機構及其周圍。及其周圍。 機械的危險區機械的危險區2.2.2 由機械產生的由機械產生的危險有害因素危險有害因素n危險是指可能導致意外事故的現有或潛在的狀態。狹義上又可以分為危險因素和有害因素。n根據機械設備自身的特點、能量形式及作用方式，機械產生的危險可分為兩大類，一類是機械危險另一類是非機械危險 機械危險

17、主要形式有： 擠壓、剪切、切割或切斷、纏繞、引入或卷入、沖擊、刺傷或扎穿、摩擦或磨損、高壓流體噴射。包括靜止狀態和運動狀態下所呈現的各種危險。 非機械危險n非機械危險非機械危險 在機械加工設備生產過程及作業環境中能導致非機械性損傷事故或誘發職業病的因素。主要有以下幾類：n1電氣危險n主要形式是觸電、電氣火災和爆炸、防雷、防靜電等。n2、溫度危險 產生的危險條件主要有環境溫度、熱源輻射、直接接觸高、低溫物體（材料、火焰或爆炸物等）。n3、噪聲危險（1）對聽覺的影響。根據噪聲的強弱和作用時間不同，可造成耳鳴、聽力下降、永久性聽力損失，甚至暴震性耳聾等。 （2）對生理、心理的影響。通常90dB（A）

18、以上的噪聲對神經系統、心血管系統等都有明顯的影響；低噪聲，會使人產生厭煩、精神壓抑等不良心理反應。（3）干擾語言通訊和聽覺信號而引發其他危險n4、振動危險n5、輻射危險電波輻射：低頻輻射、無線電射頻輻射和微波輻射；光波輻射：主要有紅外線輻射、可見光輻射和紫外線輻射；射線輻射：X射線和Y射線輻射；粒子輻射：主要有、粒子射線輻射、電子束輻射、離子束輻射和中子輻射等。激光。6材料和物質產生的危險 （1）接觸或吸入有害物（如有毒、腐蝕性或刺激性的液、氣、霧、煙和粉塵）所導致的危險；（2）火災與爆炸危險；（3）生物（如霉菌）和微生物（如病毒或細菌）危險。 7未履行安全人機學原則而產生的危險 （1）對生理

19、的影響。負荷（體力負荷、聽力負荷、視力負荷、其他負荷等）超過人的生理范圍，長期靜態或動態型操作姿勢、勞動強度過大或過分用力所導致的危險。（2）對心理的影響。對機械進行操作、監視或維護而造成精神負擔過重或準備不足、緊張等而產生的危險。 （3）對人操作的影響。表現為操作偏差或失誤而導致的危險等。8、綜合性危險機械危險的主要傷害形式機械危險的主要傷害形式卷繞和絞纏。常見于回轉運動的機械部件。卷繞和絞纏。常見于回轉運動的機械部件。擠壓、剪切和沖擊。常見于壓力加工機械（往復直線運動）；擠壓、剪切和沖擊。常見于壓力加工機械（往復直線運動）；在螺旋輸送、塑料注射成型、轉動閥門、關閉防護罩等場合在螺旋輸送、塑

20、料注射成型、轉動閥門、關閉防護罩等場合中，人手部容易受擠壓。中，人手部容易受擠壓。引入或卷入、碾壓。多見于相互配合的運動副，如嚙合的齒引入或卷入、碾壓。多見于相互配合的運動副，如嚙合的齒輪、齒條，帶與帶輪，鏈與鏈輪進入嚙合部分的夾緊點；相輪、齒條，帶與帶輪，鏈與鏈輪進入嚙合部分的夾緊點；相對回轉運動的輥子間夾口；輪子與軌道對回轉運動的輥子間夾口；輪子與軌道/路面等。路面等。飛出物打擊。飛出物打擊。物體墜落打擊。物體墜落打擊。切割和擦傷。切割和擦傷。碰撞和刮蹭。碰撞和刮蹭。跌倒、墜落。跌倒、墜落。n機械危險大量表現為：人員與可運動部件的接觸危害，機械危險大量表現為：人員與可運動部件的接觸危害，各

21、種形式的機械危害或機械危害與非機械危害交織在各種形式的機械危害或機械危害與非機械危害交織在一起。因此，需要從機械系統整體出發，綜合考慮機一起。因此，需要從機械系統整體出發，綜合考慮機械的不同狀態、同一危險的不同表現方式、不同危險械的不同狀態、同一危險的不同表現方式、不同危險因素之間的聯系和作用，以及顯現或潛在危險的不同因素之間的聯系和作用，以及顯現或潛在危險的不同形態等。形態等。n產生機械危險的條件：機械能的傳遞和轉化失控、運動載體或容器的破壞，以及人員的意外接觸等。n具體可以分為以下六種：（1）形狀和表面性能：切割要素、銳邊、利角部分，粗糙或過于光滑。（2）相對位置：相向運動、運動與靜止物的

22、相對距離小。（3）質量和穩定性：在重力的影響下可能運動的零部件的位能。機器產生機械危險的條件（4）質量和速度（加速度）：可控或不可控運動中的零部件的動能。（5）機械強度不夠：零件、構件的斷裂或垮塌。（6）彈性元件（彈簧）的位能，在壓力或真空下的液體或氣體的位能 2.2.3 導致導致機械機械傷害事故的原因傷害事故的原因 n安全隱患存在于機械的設計、制造、運輸、安安全隱患存在于機械的設計、制造、運輸、安裝、使用、報廢、拆卸及處理等全壽命的各個裝、使用、報廢、拆卸及處理等全壽命的各個環節和各種狀態。環節和各種狀態。n采用安全系統的觀點，可以從：采用安全系統的觀點，可以從：物的不安全狀態（技術原因）物

23、的不安全狀態（技術原因）人的不安全行為人的不安全行為安全管理缺陷安全管理缺陷三個方面分別進行分析。三個方面分別進行分析。直接原因之一：機械的不安全狀態直接原因之一：機械的不安全狀態 n防護、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷；防護、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷；n設備、設施、工具、附件有缺陷；設備、設施、工具、附件有缺陷；設計不當，結構不符合安全要求。安全間距不夠，工件設計不當，結構不符合安全要求。安全間距不夠，工件鋒利等鋒利等;強度不夠強度不夠;設備非正常運行設備非正常運行;維修、調整不良維修、調整不良n個體防護器具缺乏或有缺陷；個體防護器具缺乏或有缺陷；n生產場地環境不良；生產場地環境不良；n操

24、作工序設計或配置不當，交叉作業過多；操作工序設計或配置不當，交叉作業過多；n地面濕滑；地面濕滑；n儲存方法不安全儲存方法不安全n設備磨損或老化設備磨損或老化n軸承及軸承座損壞事故軸承及軸承座損壞事故直接原因之二：人的不安全行為直接原因之二：人的不安全行為 n操作錯誤，忽視安全，忽視警告；操作錯誤，忽視安全，忽視警告；n造成安全裝置失效；造成安全裝置失效；設計不當，結構不符合安全要求。安全間距不夠，工件鋒利設計不當，結構不符合安全要求。安全間距不夠，工件鋒利等；等；n使用不安全設備；使用不安全設備；n用手代替工具操作；用手代替工具操作；n物體存放錯誤；物體存放錯誤；n攀、坐不安全位置；攀、坐不安

25、全位置；n機械運轉時進行加油、修理、檢查、調整、焊接、清掃等；機械運轉時進行加油、修理、檢查、調整、焊接、清掃等；n穿戴不安全的裝束穿戴不安全的裝束n無意或未排除故障而接近危險部位。無意或未排除故障而接近危險部位。間接原因間接原因n管理缺陷管理缺陷勞動管理制度不健全、不合理；勞動管理制度不健全、不合理；規章制度執行不嚴格；規章制度執行不嚴格；現場工作缺乏檢查或指導；現場工作缺乏檢查或指導；無安全操作規程或安全操作規程不完善；無安全操作規程或安全操作規程不完善；n缺乏監督。缺乏監督。n技術和設計上的缺陷技術和設計上的缺陷設計錯誤；設計錯誤；制造錯誤；制造錯誤；安裝錯誤；安裝錯誤；維修錯誤。維修錯

26、誤。n教育培訓不夠教育培訓不夠2.2.4 實現機械安全的途徑實現機械安全的途徑和措施和措施 n1、采用本質安全技術、采用本質安全技術n2、履行安全人機工程學原則、履行安全人機工程學原則n3、可靠有效的安全防護措施、可靠有效的安全防護措施n4、使用安全信息、使用安全信息n5、附加預防措施、附加預防措施2 2. .2 2.4.4.1 .1 采用本質安全技術采用本質安全技術 本質安全技術是指利用該技術進行機械預定功能本質安全技術是指利用該技術進行機械預定功能的設計和制造，不需要采用其他安全防護措施，就可的設計和制造，不需要采用其他安全防護措施，就可以在預訂條件下執行機械的預定功能時滿足機械自身以在預

27、訂條件下執行機械的預定功能時滿足機械自身的安全要求。的安全要求。又稱機械的固有安全技術。又稱機械的固有安全技術。1、合理的結構形式、合理的結構形式n結構合理可以從設備本身消除危險與有害結構合理可以從設備本身消除危險與有害因素，避免設計上的缺陷而導致發生任何因素，避免設計上的缺陷而導致發生任何可預見性的危險事件。可預見性的危險事件。n例如：例如：避免銳邊、尖角避免銳邊、尖角和懸和懸凸部分凸部分；避免；避免不合理設計造成正常運行時的障礙、卡塞不合理設計造成正常運行時的障礙、卡塞、松脫或連接失效；避免軟件設計瑕疵引、松脫或連接失效；避免軟件設計瑕疵引起數據丟失和死機；起數據丟失和死機；保證足夠的安全

28、距離保證足夠的安全距離，避免擠壓或剪切。，避免擠壓或剪切。2、限制機械應力限制機械應力n機械零件的機械應力不超過許用值，并保證足夠的安機械零件的機械應力不超過許用值，并保證足夠的安全系數全系數，防止由于應力過大破壞或失效、過度變形或，防止由于應力過大破壞或失效、過度變形或失穩坍塌引起故障或引發事故。措施如下失穩坍塌引起故障或引發事故。措施如下（1 1）設計與制造符合相關標準規范要求；）設計與制造符合相關標準規范要求；（2 2）足夠的抗破壞能力，有足夠的安全系數；）足夠的抗破壞能力，有足夠的安全系數；（3 3）可靠的連接緊固方法。如螺栓連接、焊接、鉚）可靠的連接緊固方法。如螺栓連接、焊接、鉚接、

29、銷鍵連接或粘接；接、銷鍵連接或粘接；（4 4）防止超載應力。傳動鏈預先采用）防止超載應力。傳動鏈預先采用“薄弱環節薄弱環節”預防超載，采用易熔塞、限壓閥、斷路器；預防超載，采用易熔塞、限壓閥、斷路器；（5 5）良好的平衡和穩定性。機械整體具有抗傾覆、）良好的平衡和穩定性。機械整體具有抗傾覆、防風、防滑。防風、防滑。3 3、使用本質安全工藝過程和動力源使用本質安全工藝過程和動力源n爆炸環境中的動力源安全。采用全爆炸環境中的動力源安全。采用全氣動氣動或全或全液壓液壓控制操控制操縱機構，或采用縱機構，或采用“本質安全本質安全”電氣裝置，如本質安全型電氣裝置，如本質安全型、隔爆型、增安型、充砂型、正壓

30、型等。、隔爆型、增安型、充砂型、正壓型等。n采用安全電源，采用保護電路、漏電保護裝置、加強絕采用安全電源，采用保護電路、漏電保護裝置、加強絕緣、特低電壓，緣、特低電壓，預防電氣危害預防電氣危害，防止電擊、電燒傷、短防止電擊、電燒傷、短路、過載和靜電路、過載和靜電n防治氣動和液壓系統的危險。采用氣動、液壓、熱能等防治氣動和液壓系統的危險。采用氣動、液壓、熱能等裝置的機械，必須通過設計來避免由于這些能量意外釋裝置的機械，必須通過設計來避免由于這些能量意外釋放而帶來的各種潛在危險。放而帶來的各種潛在危險。采用限壓裝置防止超壓或壓采用限壓裝置防止超壓或壓力降低，采用連接密封和有效防護，防止泄漏；承壓容

31、力降低，采用連接密封和有效防護，防止泄漏；承壓容器或元件，有自動卸壓及壓力指示。器或元件，有自動卸壓及壓力指示。4 4、控制系統控制系統的的安全設計安全設計n機械在使用的過程中，典型的危險工況有：意外啟機械在使用的過程中，典型的危險工況有：意外啟動、速度變化失控、運動不能停止、運動機械零件動、速度變化失控、運動不能停止、運動機械零件或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等。控制系或工件脫落飛出、安全裝置的功能受阻等。控制系統的設計應考慮各種作業的操作模式或采用故障顯統的設計應考慮各種作業的操作模式或采用故障顯示裝置，使操作者可以安全地處理。示裝置，使操作者可以安全地處理。n控制系統安全設計原則控制

32、系統安全設計原則統一機構的啟動、制動及變速方式；統一機構的啟動、制動及變速方式；提供多種操作模式。如手動、自動、故障、檢修模式。提供多種操作模式。如手動、自動、故障、檢修模式。手動控制原則。控制器應配置危險區外、操作者伸手安手動控制原則。控制器應配置危險區外、操作者伸手安全可達的位置，可以看見被控制部分以便發生險情時及全可達的位置，可以看見被控制部分以便發生險情時及時停機。時停機。 控制系統的可靠性。控制系統的可靠性。5 5、材料和物質的安全性材料和物質的安全性n用以制造機械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得用以制造機械的材料、燃料和加工材料在使用期間不得危及人員的安全或健康。危及人員的安全

33、或健康。n材料的力學特性，如抗拉、抗剪、抗阻、抗彎強度和韌材料的力學特性，如抗拉、抗剪、抗阻、抗彎強度和韌性等，應能滿足執行預定功能的載荷作用要求；性等，應能滿足執行預定功能的載荷作用要求；n材料應能適應預定的環境條件，如有抗腐蝕、耐老化、材料應能適應預定的環境條件，如有抗腐蝕、耐老化、耐磨損的能力；耐磨損的能力；n材料應具有均勻性，防止由于工藝設計不合理，使材料材料應具有均勻性，防止由于工藝設計不合理，使材料的金相組織不均勻而產生殘余應力；的金相組織不均勻而產生殘余應力；n應避免采用有毒的材料或物質，應能避免機械本身或由應避免采用有毒的材料或物質，應能避免機械本身或由于使用某種材料而產生的氣

34、體、液體、粉塵、蒸汽或其于使用某種材料而產生的氣體、液體、粉塵、蒸汽或其他物質造成的火災和爆炸危險。他物質造成的火災和爆炸危險。6 6、機械的可靠性設計、機械的可靠性設計n機械的可靠性指機械系統或機械產品在規定的條件下和機械的可靠性指機械系統或機械產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。一般分為結構可規定的時間內，完成規定功能的能力。一般分為結構可靠性（強度及載荷的影響）和機構可靠性（運動的影響靠性（強度及載荷的影響）和機構可靠性（運動的影響）。）。n機械可靠性的指標。無故障性、耐久性、維修性、可用機械可靠性的指標。無故障性、耐久性、維修性、可用性和經濟性。用可靠度、故障率、平均

35、壽命、維修度來性和經濟性。用可靠度、故障率、平均壽命、維修度來表示。表示。n可靠性設計方法。預防故障設計、結構安全設計、簡單可靠性設計方法。預防故障設計、結構安全設計、簡單化和標準化設計、儲備設計（冗余設計）、耐環境設計化和標準化設計、儲備設計（冗余設計）、耐環境設計、人機工程設計、概率設計等。、人機工程設計、概率設計等。2 2. .2 2.4.4.2 .2 履行安全人機工程學原則履行安全人機工程學原則n在機械設計中，履行安全人機工程學原則，提在機械設計中，履行安全人機工程學原則，提高機械設備的操作性和可靠性，使操作者的體高機械設備的操作性和可靠性，使操作者的體力消耗和心理壓力降低到最低，從而

36、減小操作力消耗和心理壓力降低到最低，從而減小操作差錯。差錯。合理分配人機功能合理分配人機功能 笨重、危險、頻率快、精確度高、時間持久、單調重復笨重、危險、頻率快、精確度高、時間持久、單調重復、運算復雜、環境差交由機器；創造性研究、推理決策、運算復雜、環境差交由機器；創造性研究、推理決策、指令和程序編排、檢查、維修、處理故障、應付不測、指令和程序編排、檢查、維修、處理故障、應付不測留給人留給人友好的友好的人機界面設計人機界面設計顯示器的人機要求顯示器的人機要求操縱（控制）器的人機要求操縱（控制）器的人機要求工作工作空間空間設計設計顯示器、操縱器、照明器的設置顯示器、操縱器、照明器的設置能為身體活

37、動提供充分空間；能防御外界危害作用；有能為身體活動提供充分空間；能防御外界危害作用；有良好的視野；留有避讓空間和設置安全通道良好的視野；留有避讓空間和設置安全通道高處作業時，須配置供站立平臺、梯子和防墜落欄桿；高處作業時，須配置供站立平臺、梯子和防墜落欄桿；經常變化工作位置，還要設置安全通道；操作高度經常變化工作位置，還要設置安全通道；操作高度30m以上，必須配置載人升降設備以上，必須配置載人升降設備設計注重創造良好的與人的勞動姿勢有關的工作空間設計注重創造良好的與人的勞動姿勢有關的工作空間n疲勞疲勞是導致事故的一個重要因素，設計者應考慮下面幾個因素，使人的疲勞降低到最小的程度，使操作人員健康

38、舒適地進行勞動。（1）合理布置各種控制操作裝置。（2）正確選擇工作平臺的位置及高度。（3）提供座椅。（4）出入作業地點應方便。工作過程設計工作過程設計負載限度。減少操作時來回走動距離和身體扭轉或擺動幅度負載限度。減少操作時來回走動距離和身體扭轉或擺動幅度工作節奏。工作節奏。作業姿勢。交替采用坐姿和立姿。作業姿勢。交替采用坐姿和立姿。工作環境設計工作環境設計總體布置、空間大小和通道適當總體布置、空間大小和通道適當避免暴露于危險及有害物質影響中避免暴露于危險及有害物質影響中能調節工作場所熱環境能調節工作場所熱環境提供最佳的視覺感受照明，優選自然光，避免炫光、耀斑、提供最佳的視覺感受照明，優選自然光

39、，避免炫光、耀斑、頻閃，提供應急照明設施頻閃，提供應急照明設施避免有害和擾人的噪聲和振動避免有害和擾人的噪聲和振動2.2.4.3 可靠有效的安全防護措施可靠有效的安全防護措施n在無法用設計來做到本質安全時，為了消除在無法用設計來做到本質安全時，為了消除危險，應使用安全危險，應使用安全防護防護裝置。裝置。n安全防護裝置主要有安全防護裝置主要有防護裝置防護裝置和和安全裝置安全裝置。防護裝置防護裝置是指采用殼、罩、屏、門、蓋、柵是指采用殼、罩、屏、門、蓋、柵欄等結構作為物體障礙，將人與危險隔離的欄等結構作為物體障礙，將人與危險隔離的裝置。如防護箱罩、防護網、柵欄等。裝置。如防護箱罩、防護網、柵欄等。

40、安全裝置安全裝置是指通過自身的結構功能限制或是指通過自身的結構功能限制或防止機械的某種危險，或限制運動速度、防止機械的某種危險，或限制運動速度、壓力等因素。壓力等因素。 如聯鎖裝置、使動裝置、止動裝置、雙手如聯鎖裝置、使動裝置、止動裝置、雙手操作裝置、自動停機裝置、限位裝置、有操作裝置、自動停機裝置、限位裝置、有限運動控制裝置、排除阻擋裝置。限運動控制裝置、排除阻擋裝置。機械安全防護裝置的一般要求機械安全防護裝置的一般要求1、結構形式和布局設計合理，具有切實的保護功能，確保人體的不受到傷害。2、結構應堅固耐用，不易損壞；結構件無松脫、裂損、變形、腐蝕等危險隱患。3、不應成為新的危險源，不增加任

41、何附件危險。可能與使用者接觸的部分不應產生對人員的傷害或阻滯（如避免尖棱利角、加工毛刺、粗糙的邊緣等），并應提供放滑措施。4、不應出現漏保護區，安裝可靠，不易拆卸（或非專用工具不能拆除）；不易被旁路或避開。5、滿足安全距離的要求，使人體各部位（特別是手或腳）無法逾越接觸危險，同時防止擠壓或剪切。6、對機械使用期間各種模式的操作產生的干擾最小，不因采用安全保護裝置增加操作難度或強度，實現障礙最小。7、不應影響其的使用功能，不得與機械的任何正常可動零部件產生運動抵觸。8、便于檢查和修理。哪些條件下需要設置安全防護裝置？n1、以操作人員的操作位置所在平面為基準，凡高度在2米之內的所有傳動帶、轉軸、傳

42、動軸、聯軸節、帶輪、齒輪、飛輪、鏈輪、電鋸等危險零部件及危險部位，都必須設置防護裝置 。n2 、為防止運行中的機器設備或零部件超過極限位置，應配置可靠的限位裝置。n3、 機器設備在高速運轉中易于甩出的部件，應設計防止松脫裝置，配置防護罩或防護網等安全裝置。n4、 機器設備的操作位置高出地面2m以上時，應配置操作臺、欄桿、扶手、圍板等。n機械安全檢查“四句話”n1 通用機械看“危險部位危險部位”;n2 鍋爐壓力容器看“安全附件安全附件”n3 氣焊氣割看“氣瓶氣瓶”n4 起重機械看“基礎零部件基礎零部件”機械設備的危險部位 1、旋轉部件和成切線運動部件間的咬合處，如動力傳輸皮帶和皮帶輪、鏈條和鏈輪

43、、齒條和齒輪等。 2、旋轉的軸，包括連接器、心軸、卡盤、絲杠、圓形心軸和桿等。 3、旋轉的凸塊和孔處。含有凸塊或空洞的旋轉部件是很危險的，如風扇葉、凸輪、飛輪等。 4、對向旋轉部件的咬合處，如齒輪、軋鋼機、混合輥等。 5、旋轉部件和固定部件的咬合處，如輻條手輪或飛輪和機床床身、旋轉攪拌機和無防護開口外殼攪拌裝置等。6、接近類型，如鍛錘的錘體、動力壓力機的滑枕等。 7、通過類型，如金屬刨床的工作臺及其床身、剪切機的刀刃等。8、單向滑動，如帶鋸邊緣的齒、砂帶磨光機的研磨顆粒、凸式運動帶等。 9、旋轉部件與滑動之間的危險，如某些平板印刷機面上的機構、紡織機床等。 機械危險部位防護對策1.齒輪嚙合傳動

44、的防護 齒輪傳動機構必須裝置全封閉型的防護裝置。對于一些老設備，如發現嚙合齒輪外露，就必須加上防護罩。齒輪傳動機構沒有防護罩不得使用。n防護裝置的材料可用防護裝置的材料可用鋼板鋼板或或鑄造鑄造箱體，必須堅固牢靠，保箱體，必須堅固牢靠，保證在機器運行過程中不發生震動。要求裝置合理，防護罩證在機器運行過程中不發生震動。要求裝置合理，防護罩的外殼與傳動機構的外形相符，同時應便于開啟，便于機的外殼與傳動機構的外形相符，同時應便于開啟，便于機器的維護保養，即要求能方便地打開和關閉。器的維護保養，即要求能方便地打開和關閉。n為了引起人們的注意，為了引起人們的注意，防護罩內壁應涂成紅色防護罩內壁應涂成紅色，

45、最好裝電，最好裝電氣連鎖，使防護裝置在開啟的情況下機器停止運轉。另外氣連鎖，使防護裝置在開啟的情況下機器停止運轉。另外，防護罩殼體本身不應有尖角和銳利部分，并盡量使之既，防護罩殼體本身不應有尖角和銳利部分，并盡量使之既不影響機器的美觀，又起到安全作用。不影響機器的美觀，又起到安全作用。692.皮帶傳動機械的防護 皮帶傳動機構的危險部分是皮帶接頭處、皮帶進入皮帶輪的地方。可采用將皮帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護欄桿防護。 皮帶傳動裝置的防護罩可采用金屬骨架的防護皮帶傳動裝置的防護罩可采用金屬骨架的防護網，與皮帶的距離不應小于網，與皮帶的距離不應小于50mm50mm，設計應合理，設計應合理，不應

46、影響機器的運行。，不應影響機器的運行。 一般傳動機構離地面一般傳動機構離地面2m2m以下，應設防護罩。但以下，應設防護罩。但在下列在下列3 3種情況下，即使種情況下，即使2m2m以上也應加以防護：以上也應加以防護： 皮帶輪中心距之間的距離在皮帶輪中心距之間的距離在3m3m以上；以上； 皮帶寬度在皮帶寬度在15cm15cm以上；以上； 皮帶回轉的速度在皮帶回轉的速度在9m/min9m/min以上。以上。 這樣，萬一皮帶斷裂，不至于傷人。這樣，萬一皮帶斷裂，不至于傷人。 71 皮帶的接頭必須牢固可靠，安裝皮帶應松皮帶的接頭必須牢固可靠，安裝皮帶應松緊適宜。皮帶傳動機構的防護可采用將皮緊適宜。皮帶傳

47、動機構的防護可采用將皮帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護欄桿帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護欄桿防護。防護。3、聯軸器等防護安全 一切突出于軸面而不平滑的物件（鍵、固定螺釘一切突出于軸面而不平滑的物件（鍵、固定螺釘等）均增加了軸的危險性。聯軸器上突出的螺釘、銷等）均增加了軸的危險性。聯軸器上突出的螺釘、銷鍵等均可能給人們帶來傷害。因此對聯軸器的安全是鍵等均可能給人們帶來傷害。因此對聯軸器的安全是沒有突出的部分，即采用安全聯軸器。但這樣還沒有沒有突出的部分，即采用安全聯軸器。但這樣還沒有徹底排除隱患，根本的辦法就是加防護罩，最常見的徹底排除隱患，根本的辦法就是加防護罩，最常見的是是 型防護罩。型防

48、護罩。 73n軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護，為了軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護，為了保證安全，螺釘一般應采用沉頭螺釘，使保證安全，螺釘一般應采用沉頭螺釘，使之不突出軸面，而增設防護裝置則更加安之不突出軸面，而增設防護裝置則更加安全。全。n（1 1）只要操作人員可能觸及到的出傳動部件，在防護）只要操作人員可能觸及到的出傳動部件，在防護罩沒閉合前，傳動部件就不能運轉。罩沒閉合前，傳動部件就不能運轉。n（2 2）采用固定防護罩時，操作人員）采用固定防護罩時，操作人員應應觸及不到運轉中觸及不到運轉中的活動部件的活動部件。n（3 3）防護罩與活動部件有足夠的間隙，避免防護罩和）防護罩與活動部件有足夠的

49、間隙，避免防護罩和活動部件之間的任何接觸。活動部件之間的任何接觸。n（4 4）防護罩應牢固地固定在設備基礎上，拆卸、調節）防護罩應牢固地固定在設備基礎上，拆卸、調節時必須使用工具。時必須使用工具。75對機械設備安全防護罩的技術要求對機械設備安全防護罩的技術要求n（5 5）開啟式防護罩打開或一部分失靈時，應使活動部件不）開啟式防護罩打開或一部分失靈時，應使活動部件不能運轉或運轉中的部件停止運動。能運轉或運轉中的部件停止運動。n（6 6）使用的防護罩不允許給生產場所帶來新的危險源。）使用的防護罩不允許給生產場所帶來新的危險源。n（7 7）不影響操作，在正常操作或維護保養時不需拆卸防護）不影響操作，

50、在正常操作或維護保養時不需拆卸防護罩。罩。n（8 8）防護罩必須堅固可靠，以避免與活動部件接觸造成損）防護罩必須堅固可靠，以避免與活動部件接觸造成損壞和工件飛脫造成的傷害。壞和工件飛脫造成的傷害。n（9 9）防護罩一般不準腳踏和站立，必須做平臺或階梯時，）防護罩一般不準腳踏和站立，必須做平臺或階梯時，平臺或階梯應能承受平臺或階梯應能承受1500N1500N的垂直力，并采取防滑措施。的垂直力，并采取防滑措施。76對機械設備安全防護罩的技術要求對機械設備安全防護罩的技術要求對機械設備安全防護網的技術要求n防護罩應盡量采用封閉結構，當現場要采用網狀結構時，應滿足GB8196-2003機械設備防護罩安

51、全要求對不同網眼開口尺寸的安全距離（防護罩外緣與危險區域-人體進入后，可能引起致傷危險的空間區域）間的直線距離的規定，見右表 n不同網眼開口尺寸的安全距離（mm)安全防護措施的實例Full enclosure or adjustable guarding must be provided around all rotating or moving parts.在所有在所有旋轉或移動的部件上安裝護罩旋轉或移動的部件上安裝護罩Proper guarding on moving component.在旋轉部件上設置的正確護罩在旋轉部件上設置的正確護罩-Chains鏈條-Collars軸-Coupli

52、ngs接合器-Blades刀具-Pulleys滑輪-Shafts傳動桿-Other Rotating or Moving Parts其它移動或旋轉設備HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 01Full enclosure or adjustable guarding must be provided around all rotating or moving parts.在所有在所有旋轉或移動的部件上安裝護罩旋轉或移動的部件上安裝護罩Proper guarding on rotating component.在旋轉部件上設置的正確護罩在旋轉部件上設置的正確護

53、罩No guarding on chain drive.在鏈條上沒有護罩在鏈條上沒有護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 02Proper guarding on rotating component.在旋轉部件上設置的正確護罩在旋轉部件上設置的正確護罩No guarding on pulley.在滑輪上沒有護罩在滑輪上沒有護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 03Full enclosure or adjustable guarding must be provided around all rotating o

54、r moving parts.在所有在所有旋轉或移動的部件上安裝護罩旋轉或移動的部件上安裝護罩Proper Guarding正確的護罩正確的護罩No guarding on coupling.接合器上沒有護罩接合器上沒有護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 04Full enclosure or adjustable guarding must be provided around all rotating or moving parts.在所有在所有旋轉或移動的部件上安裝護罩旋轉或移動的部件上安裝護罩Guarding must extend aroun

55、d the back side of rotating or moving parts.旋轉或移動的部件反面也要旋轉或移動的部件反面也要有護罩保護有護罩保護Proper Guarding正確的護罩正確的護罩No guarding on the back side of the pulley.滑輪的反面的沒有護罩保護滑輪的反面的沒有護罩保護HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 05Proper guarding around back sideof moving components.正確的護罩正確的護罩-保護到運動部件的后面保護到運動部件的后面No guar

56、ding on the back side of the drive.運動部件的后側沒有護罩運動部件的后側沒有護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 06Guarding must extend around the back side of rotating or moving parts.旋轉或移動的部件反面也要旋轉或移動的部件反面也要有護罩保護有護罩保護Deflection guards must be provided on machinery with the potential to project chips, particles, spar

57、ks or kickbacks.對于那些在運轉時有可能產生碎片，顆粒物，對于那些在運轉時有可能產生碎片，顆粒物，火花或其它后果的機器，必須設置防護罩火花或其它后果的機器，必須設置防護罩Proper Guarding Grinder正確的護罩正確的護罩-砂輪機砂輪機Proper Guarding Machine正確的護罩正確的護罩機器機器HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 07Machine guards must be maintained in a clean and proper working condition.機器的護機器的護罩必須維護在整潔和正

58、常工作的狀態罩必須維護在整潔和正常工作的狀態Proper Guarding正確的護罩正確的護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 08Machine guards must not be modified to defeat the total protection of the guard.不能隨意對機器護罩加以不能隨意對機器護罩加以改造，以致影響到護罩的整體防護功能改造，以致影響到護罩的整體防護功能Improperly modified guard.不正確改造的護罩不正確改造的護罩Too Large開口太大開口太大HAZARD ASSESSMENT -

59、 Machine Guarding 09Machine guards must be properly adjusted for the machine.機器護罩必須被正確調節機器護罩必須被正確調節Improperly adjusted guard.不正確調節的護罩不正確調節的護罩HAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 10Fixed machine guards must be properly secured in place.固定式機器護罩必須正確地安固定式機器護罩必須正確地安裝在機器上裝在機器上Guard not properly in place.護

60、罩沒有正確地安裝在位置上護罩沒有正確地安裝在位置上Guard missing from side of machine.護罩的一側被拿走護罩的一側被拿走MissingHAZARD ASSESSMENT - Machine Guarding 11Power presses must have appropriate control devices to prevent the operator from placing their hands into the machine during operation.沖壓設備必須有適合的沖壓設備必須有適合的控制設施來防止操作者在操作時將手放在機器內控制