在备考2025年注安技术科目时,“机械安全基础知识”这一考点需掌握机械基本概念、机械分类、机械使用过程中的危险有害因素、机械危险部位及其安全防护措施、实现机械安全的途径与对策措施等内容。
2025年注安技术考点:事故统计与报表制度
一、机械基本概念
机械定义:可运动(动设备)。
二、机械分类★★★
(一)动力机械用作能力来源的机械,电动机、内燃机和蒸汽机。
(二)金属切削机械(关键词—床)
进行金属切削加工的机械,车床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、拉床、电加工机床和锯床。
(三)金属成型机床
锻压机械和铸造机械。
(四)交通运输机械
长距离运载人和物的机械,汽车、火车、船舶和飞机;
(五)起重运输机械
一定距离内运移货物或人的机械,如各种起重机、运输机、升降机、卷扬机等。
(六)工程机械
土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备通称为工程机械。包括挖掘机、铲运机、工程起重机、压实机、打桩机、钢筋切割机、混凝土搅拌机、路面机、凿岩机、线路工程机械及其他工程机械等。
(七)农业机械,拖拉机、林业机械、牧业机械和渔业机械。
(九)轻工机械用于轻工、纺织等部门的机械,纺织机械、食品加工机械、印刷机械、制药机械和造纸机械。
(八)通用机械
广泛用于工农业生产各部门、科研、国防和生活中的机械。如泵、风机、压缩机、阀门、真空设备、分离机械、减(变)速机、干燥设备、气体净化设备等。
(十)专用机械
生产中所特有的机械,如冶金机械、采煤机械、化工机械、石油机械等。
三、机械使用过程中的危险有害因素★★★
(一)机械性危险(有形、接触性伤害—血)
(1)形状或表面特性;(2)相对位置;(3)动能;(4)势能;(5)质量和稳定性;(6)机械强度不够导致的断裂或破裂;(7)坍塌、土岩滑动掩埋窒息危险等。
(二)非机械性危险(无形、非接触性伤害)
电气危险(如电击、电伤)、温度危险(如灼烫、冷冻)、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料和物质产生的危险、未履行安全人机工程学原则而产生的危险等。
四、机械危险部位及其安全防护措施★★★★
(一)转动的危险部位及其防护
(二)直线运动的危险部位
(三)转动和直线运动的危险部位
(全面封闭—仅保留工作面)
网式防护罩,安全防护兼做散热—风机和皮带输送装置
箱式防护罩,全封闭—齿轮、砂轮等小型机械设备全防护
栅栏式防护罩,大跨度、大型设备—轻、质量占比小
(一)转动的危险部位及其防护
(1)转动轴(无凸起部分)。通过在光轴的暴露部分安装一个松散的、与轴具有12mm净距的护套来对其进行防护,护套和轴可以相互滑动。
(2)转动轴(有凸起部分)。具有凸起物的旋转轴应利用固定式防护罩进行全面封闭。
(3)对旋式轧辊。采用钳型防护罩防护。
(4)牵引辊。可以安装一个钳型条。
(5)辊式输送机(辊轴交替驱动):应该在驱动轴的下游安装防护罩。如果所有的辊轴都被驱动,将不存在卷入的危险,故无须安装防护装置。
(6)轴流风扇(机)。安装在通风管道内部的轴流风扇(机)将不存在危险。开放式叶片是危险的,需要使用防护网来进行防护。
(7)径流通风机。通向风扇的进风口应该被一定长度的导管所保护,并且其入口应覆盖防护网。
(8)啮合齿轮。暴露的齿轮应使用固定式防护罩进行全面的保护。
(9)旋转的有辐轮。可以利用一个金属盘片填充有辐轮来提供防护,也可以在手轮上安装一个弹簧离合器,使轴能够自由转动。
(10)砂轮机:除磨削区域附近,均以密闭来提供防护。
(11)旋转的刀具。旋转的刀具应该被包含在机器内部。
有辐轮—辅助性手轮保证设备即使处于断电状态、故障状态仍能利用作业人员的盘动持续维持设备的运行状态。
(二)直线运动的危险部位
(1)切割刀刃:应使其暴露部分尽可能少。
(2)砂带机:砂带机的砂带应该向远离操作者的方向运动,并且具有止逆装置,仅将工作区域暴露出来。
(3)机械工作台和滑枕:当其运动平板(或者滑枕)达到极限位置时,平板的端面距离应和固定结构的间距不能小于500mm。
关键数字记忆:500mm—对比记忆法
(1)当其运动平板(或者滑枕)达到极限位置时,平板的端面距离应和固定结构的间距不能小于500mm。
(2)运动部件与运动部件之间、运动部件与静止部件之间,不应存在挤压危险和剪切危险,否则应限定最小安全距离。
身体部位 | 最小间距 | 身体部位 | 最小间距 |
身体 | 500 | 臂 | 120 |
头部 | 300 | 手指 | 25 |
(3)轨道式起重机运行机构,应在每个运行方向装设行程限位开关,保证起重机在驶入轨道末端时或与同一轨道上其他起重机相距在不小于 0.5m范围内时能自动停车。
(4)起重机与其他设备或固定建筑物的最小距离是否在0.5m以上
(4)配重块:应对其全部行程加以封闭,直到地面或者机械的固定配件处。
(5)带锯机:可调节的防护装置应该装置在带锯机上,仅用于材料切割的部分可以露出,其他部分得以封闭。
(7)剪刀式升降机:操作中的危险在于邻近的工作平台和底座边缘间形成的剪切和挤压陷阱。可利用帘布加以封闭。在维护过程中,主要的危险在于剪刀机构的意外闭合,可以通过障碍物(木块等)来防止剪刀机构的闭合。
(三)转动和直线运动的危险部位
(1)齿条和齿轮:应利用固定式防护罩将齿条和齿轮全部封闭起来。
(3)输送链和链轮:危险来自输送链进入到链轮处以及链齿。采取的防护措施应能防止接近链轮的锯齿和输送链进入到链轮部位。
(2)皮带传动:皮带传动的危险在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位。焊接金属网是一种适用的防护,皮带传动装置防护罩可采用金属骨架的防护网,与皮带的距离不应小于50mm。
一般传动机构离地面2m以下,应设防护罩。
但下列3种情况(任意之一)下,即使离地面2m以上也应防护:
A.皮带轮中心距之间的距离在3m以上;
B.皮带宽度在15cm以上;
C.皮带回转的速度在9m/min以上。
五、实现机械安全的途径与对策措施★★★★
消除或减小风险按下列等级顺序选择安全措施即“三步法”。
第一步:本质安全设计措施,也称直接安全技术措施。
第二步:安全防护措施,也称间接安全技术措施。
第三步:使用安全信息,也称提示性安全技术措施。
本质化安全—搅拌轴304不锈钢,强度大并限制转速
安全防护—防护罩、联锁保护系统
安全信息—当心机械伤人的安全标志
(一)采用本质安全技术
1.合理的结构型式
2.限制机械应力以保证足够的抗破坏能力
3.使用本质安全的工艺过程和动力源
(1)爆炸环境中的动力源。应采用全气动或全液压控制操纵机构,或采用“本质安全”电气装置。
(2)采用安全的电源。电气部分应符合有关电气安全标准的要求。
(3)防止与能量形式有关的潜在危险。
(4)改革工艺控制有害因素,用焊接工艺代替铆接、法兰连接。
6.机械的可靠性和可维修性设计(规范中定义为稳定性设计)
一、机械设备要尽量少出故障(可靠性—少出错)
二、出了故障要容易修复(可维修性—易检修)
(1)使用可靠性已知的安全相关组件。
(2)关键组件或子系统加倍(冗余)和多样化设计。当一个组件失效时,另一个组件或其他多个组件能继续执行各自的功能,保证安全功能继续有效。采用多样化的设计或技术,避免共因失效或共模失效。
(3)操作的机械化或自动化设计。
(4)机械设备的维修性设计
1.将维护、润滑和维修设定点放在危险区之外;
2.检修人员接近故障部位进行检查、修理、更换零件等维修作业的可达性,即安装场所可达性、设备外部的可达性、设备内部的可达性;
3.零、组部件的标准化与互换性;
4.维修人员的安全。
(二)安全防护措施★★★
防护装置、保护装置及其他补充安全保护措施。
1. 防护装置(被动式机械防护—物理防护外壳)
防护装置可以单独使用,也可与带或不带防护锁定的联锁装置结合使用。
(1)固定式防护装置
(2)活动式防护装置
(3)联锁防护装置(带联锁保护功能的防护装置)
5)防护装置的安全技术要求
(1)防护装置应设置在进入危险区的唯一通道上,防护结构体不应出现漏保护区,并满足安全距离的要求。
(2)固定防护装置应采用永久固定或借助紧固件(如螺钉、螺栓等)方式固定,若不用工具(或专用工具)不可能拆除或打开。
以洗衣机为例—固定防护装置
两侧端盖、后盖,不使用专用工具不能开启
(3)活动防护装置或防护装置的活动体打开时,尽可能与被防护的机械借助饺链或导链保持连接,防止挪开的防护装置或活动体丢失或难以复原。
(4)当活动联锁式防护装置出现丧失安全功能的故障时,应使被其“抑制”的危险机器功能不可能执行或停止执行,装置失效不得导致意外启动。
以老式洗衣机为例—活动防护装置
顶部端盖,为方便进出衣物可随时启闭
以新式洗衣机为例—联锁式防护装置
顶部端盖,为方便进出衣物可随时启闭,但是端盖处于开启状态,洗衣机处于关闭状态
(5)可调式防护装置的可调或活动部分调整件,在特定操作期间保持固定、自锁状态。
(6)在要求通过防护装置观察机器运行的场合,宜提供大小合适开口的观察孔或观察窗。
(7)防护装置的开口要求(GB/T 23821-2022)★★★★
肢体部位 | 图示 | 开口e/ mm | 安全距离St/mm | ||
槽形 | 方形 | 圆形 | |||
指至指关节 | ![]() | 6 | ≥20 | ≥15 | ≥5 |
8 | ≥80 | ≥25 | ≥20 | ||
手 | ![]() | 10 | ≥100 | ≥80 | ≥80 |
12 | ≥120 | ≥120 | ≥120 | ||
20 | ≥850 | ≥120 | ≥120 |
开口尺寸e表示方形开口的边长、圆形开口直径和槽型开口的最窄处。
安全距离—栅栏式防护装置距离危险部位的最小安全距离
极限对比法一、在已经确定开口尺寸的前提基础上,身体部位越大越不容易探入危险区,相对更安全;
极限对比法二、在已经确定开口尺寸的前提基础上,防护网至危险部件的实际距离应大于安全距离。
2. 保护装置★★★★
1)保护装置的种类
(1)联锁装置。 用于防止危险机器功能在特定条件下运行的装置,防护装置和保护装置通常成为组合的安全防护装置,如联锁防护装置。
(4)双手操纵装置。 需要双手同时操作,强制操作者在机器运转期间,双手没有机会进入机器的危险区,为操作者提供保护的一种装置。
双手操作装置—避免操作者在设备正常工作状态下触及危险部件。
(2)能动装置。又称止动装置,一种附加手动操纵装置,与启动控制一起使用,并且只有连续操作时,才能使机器执行预定功能。
(3)保持—运行控制装置。
能动装置—避免操作者在设备正常工作状态下触及危险部件。
常见陷阱一、能动装置属于常见的手动操纵装置,与停止控制一起使用,操控方式不当设备自动停止。
常见陷阱二、保持运行装置与启动控制一起使用,并且只有连续操作时,才能使机器执行预定功能。
(5)敏感保护设备;
(6)有源光电保护装置;
(7)机械抑制装置。
依靠关键附件的结构强度,防止运动的机械障碍的装置
(8)限制装置。防止机器或危险机器状态超过设计限度(如空间限度、压力限度、载荷力矩限度等)的装置。
(9)有限运动控制装置(也称行程限制装置)
3.安全防护装置的选择
(1)机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合,优先考虑选用固定式防护装置、适当高度的防护栅栏。
(2)机械正常运转时需要进入危险区的场合,可考虑采用联锁装置、自动停机装置、可调防护装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置等。
(3)对非运行状态的其他作业期间需进入危险区的场合,可采用手动控制模式、止动操纵装置或双手操纵装置。
4.补充保护措施★★★★
实现急停功能的组件和元件—紧急停止按钮
(1)急停装置容易识别、清晰可见。急停器件为红色掌揿或蘑菇式开关、拉杆操作开关等,附近衬托色为黄色。
(2)能迅速停止危险运动或危险过程而不产生附加风险。
(3)急停装置应设有防止意外操作的措施,可设置在操作者无危险随手可及之处,也可设置在可碎玻璃壳内。
(4)急停装置被启动后应保持接合状态,在用手动重调之前应不可能恢复电路。
(三)安全信息的使用★★★
标志、符号(象形图)、安全色、文字警告等;信号和警告装置;随机文件。
1. 信息的使用原则
1)根据风险的大小和危险的性质:可依次采用安全色、安全标志、警告信号,直到警报器。图形符号和安全标志应优先于文字信息。
2)根据需要信息的时间:警告超载的信息应在负载接近额定值时(之前),提前发出警告信息;
4)根据信息内容和对人视觉的作用采用不同的安全色。
5)满足安全人机学的原则:应尽可能视觉信号。
2.安全标志和安全色
安全色和安全标志设置在工作场所和特定区域。
1)安全色
颜色 | 颜色含义 | |
人员安全 | 机械/过程安全 | |
红 | 危险/禁止 | 紧急 |
黄 | 注意、警告 | 异常 |
绿 | 安全 | 正常 |
蓝 | 执行 | 强制性 |
2)安全标志
安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志、提示标志。
(1)禁止标志:禁止不安全行为的图形标志。安全色为红色,对比色为白色。
(2)警告标志:提醒对周围环境引起注意,避免可能发生的危险。安全色为黄色,对比色为黑色。
(3)指令标志:强制做出某种动作或采用防范措施的图形标志。安全色为蓝色,对比色为白色。
(4)提示标志:提供某种信息的图形标志。安全色为绿色,对比色为白色。
六、机械制造生产场所安全技术
(三)设备布置及安全防护措施
1.机床设备安全距离
机床间的最小距离及机床至墙壁和柱之间的最小距离
项目 | 小型机床 | 中型机床 | 大型机床 | 特大型机床 |
机床操作面间距 | 1.1m | 1.3m | 1.5m | 1.8m |
机床后面、侧面离墙柱间距 | 0.8m | 1.0m | 1.0m | 1.0m |
机床操作面离墙柱间距 | 1.3m | 1.5m | 1.8m | 2.0m |
注释1、小型机床(最大外形尺寸<6m)、中型机床(最大外形尺寸6~12m)、大型机床(最大外形尺寸>12m或质量>10t)、特大型机床(质量在30t以上)。
注释2、安全距离从机床活动机件达到的极限位置算起。
注释3、机床与墙柱间的距离首先要考虑对基础的影响。
(四)采光照明—GB50034-2004
3.1.2 照明种类的确定应符合下列规定
(1)室内工作及相关辅助场所,均应设置正常照明;
(2)当下列场所正常照明电源失效时,应设置应急照明:需确保正常工作或活动继续进行的场所,应设置备用照明;
需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所,应设置安全照明;需确保人员安全疏散的出口和通道,应设置疏散照明。
5.5.2 备用照明的照度标准值应符合下列规定
医院手术室、急诊抢救室、重症监护室等应维持正常照明的照度,其他场所的照度值除另有规定外,不应低于该场所一般照明照度标准值的10%。
5.5.3 安全照明的照度标准值应符合下列规定
医院手术室应维持正常照明的30%照度,其他场所不应低于该场所一般照明照度标准值的10%且不应低于15 Lx。
5.5.4 疏散照明的地面平均水平照度值应符合下列规定
水平疏散通道不应低于1 Lx,人员密集场所、避难层不应低于2 Lx;垂直疏散区城不应低于5 Lx。
经典习题
按照机械的使用用途大致分为十类,以下机械设备分类中均属于通用设备的是( )。
A.汽车、船舶、压缩机、泵组和分离净化设备
B.压缩机、冲压剪切设备、印染和纺织机械
C.农业机械、林业机械、干燥设备、真空设备和风机
D.分离设备、干燥设备、气体净化设备和压缩机
汽车、船舶属于交通运输机械;剪切设备属于金属切削设备;印染和纺织机械属于轻工机械;农业机械、林业机械属于农用机械。
机械使用过程中的危险可能来自机械设备和工具自身、原材料、工艺方法和使用手段等多方面,危险因素可分为机械性危险因素和非机械性危险因素。下列危险因素中,属于非机械性的是( )。
A.挤压
B.碰撞
C.冲击
D.噪声
非机械性危险主要包括:电气危险(如电击、电伤)、温度危险(如灼烫、冷冻)、噪声危险、振动危险、辐射危险、材料和物质产生的危险、未履行安全人机工程学原则而产生的危险等。
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