机械安全技术与安全控制技术

机械安全技术与安全控制技术

周长团

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摘要：机械安全技术与安全控制技术，主要是在机械的设计、制造、安装、使用和维修过程中，对人和物的危险因素进行识别和控制，防止发生人身伤害和设备损坏等事故，保证人和物的安全。它是以现代科学技术为基础，以机械设计、制造和使用维护管理为主体，以控制危险因素为手段，通过消除人、物、环境的不安全因素，确保人的健康与设备的安全使用。它是一门综合性的技术，主要包括机械设计、制造、安装、使用和维修过程中的安全技术。随着科技的发展和人类社会文明的进步，机械安全技术与安全控制技术已成为现代工业生产中不可缺少的组成部分。

关键词：机械；机械安全技术；安全控制；技术

引言

机械安全技术是指在设计、制造和使用过程中，运用工程力学、机械工程学、安全科学、环境科学和管理理论，根据人的行为特性和物的特性，采取有效的控制措施，避免伤害和减少事故发生的技术。

一、机械危险源的识别与分析

机械危险源是指可能造成人身伤害和设备损坏的各种潜在性因素，它是机械安全技术与安全控制技术的重要内容，是开展机械安全技术与安全控制技术研究和实践的基础。通过对机械危险源进行分析，可以发现一些危险源，如：未按规定进行定期维护保养的机器设备、生产过程中产生的噪声、粉尘等；对机器设备未进行必要的安全保护装置、安全标志、警告信号和其他安全设施；未按照规定对使用中的机器设备进行定期检查、试验和维护，致使机械设备存在严重缺陷；不按规定使用个人防护用品或用其他材料代替符合国家标准要求的个人防护用品，造成意外伤害等。根据这些危险源，可采取相应的安全措施，以确保机械运行中人员与设备的安全。

二、安全防护装置

安全防护装置是指机械设备的各个部位都安装了能防止人和物误入危险区域的装置，其作用是消除或控制危险，防止人、物进入危险区发生事故。

安全防护装置的类型很多，按功能可分为以下几类：

（一）防护罩：用于遮挡人和物进入危险区域的防护罩，以减少人和物在工作过程中发生的碰撞事故。

（二）联锁装置：用于防止机器设备启动时误动作造成的事故，如联锁切断电源，停止进料，停止出料等。

（三）限制装置：用于防止机器设备在启动时将人、物吸入机器中。如在启动前，先用手转动齿轮机构几圈，确认安全后才能启动。

（四）警示装置：用于提醒工作人员注意安全。如在机床上的醒目位置设置警示灯；在设备上设置声光报警器；在设备上设置安全警示牌等。

（五）自动连锁装置：用于控制机器设备不会在其发生故障时导致事故，如联锁切断电源等。

三、紧急停车装置

紧急停车装置是指当设备、设施或工件在正常运转中出现故障时，能在机器停止运转前，自动地或自动地切断电源的装置。紧急停车装置的结构通常包括机械部分和电气部分。

机械部分主要是指主电机、电动机或齿轮泵等在运行中突然发生故障时，能自动地或自动地切断电源，以保证操作人员安全的装置。电气部分主要是指当电气线路发生短路、断路、漏电等故障时，能自动切断电源的装置。如变压器、电动机的保护开关等。

紧急停车装置一般由主控制电路和辅助控制电路两大部分组成。主控制电路是紧急停车装置的核心部分，主要由电源、隔离开关、继电器和电动机保护开关等部件组成。辅助控制电路由电源和信号控制两大部分组成，其主要任务是切断主电路电源，接通辅助电路的信号进行保护等。

紧急停车装置具有结构简单、动作可靠、维护方便等特点，在生产实践中得到了广泛应用。

四、联锁装置

联锁装置是指在设备或生产过程中，为了防止误操作，必须同时或在一定时间内使某一条件发生变化而引起其他条件改变，从而避免事故的发生，或防止事故扩大的安全保护装置。在工业生产中，通常采用联锁装置对各种设备进行联锁控制。按控制方式的不同，可分为行程联锁、时间联锁、温度联锁、压力联锁、速度联锁和位置联锁等。在机械设备上应用较多的有行程开关联锁器、时间继电器联锁器、压力继电器联锁器等。

安全联锁装置是由一个或数个机械部件与电气元件相连接而成的。它包括机械的联锁和电气的联锁两种，后者又称“自动联锁”。机械装置具有自锁功能，即一旦被打开，无论人或机器都不能再使其恢复到原来位置。

五、信号报警系统

信号报警系统是机械安全技术与安全控制技术的一个重要组成部分，它是通过信号设备向操作者发出警告信息，以确保人身和设备安全的一种装置。

一般情况下，机械设备都应装有信号报警装置。在设备操作时，操作者发出的信号与外界发出的信号会产生“交流”或“直流”的情况，但这种情况一般是在交变电磁场干扰时才会出现。因此，为避免发生“交流”或“直流”情况，我们可以在机械设备的入口处安装信号报警装置，并将这些装置的电源进行隔离。此外，还有一种可根据操作者所发出信号而自动切断机械电源的装置。当机械发生故障时，操作者也可以根据这些信号对设备进行停机或更换设备等处理。

六、机械设备的自动安全控制系统

机械设备的自动安全控制系统，是指在机械设备的运行过程中，在出现故障之前，通过各种自动控制措施，使设备尽快地恢复正常的状态，以确保机械设备的安全运行。它一般包括以下几种控制系统：（一）故障诊断与显示系统，它将故障的征兆、原因和处理方法通过视觉、听觉等各种方式显示出来。

（二）自动保护系统，它将安全保护装置、保险装置和信号装置等融为一体，保证机械设备在发生事故时能自动停车。

（三）自动报警系统，它在发生故障时通过声光信号、报警信号和操作信号等方式向操作者发出警报。

（四）自动记录系统，它可以将操作过程中的各种信息记录下来，以便于日后进行统计和分析。

（五）自动保护系统，它能够在故障发生时使设备停止运行或改变运动方向，以避免事故的发生。

（六）紧急停车系统，当设备运行中出现异常情况时，能够使设备尽快地停止运行或改变运动方向。

七、机械安全检查与维修

机械安全检查与维修是指机械在投入使用前，为确保其安全使用而进行的预防性维修和修理，它包括对机械进行定期检查和检修。安全检查是为了发现机械设备在运转过程中可能发生的不安全因素，保证机械的正常运转和使用而进行的。它主要包括对机械设备的电气性能、振动、噪声、温度、液位以及机械零部件表面情况进行检查。安全检修是指在对设备进行维修之前，为消除机械设备可能发生的危险因素而进行的预防性检修，其主要内容包括对机械设备零部件磨损情况进行检测、检查其是否存在缺陷，以及对故障部位的修复工作等。

安全维修是指在不停止机械运转情况下，根据已发生故障和损坏情况而进行的维修。其主要内容包括：修复已经损坏或失效的零部件，更换零件或更换零部件，调整运动机构中的动力装置和传动装置，修复电气系统中的绝缘电阻等。

结语

机械安全技术是一门多学科交叉的学科，它将机械工程、机械学、人机工程学、系统工程等理论与学科交叉融合，融合了力学、环境学及心理学等知识。在机械设计中，要运用力学理论进行机械强度计算和校核。

参考文献

[1]刘武胜,刘浩,袁旭潞.起重机械远程控制技术的安全性研究[J].起重运输机械,2022(17):15-20.

[2]郭在云.机械设计自动化设备安全控制技术探讨[J].现代制造技术与装备,2022,58(05):199-201.

[3]张强.机械设计自动化设备安全控制技术探究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(09):141-142.