【安全课件】安全防护装置

安全防护装置制作：孟现柱[e-mail]生产生活中的安全防护装置•1）通用机械、电气设备的护栏、护罩、护网及快速自动开关等；•2）电刨、电锯、砂轮、锻压机等有碎片、碎末、液体飞溅处的屏蔽装置；•3）导电体的绝缘屏蔽装置；•4）升降机、起重机的限位器、限速器、制动器等；•5）锅炉、压力容器、压缩机械及有爆炸危险机械的安全装置和信号装置；•6）电气设备的接地、接零、防触电装置；•7）防坠落装置；•8）生产区域及危险场所设置的标志和信号装置等。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）防止机械设备因超限运行而发生事故；2）通过自动检测或诊断系统排除故障或终止危险；3）防止人的失误操作；4）防止人误入危险区域。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）隔离防护装置2）联锁控制防护装置3）超限保险装置4）制动装置5）报警装置6）安全防护控制装置安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则；2）安全可靠的原则；3）同时设计原则；4）简单经济原则；5）自组织原则。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则。设计安全防护装置时，首先要考虑人的因素，确保操作者的人身安全；2）安全可靠的原则；3）同时设计原则；4）简单经济原则；5）自组织原则。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则；2）安全可靠的原则。安全防护装置必须达到相应的安全要求，保证在规定的寿命期内有足够的强度、刚度、稳定性、耐摩性、耐腐蚀和抗疲劳性，即保证其本身有足够的安全可靠度。还要充分考虑可能发生的不安全状态，如误操作、意外事件、突发事件等特殊情况；3）同时设计原则；4）简单经济原则；5）自组织原则。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则；2）安全可靠的原则；3）同时设计原则。安全防护装置应在结构设计时就作为设备性能要求的一部分考虑进去。新产品，都应具备齐全的安全防护装置；4）简单经济原则；5）自组织原则。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则；2）安全可靠的原则；3）同时设计原则；4）简单经济原则。安全防护装置的结构要简单，布局要合理，费用要经济，操作要方便，不影响正常操作，满足一定的安全距离，便于检修，采用安全装置后不影响机器的预定使用；5）自组织原则。安全防护装置设计•作用•分类•设计原则1）以人为本的原则；2）安全可靠的原则；3）同时设计原则；4）简单经济原则；5）自组织原则。安全防护装置应具有自动识别错误、自动排除故障、自动纠错及自锁、互锁、联锁等功能。1.隔离防护安全装置•隔离防护安全装置是专门为保护人身安全而设计的，是通过物体障碍方式防止人或人体部分进入危险区域，将人或人体部分隔离在危险区域外的装置。•主要有防护罩、防护屏、防护栅栏。1）防护罩•主要作用•1是防止和阻挡人体或部分进入不安全区域，如为了保护作业人员免受用于加工工作的运动部件(如切削刀具、冲床运动部件等)可能产生的危险而设计的防护罩；•2是防止和阻挡人体有害的物质作用人体，如阻止高速物块飞向人体。1）防护罩GB8196-7国家标准局1987-09-21批准1988-05-01实施•1防护罩结构和布局应设计合理，使人体不能直接进入危险区域。•2防护罩应有足够的强度、刚度，一般应采用金属材料制造，在满足强度和刚度的条件下，也可用其他材料制造。•3防护罩应尽量采用封闭结构，当现场需要采用网状结构时，其安全距离和网眼的开口宽度应符合下列要求：3.1为防止指尖误通过而造成伤害时，其开口宽度：直径及边长或椭圆形孔的短轴尺寸应小于6.5mm，安全距离应不小于35mm。3.2为防止手指误通过而造成伤害时，其开口宽度：直径及边长或椭圆形孔的短轴尺寸应小于12.5mm，安全距离应不小于92mm。3.3为防止手掌(不含第一掌指关节)误通过而造成伤害时，其开口宽度：直径及边长或椭圆形孔的短轴尺寸应小于20mm，安全距离应不小于135mm。3.4为防止上肢误通过而造成伤害时，其开口宽度：直径及边长或椭圆形孔的短轴尺寸应小于47mm，安全距离应不小于460mm3.5为防止足尖误通过而造成伤害时，防护罩底部与地面(或站立台面)的间隙应小于76mm，安全距离应不小于150mm。•4一般情况下，应采用固定式防护罩，经常进行调节和维护的运动部件，应优先采用联锁式防护罩，条件不允许时，可采用开启式或可调式防护罩。•5防护罩表面应光滑无毛刺和尖锐棱角，不应成为新的危险源。•6防护罩不应影响视线和正常操作，应便于设备的检查和维修。•7当防护罩需涂漆时，应按GB6527.2-86《安全色使用导则》执行。1）防护罩•分类•固定式防护罩——固定在适当的位置上，必须使用专用工具才能将其打开。如飞轮、传动带的防护罩。•开启式或可调式防护罩——用来防护需要经常调整和维修的活动部件，不需要专用工具就能打开。•联锁式防护罩——前面介绍的可动式防护罩存在着罩未关而进行调整或维修等作业或人体一部分在危险区域内，这时有人去启动机械而引起伤害事故的危险，联锁式防护罩就是为排除这种不安全因素而设置的。其工作原理是防护罩兼起动电气开关的作用，即罩不关上，机械就不能启动；另外，一旦防护罩被打开，机械就立即停止运行。•一般情况下，应采用固定式防护罩，经常进行调节和维护的运动部件，应优先采用联锁式防护罩，条件不允许时，可采用开启式或可调式防护罩。2）防护屏•防护屏——用于防止人体任何部位进入危险区域而设置的一种隔离装置。如为防止人体机械伤害、灼烫、腐蚀、触电等致伤危险而设置的防护屏。•人体危区及安全距离的确定图中曲线分别为当设立1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m等不同高度的防护屏时的人体危区。a、b、c分别为三个不同危险物体所形成的危险区域的危险点。Ya、Yb、Yc分别为三个危险点高度。Xa、Xb、Xc分别为三个危险区域所应具备的最小安全距离。•2）防护屏GB8197-87国标局1987-09-21批准1988-05-01实施•1防护屏一般应采用金属材料制造，并应有相应的足够强度；在满足防护要求的条件下，也可采用其他材料制造。•2设置防护屏时最小安全距离应符合防护屏高度，危险点高度和最小安全距离关系表的规定。•3防护屏采用栅栏结构、网状结构或孔板结构时，根据其栅栏的横向或竖向间距、网眼或孔的最大尺寸，最小安全距离除必须符合本标准2.2条的规定外，同时还必须符合栅栏间距、网眼直径与安全距离的关系表的规定。•4防护屏表面不得有易伤害人体的毛刺和尖锐棱角。•5防护屏的结构和布局应合理，应便于设备的检查和维修。需在防护屏上开设出入口时，应根据工作需要，配置联锁装置。•6防护屏的颜色按GB6527.2—86《安全色使用导则》执行。2.联锁控制防护安全装置•用来防止相互干扰的两种运动或不安全操作时电源同时接通或断开的互锁装置。它是各类设备用得最多、最理想的一种安全装置。如洗衣机只要开门,就就断电等。其基本功能•保证正常运转，事故联锁•联锁报警•联锁动作和投运显示典型的联锁控制防护安全装置1）机械式联锁装置•联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的方法使设备的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源开关直接联锁。•机械式联锁装置是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来控制相互矛盾的运动。如利用钥匙开关、销子等来控制机械运动。典型的联锁控制防护安全装置2）电气式联锁电路•（1）顺序联锁。如锅炉的鼓风机和引风机必须按下述程序操作：开机时先开引风机，后开鼓风机，停机时先停鼓风机，后停引风机。如果操作错误，则可造成炉膛火焰喷出，发生伤亡事故，为防止司炉工误操作，在锅炉的控制电路中，设计有引风机和鼓风机的安全程序联锁。典型的联锁控制防护安全装置2）电气式联锁电路•（2）按钮控制的正反转联锁线路。如电动机的正、反转控制电路中的互锁，就是防止同时按下正反向运行按钮时的误操作事故，避免造成相间短路。•（3）欠电压欠电流保护。如电磁吸盘欠电流保护电路。典型的联锁控制防护安全装置3）液压（或气动）联锁回路•在自动循环系统中，执行件的动作是按一定顺序进行的，否则，将会因动作干涉而发生事故。在液压或气动系统中，这种联锁是靠一定油路或气路来实现的。如防护门联锁液压回路。3.超限保险安全装置•机械设备在正常运转时，一般都保持一定的输出参数和工作状态参数；当由于某种原因机械发生故障将引起这些参数（温度、压力、速度等）的变化，而且可能超出规定的极限值，如果不及时采取措施，将可能发生设备或人身事故，超限安全保险装置就是为防止这类事故发生而设置的。3.超限保险安全装置•根据能量形式和工作特性不同，超限安全装置分为：中断能量流、吸收能量、积累能量和排除等四类。中断能量流动装置有破坏式的剪断销和剪断键离合器、电气式的熔断器、继电器等；吸收能量的装置有防冲撞装置、缓冲器等；积累能量的装置有爪式、滚珠式和滚柱式等离合器；排除能量的装置有各类安全阀。典型的超限保险安全装置•1）超载安全装置。超载安全装置的作用就是处理设备由于人机匹配失衡造成的多余能量，通过中断能量流、排除能量等措施，达到保护人和设备安全的目的。工作原理有机械式、电气式、电子式、液压式及其组合。一般都由感受元件、中间环节和执行机构组成一个独立的部件。其中，有一种是直接作用的安全装置，另一种是位于保护对象的不同位置间接作用的安全装置。•如起重量限制器，主要用来避免钢丝绳断裂和起重设备损坏。•电路过载保护和短路保护。电动机工作时，正常的温升是允许的，但是如果电机在过载情况下工作，就会因过度发热造成绝缘材料迅速老化，使电机寿命大大缩短。为了避免这种现象，常采用热继电器作为电机的过载保护。另外，为了防止两相发生短路，导致同一线路上的其他电器元件被烧毁，在线路中设置了熔断器这个薄弱元件，在线路正常工作时，它能承受额定电流，在短路故障发生的瞬间，熔断器首先被熔断而切断电路，从而保护了整个电气设备的安全。典型的超限保险安全装置•2)越位安全装置。机械以一定速度运行时，有时需要改变运动速度，或需要停止在指定的位置，即具有一定的行程限度，如果执行件运动时超越规定的行程，可能会发生损坏设备或撞伤人的事故。为此，必须设置行程限位安全装置。这种装置有机电式、液压式等。例如，起重机械工作时，超载和越位会造成起重事故，故设置相应的安全装置。典型的超限保险安全装置•3）超压安全装置。广泛用于锅炉、压力容器（如液化气贮存器、反应器、换热器等），因为这些设备若超压运行都可能发生爆炸和泄露等重大事故。超压安全装置主要有安全阀、防爆膜、卸压膜等。按结构及泄压方法不同有阀型、断裂型（即破坏型）、熔化及组合型等。•安全阀是锅炉、气瓶等压力容器中重要的安全装置，它的作用是，当容器中介质压力超过允许压力时，安全阀就自动开启，排汽降压避免超压而引起事故。当介质压力降到允许的工作压力之后，便自动关闭。根据驱动阀芯（阀瓣）移动的动力不同，有杠杆式、弹簧式等安全阀；按安全阀开启时阀芯提升的高度不同有微启式和全启式安全阀。4.制动装置•制动装置是防止紧急状态下发生人身伤害和设备事故的装置。如，在危险位置突然出现人；操作者的衣服被卷人机器或人正在受伤害、运行部件越程与固定件或运动件相撞等紧急情况下，为了防止事故发生或阻止事故继续发展，必须使机器紧急制动。4.制动装置•常用的制动方式有机械制动和电力制动。•机械制动是靠摩擦力产生的制动力或制动力矩而实现制动的。•电力制动是使电动机产生一个与转子转向相反的制动力矩而实现制动的。机床上常用的电力制动有反接制动和能耗制动。反接制动，制动力矩大，制动效果显著，但制动过程中有冲击，且耗能较大。能耗制动比反接制动平稳、制动准确，且能量消耗小，但制动力较弱，且要用直流电源。5.报警装置•通过检测装置性能及时发现机械的危险与有害因素及事故预兆，通过声光发出警报的装置。如锅炉中高低水位报警器。•根据所监视设备状态信号不同（有载荷、速度、温度和压力等），机械设备上有相应的各种报警器，如过载报警器、超速报警器、超压报警器等。报警的方式有机械式、电气式等。•其原理