机械制造行业安全技术(安全生产管理之机械安全技术)

机械安全概述

（一）机械的组成所谓机械，是指机器与机构的总称。传统工程学认为一台完善的现代化机器具有五个部分，即原动机构、传动机构、执行机构、控制系统和支撑装置，如图1-11所示。

上述系统工作原理如下：原动机构将各种形式的动力能变为机械能输入，经过传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构，通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务，而组成机械的各部分借助支撑装置连接成一个整体。

以下简要介绍传统上述五种机械组成部分的功能与相关设备。

①原动机构原动机构是提供机械工作运动的动力源。常用的原动机构有电动机、内燃机、人力或畜力(常用于轻小设备或工具，或作为特殊场合的辅助动力)等。

②执行机构执行机构是通过刀具或其他器具与物料的相对运动或直接作用来改变物料的形状、尺寸、状态或位置的机构。

③传动机构传动机构是用来将原动机构和工作机构联系起来，传递运动和力(力矩)，或改变运动形式的机构。

④控制系统控制系统是用来操纵机械的启动、制动、换向、调速等运动，控制机械的压力、温度、速度等工作状态的机构系统，包括各种操纵器和显示器。

⑤支撑装置支撑装置是用来连接、支撑机器的各个组成部分，承受工作外载荷和整个机器重量的装置。

（二）机械的危险因素类型由机械产生的危险，是指机械本身和在机械使用过程中产生的危险，可能来自机械自身、燃料和原材料、新的工艺方法和手段、人对机器的操作过程，以及机械所在的场所和环境条件等多方面。

①机械危险由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质等的机械能作用，可能产生伤害的各种物理因素，以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。

②电气危险电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。电气危险产生的条件有人体与带电体的直接接触或接近高压带电体，静电现象，带电体绝缘不充分而产生漏电，线路短路或过载引起的熔化粒子喷射、热辐射和化学效应，由于电击所导致的惊恐使人跌倒、摔伤等。

③温度危险人体与超高温物体、材料、火焰或爆炸物接触，以及热源辐射所产生的烧伤或烫伤；高温生理反应；低温冻伤和低温生理反应；高温引起的燃烧或爆炸等。

④噪声危险根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损伤，甚至爆震性耳聋等；噪声还会对神经系统、心血管系统造成影响，还可能使人产生厌烦、精神压抑等不良心理反应；干扰语言和听觉信号，从而可能继发其他危险等。

⑤振动危险按振动作用于人体的方式，可分为局部振动和全身振动。振动可对人体造成生理和心理的影响，严重的振动可能导致生理严重失调等病变。

⑥辐射危险辐射源可分为电离辐射和非电离辐射两类，某些辐射源可杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。

⑦材料和物质产生的危险生产过程中可能接触或吸入有害物，例如有毒、有腐蚀性或刺激性的液、气、雰、烟和粉尘等；同时，生产过程中可能接触霉菌等生物和病毒、细菌等微生物和其他致害动物、植物等；生产中的物料可能存在火灾与爆炸、坍塌等危险。

⑧未履行安全人机工程学原则产生的危险由于机械设计或环境条件不符合安全人机工程学原则，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能对作业人员的生理、心理、操作等方面产生影响。

⑨综合性危险存在于机械设备及生产过程中的危险有害因素涉及面很宽，既有设备自身造成的危害，又有材料和物质产生的危险，也有生产过程中人的不安全因素，以及工作环境恶劣、劳动条件差(如负荷操作)等原因带来的灾害，表现为复杂、多样、动态、随机的特点。有些单一危险看起来微不足道，当它们组合起来时就可能发展为严重危险。

（三）机械伤害的基本类型

①卷绕和绞缠的危险引起这类伤害的是：作回转运动的机械部件，如轴类零件，包括联轴器、主轴、丝杠等；回转件上的突出形状；旋转运动的机械部件的开口部分，如链轮、齿轮、皮带轮等圆轮形零件的轮辐等。旋转运动的机械部件将人的头发、饰物(如项链)、手套、肥大衣袖或下摆随回转件卷绕，继而引起对人的伤害。

②挤压、剪切和冲击的危险引起这类伤害的是作往复直线运动的零部件。其运动轨迹可能是横向的，如大型机床的移动工作台、牛头刨床的滑枕等；也可能是垂直的，如剪切机的压料装置和刀片、压力机的滑块、大型机床的升降台等。作直线运动特别是相对运动的两部件之间、运动部件与静止部件之间产生对人的夹挤、冲撞或剪切伤害。

③引入或卷入、碾轧的危险引起这类伤害的主要危险是相互配合的运动部件，如啮合的齿轮之间以及齿轮与齿条之间、带与带轮等引发的引入或卷入，轮子与轨道、车轮与路面等滚动的旋转件引发的碾轧等。

④飞出物打击的危险由于发生断裂、松动、脱落或弹性位能等机械能释放，使失控的物件飞甩或反弹对人造成伤害。例如，轴的破坏引起装配在其上的带轮、飞轮等运动零部件坠落或飞出；由于螺栓的松动或脱落，引起被紧固的运动零部件脱落或飞出；高速运动的零件破裂，碎块甩出；切削废屑的崩甩等。另外，还有弹性元件的位能引起的弹射，如弹簧、带等的断裂；在压力、真空下的液体或气体位能引起的高压流体喷射等。

⑤物体坠落打击的危险处于高位置的物体具有势能，当它们意外坠落时，势能转化为动能，造成伤害，如高处掉落的零件、工具或其他物体等。

⑥切割和擦伤的危险切削刀具的锋刃，零件表面的毛刺，工件或废屑的锋利飞边，机械设备的尖棱、利角、锐边等，无论物体的状态是运动还是静止的，这些由于形状产生的危险都会构成潜在的危险。

⑦碰撞和剐蹭的危险机械结构上的凸出、悬挂部分，如起重机的支腿、吊杆，机床的手柄，长、大加工件伸出机床的部分等，这些物件无论是静止的，还是运动的，都可能产生危险。

⑧跌倒、坠落的危险由于地面堆物无序或地面凹凸不平导致的磕绊跌伤；接触面摩擦力过小(如光滑、油污、冰雪等)造成打滑、跌倒；人从高处失足坠落，误踏入坑井坠落等。

（四）机械安全要求

①合理的机械结构形式机械设备的结构形式一定要与其执行的预定功能相适宜，不能因结构设计不合理而造成机械正常运行时的障碍、卡塞或松脱；不能因元件或软件的瑕疵而引起计算机数据的丢失或死机；不能发生任何能够预测到的、与机械设备的设计不合理有关的事件。

②提高可靠性和足够的抗破坏能力可靠性是指机械或其零部件在规定的使用条件下和规定期限内执行规定功能而不出现故障的能力。传统机械设计只按产品的性能指标进行设计，而可靠性设计除要保证性能指标外，还要保证产品的可靠性指标，即产品的无故障性、耐久性、维修性、可用性和经济性等，可靠性是体现产品耐用和可靠程度的一种性能，与安全有直接关系。

③对使用环境具有足够的适应能力机械设备必须对其使用环境(如温度、湿度、气压、冰雪、振动、负载、静电、腐蚀介质等)具有足够的适应能力，特别是抗腐蚀或空蚀、耐老化磨损、抗干扰的能力，不致由于电气元件产生绝缘破坏而导致控制系统零部件临时或永久失效，或由于物理性、化学性、生物性的影响而造成事故。

④不得产生超标的有害物质应采用对人体无害的材料和物质(包括机械自身的各种材料、加工原材料、润滑剂、清洗剂及废弃物等)。对不可避免的毒害物(如粉尘、有毒物、辐射性、放射性、腐蚀气体等)，应在设计时考虑采取密闭、排放、隔离、净化等措施。在人员合理暴露的场所，其成分、浓度应低于产品安全卫生标准的规定，不得构成对人体健康的危害，也不得对环境造成污染。

⑤可靠有效的安全防护任何机械都有多种的危险。因此，必须建立可靠的物质屏障，即在机械上配置一种或多种专门用于保护人的安全的防护装置、安全装置或采取其他安全措施。

⑥履行安全人机学的要求显示装置、控制装置、人的作业空间和位置以及作业环境，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。

⑦维修的安全性机械的可维修性是指机械出现故障后，在规定的条件下，按规定程序或手段实施维修，可以保持或恢复其执行预定功能状态。

文章摘编自本书