實(shí)現(xiàn)機(jī)械安全的措施之一

——通過(guò)選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)盡可能避免或減少危險(xiǎn)

一、采用本質(zhì)安全技術(shù)

本質(zhì)安全技術(shù)，是指利用該技術(shù)進(jìn)行機(jī)器預(yù)定功能的設(shè)計(jì)和制造，不需要采用其他安全防護(hù)措施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機(jī)器的預(yù)定功能時(shí)滿足機(jī)器自身安全的要求。

（一）避免銳邊、尖角和凸出部分

在不影響預(yù)定使用功能前提下，機(jī)械設(shè)備及其零部件應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)成會(huì)引起損傷的銳邊、尖角、粗糙的、凸凹不平的表面和較突出的部分。金屬薄片的棱邊應(yīng)倒鈍、折邊或修圓。可能引起刮傷的開(kāi)口端應(yīng)包覆。

（二）安全距離

在規(guī)定安全距離時(shí)，必須考慮使用機(jī)器時(shí)可能出現(xiàn)的各種狀態(tài)、有關(guān)人體的測(cè)量數(shù)據(jù)、技術(shù)和應(yīng)用等因素。機(jī)械的安全距離包括兩類距離要求：

  ·防止可及危險(xiǎn)部位的最小安全距離；

  ·避免受擠壓或剪切危險(xiǎn)的安全距離。

（三）限制有關(guān)因素的物理量

在不影響使用功能的情況下，根據(jù)各類機(jī)械的不同特點(diǎn)，限制某些可能引起危險(xiǎn)的物理量值來(lái)減小危險(xiǎn)。例如，將操縱力限制到最低值，使操作件不會(huì)因破壞而產(chǎn)生機(jī)械危險(xiǎn)；限制運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量或速度，以減小運(yùn)動(dòng)件的動(dòng)能；限制噪聲和振動(dòng)等。

（四）使用本質(zhì)安全工藝過(guò)程和動(dòng)力源

對(duì)預(yù)定在爆炸氣氛中使用的機(jī)器，應(yīng)采用全氣動(dòng)或全液壓控制系統(tǒng)和操縱機(jī)構(gòu)，或“本質(zhì)安全”電氣裝置，也可采用電壓低于“功能特低電壓”的電源，以及在機(jī)器的液壓裝置中使用阻燃和無(wú)毒液體。

二、限制機(jī)械應(yīng)力

（一）連接應(yīng)力

采用可靠的緊固方法，對(duì)諸如螺栓連接、焊接等，通過(guò)采用正確計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和緊固方法來(lái)限制應(yīng)力，防止運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下連接松動(dòng)、破壞，緊固失效。

（二）防止超載應(yīng)力

通過(guò)在傳動(dòng)鏈預(yù)先采用“薄弱環(huán)節(jié)”預(yù)防超載（例如，采用“易熔”塞、限壓閥、斷路器等限制應(yīng)力），避免主要受力件因超載而被破壞。

（三）避免交變應(yīng)力

避免在可變應(yīng)力（主要是周期應(yīng)力）下零件產(chǎn)生疲勞。例如，鋼絲繩滑輪組的鋼絲繩在纏繞時(shí)，盡量避免其反向彎折導(dǎo)致的疲勞破壞。

（四）回轉(zhuǎn)件的平衡

對(duì)材料的均勻性和回轉(zhuǎn)精度應(yīng)作出規(guī)定，并在使用前經(jīng)過(guò)靜平衡或動(dòng)平衡試驗(yàn)，防止在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)引起振動(dòng)，還可能使回轉(zhuǎn)件的應(yīng)力加大，甚至造成碎裂（如砂輪）。

三、材料和物質(zhì)的安全性

（一）承載能力

材料的力學(xué)特性，如抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、沖擊韌性、屈服極限等，應(yīng)能滿足執(zhí)行預(yù)定功能的載荷作用的要求。

（二）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性

材料應(yīng)有良好的環(huán)境適應(yīng)性，機(jī)械在預(yù)定的環(huán)境條件下工作時(shí)，應(yīng)有抗腐蝕，耐老化、磨損的能力，不致于受物理性、化學(xué)性、生物性的影響而失效，從而避免事故的發(fā)生。

（三）材料的均勻性

根據(jù)零件的功能，保證材料的均勻性，防止由于工藝設(shè)計(jì)不合理，使材料的金相組織不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力，防止由于內(nèi)部缺陷（如夾渣、氣孔、異物、裂紋）給安全埋下隱患。

（四）避免材料的危險(xiǎn)

應(yīng)避免采用有毒性的材料或物質(zhì)；應(yīng)能避免機(jī)器自身或由于使用某種材料而產(chǎn)生的氣體、液體、粉塵、蒸氣或其他物質(zhì)造成的火災(zāi)和 爆炸風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)可燃、易爆的液體及氣體材料，應(yīng)設(shè)計(jì)使其在填充、使用、回收或排放時(shí)減小危險(xiǎn)或無(wú)危險(xiǎn)。

四、控制系統(tǒng)的安全原則

（一）重新啟動(dòng)的原則

動(dòng)力中斷后重新接通時(shí)，如果機(jī)器自發(fā)啟動(dòng)會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，就應(yīng)采取措施，使動(dòng)力重新接通時(shí)機(jī)器不會(huì)自行啟動(dòng)，只有再次操作啟動(dòng)裝置機(jī)器才能運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）零部件的可靠性

使用的零部件應(yīng)能承受在預(yù)定使用條件下的各種干擾和應(yīng)力，不會(huì)因失效而使機(jī)器產(chǎn)生危險(xiǎn)的誤動(dòng)作。

（三）“關(guān)鍵”件的加倍（或冗余）

控制系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件，可以通過(guò)備份的方法，當(dāng)一個(gè)零部件萬(wàn)一失效，用備份件接替以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。

（四）自動(dòng)監(jiān)控

自動(dòng)監(jiān)控的功能是保證當(dāng)部件或元件執(zhí)行其功能的能力減弱或加工條件變化而產(chǎn)生危險(xiǎn)時(shí)，以下安全措施開(kāi)始起作用：停止危險(xiǎn)過(guò)程、防止故障停機(jī)后自行再啟動(dòng)、觸發(fā)報(bào)警器。

（五）可重編程序控制系統(tǒng)中安全功能的保護(hù)

在關(guān)鍵的安全控制系統(tǒng)中，應(yīng)注意采取可靠措施防止儲(chǔ)存程序被有意或無(wú)意改變。可能的話，應(yīng)采用故障檢驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)檢查由于改變程序而引起的差錯(cuò)。

（六）手動(dòng)控制

1、手動(dòng)操縱器應(yīng)根據(jù)有關(guān)人類工效學(xué)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置。

2、停機(jī)操縱器應(yīng)位于對(duì)應(yīng)的每個(gè)啟動(dòng)操縱器附近。

3、除了某些必須位于危險(xiǎn)區(qū)的操縱器（如急停裝置、吊掛式操縱器等）外，一般操縱器都應(yīng)配置于危險(xiǎn)區(qū)外。

4、如果同一危險(xiǎn)元件可由幾個(gè)操縱器控制，則應(yīng)通過(guò)操縱器線路的設(shè)計(jì)，使其在給定時(shí)間內(nèi)，只有一個(gè)操縱器有效；但這一原則不能用于雙手操縱裝置。

5、在有風(fēng)險(xiǎn)的地方，操縱器的設(shè)計(jì)或防護(hù)應(yīng)做到不是有意識(shí)的操作不會(huì)動(dòng)作。

6、操作模式的選擇。如果機(jī)械允許使用幾種操作模式以代表不同的安全水平（如允許調(diào)整、維修、檢驗(yàn)等），則這些操作模式應(yīng)裝備能鎖定在每個(gè)位置的模式選擇器。選擇器的每個(gè)位置都應(yīng)相應(yīng)于單一操作或控制模式。

（七）特定操作的控制模式

對(duì)于必須移開(kāi)或拆除防護(hù)裝置，或使安全裝置的功能受到抑制才能進(jìn)行的操作（如設(shè)定、示教、過(guò)程轉(zhuǎn)換、查找故障、清理或維修等），為保證操作者的安全，必須使自動(dòng)控制模式無(wú)效，采用操作者伸手可達(dá)的手動(dòng)控制模式（如止－動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)或雙手操縱裝置），或在加強(qiáng)安全條件下（如降低速度、減小動(dòng)力或其他適當(dāng)措施）才允許危險(xiǎn)元件運(yùn)轉(zhuǎn)并盡可能限制接近危險(xiǎn)區(qū)。

五、防止氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)的危險(xiǎn)

1、借助限壓裝置控制管路中最大壓力不能超過(guò)允許值；不因壓力損失、壓力降低或真空度降低而導(dǎo)致危險(xiǎn)。

2、所有元件（尤其是管子和軟管）及其連接應(yīng)密封，要針對(duì)各種有害的外部影響加以防護(hù)，不因泄漏或元件失效而導(dǎo)致流體噴射。

3、當(dāng)機(jī)器與其動(dòng)力源斷開(kāi)時(shí)，貯存器、蓄能器及類似容器應(yīng)盡可能自動(dòng)卸壓，若難以實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)提供隔離措施或局部卸壓及壓力指示措施，以防剩余壓力造成危險(xiǎn)。

4、機(jī)器與其能源斷開(kāi)后，所有可能保持壓力的元件都應(yīng)提供有明顯識(shí)別排空的裝置和繪制有注意事項(xiàng)的警告牌，提示對(duì)機(jī)器進(jìn)行任何調(diào)整或維修前必須對(duì)這些元件卸壓。

六、預(yù)防電的危險(xiǎn)

電的安全是機(jī)械安全的重要組成部分，機(jī)器中電氣部分應(yīng)符合有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。預(yù)防電的危險(xiǎn)尤其應(yīng)注意防止電擊、短路、過(guò)載和靜電。