1.傳動裝置的防護

　　機床上常見的傳動機構有齒輪嚙合機構、皮帶傳動機構、聯軸器等。這些機構高速旋轉著,人體某一部位有可能被帶進去而造成不幸事故,因而有必要對傳動機構危險部位加以防護,以保證操作者的安全。

　　在齒輪傳動機構中,齒輪副的嚙合點最危險。

　　皮帶傳動機構中,皮帶開始進入皮帶輪的部位最危險。

　　聯軸器上裸露的突出部分有可能勾住工人衣服等,使工人遭受傷害。

　　(1)齒輪傳動機構的防護

　　齒輪傳動有齒輪(直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、齒輪齒系)嚙合傳動、蝸輪蝸桿、鏈條傳動等幾種。這里僅對齒輪嚙合傳動的防護裝置作討論。

　　齒輪傳動機構必須裝置全封閉型的防護裝置,通常為防護罩。應強調的是,機器外部絕不允許有裸露的嚙合齒輪,不管嚙合齒輪處在何種位置。因為即使嚙合齒輪處在操作工人不常到的地方,但工人在維護保養機器時有可能與其接觸而帶來不必要的傷害。在設計和制造機器時,應盡量將齒輪裝入機座內,而不使其外露。對于一些歷史遺留下來的老設備,發現嚙合齒輪外露,必須進行改造,加上防護罩。沒有防護罩齒輪傳動機構不得使用。

　　防護裝置可用鋼板或有金屬骨架的鐵絲網制成,必須堅固牢靠,并保證在機器運行過程中不發生振動。防護罩要裝置合理,防護罩的外殼與傳動機構的外形應相似,同時要便于開啟,便于機器的維護保養。為了引起人員的注意,防護罩內壁應涂成紅色;最好安裝電氣連鎖,使得防護裝置在開啟的情況下機器停止運轉。另外,防護罩殼體本身不應有尖角和銳利部分,并盡量使之既不影響機器的美觀,又起到安全作用。

　　(2)皮帶傳動機構的防護

　　皮帶傳動的傳動比精確度較齒輪嚙合的傳動比差,但是當過載時,皮帶打滑,起到了過載保護作用;皮帶傳動機構傳動平穩,噪音小,結構簡單,維護方便。因此,皮帶傳動機構廣泛應用于機械傳動中。但是,由于皮帶因摩擦后易產生靜電放電現象,故不能用于容易發生燃燒或爆炸的場所。

　　皮帶傳動機構的危險部分,如皮帶接頭處、皮帶進入皮帶輪的地方要加防護罩。

　　皮帶的接頭一定要牢固可靠,安裝皮帶時要做到松緊適宜。皮帶傳動機構可采用防護罩將皮帶全部、部分遮蓋起來的方法,或采用防護欄桿防護。

　　皮帶防護罩與皮帶的距離不要小于50mm,設計要合理,不要影響機器的運行。一般傳動機構離地面2m以下時要設防護罩。但在下列情況下,即使在地面2m以上的場合也應加以防護,以使皮帶斷裂時不至于落下傷人。

　　①皮帶輪之間的距離在3m以上;

　　②皮帶寬度在15cm以上;

　　③皮帶回轉的速度在9m/min以上。

　　(3)聯軸器的防護

　　一切突出于軸表面而不平滑的東西(如鍵、固定螺釘等)均增加了軸的危險因素。軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護。為了保證安全,螺釘一般應采用沉頭螺釘,使之不突出軸面,而增設防護裝置則更加安全。

　　聯軸器上突出的螺釘、銷、鍵等均可能給工人帶來傷害。因此,對聯軸器的安全要求是沒有突出的部分,也就是采用安全聯軸器。但這樣還沒有徹底排除隱患,根本的辦法就是加防護罩,最常見的是Ω形防護罩。

　　2.操縱機構

　　機床操縱機構的主要作用是改變齒輪箱內各個滑移齒輪或離合器的位置,來變換運動的速度和方向,控制輔助運動。

　　工人每天頻繁接觸操縱機構,如果設計得不合理,就會使工人操作時動作別扭,心理緊張,容易造成操作失誤,引起事故的發生。所以,無論設計哪種操縱機構(手柄和按鈕),都應盡量符合下列基本的安全要求,即:生產者在操縱時不需要離開或稍離開一點原有的工作位置,保持身體的自由狀態,便于工人正確地進行操作,并且在完成操作中盡量減少工人的體力消耗。

　　為了達到上述要求,使工人能在迅速、方便、省力的條件下進行操作,減輕體力勞動的強度,故在設計、制造、安裝操縱機構時要注意以下原則。

　　(1)驅動力盡可能地小

　　驅動力小操縱省力,可以防止人員疲勞。但是為了防止意外啟動,必須有一個可靠的定位。通常是用圓柱銷或用鋼珠后面帶一個彈簧的定位元件來定位,所以操作力必須大于撥銷阻力或彈簧的預緊力。工人在正常操作時,手所能使出的力量與操縱器離地面的高度、施力的方向和用哪支手有關。在設計中操縱設備的力一般不應超過表5-1所列的數值。

 

　　在需要經常操縱的地方,操縱力通常要比表內數值小30%左右。也可以設計成用腳操縱的機構,這樣既可以發揮出腳比手力量更大的優勢,也可以使工人騰出手去完成其他的作,提高效率。

　　為減少操縱力,通常可以增大操縱機構傳動部分的速比。例如:加長手把的長度,為完成同一控制作用增大手把轉動的角度等。當機床較大,手動較困難時,可采用機動裝置。

　　(2)操縱機構位置合理

　　在合理布置操縱機構的高度以及離開工作者的橫向距離和深度時,一般高度不要超過1.6m或低于1m,兩邊離開人體的距離不大于0.8m。

　　操縱機構布置的高度如超過1.6m或小于1m,均不適宜,這時將引起手臂肌肉過分緊張和身體過多的動作。同樣,當離開人體的距離大于0.8m時,工人就不能保持原來的位置,造成多余的來回運動。

　　操縱機構布置的深度一定要使工人伸手后即可操作,不容許身體往前傾斜或踮起腳尖。否則,不僅會造成緊張,而且會因站不穩而造成危險的后果。

　　(3)操縱機構集中布置

　　操縱機構應集中布置在不太大的面積上,位于相近的高度、橫向距離及深度,而且在工人正前面易接觸的地方。當機床尺寸較大,或在加工過程中工人需要隨時站在機床旁的不同位置來觀察工作時,可以在機床上裝上互鎖開關。一般普通車床上有兩個手柄控制主軸啟動和停止;萬能銑床在橫向工作臺和床身上各有一個按鈕來控制機床主軸的轉動。

　　(4)手柄、手輪操作與機構運動一致

　　扳動手柄、手輪的方向必須與相應機構運動方向一致,以免和直覺印象相抵觸,從而引起危險。例如:手柄和手輪順時針方向旋轉時,相當于向前或向上運動或機構的工作引程;反時針方向旋轉時,相當于向后或向下或機構的回程。

　　若用手柄作開關,則手運動方向自左至右或自下而上的是啟動,反之是停止。

　　另外,安置在進刀軸上或工作臺上的手輪,在自動進刀或快速回程轉動時,有可能打傷操作工人。設計時,應把手輪空套在進刀軸上,當手動移動進刀軸時,推動手輪使其與固定在進刀軸上的牙嵌式離合器接合,這樣可以帶動進刀軸移動。松開手輪時,由于裝在里面的彈簧的作用,手輪自動與牙嵌式離合器脫開,以使進刀軸在機構快進或快速移動時手輪不轉,保證安全。

　　(5)防止誤操作的按鈕

　　按鈕是操縱機構中最方便的一種。不同作用的按鈕應用不同的顏色,一般綠色按鈕為“開”,紅色按鈕為“停”。一般地,“停”按鈕要突出機殼表面。例如平面磨床上的總停開關,非常醒目且很容易按到,遇到異常時可以迅速切斷電源。“開”按鈕則應凹進機殼表面或裝設防護環,以防意外觸動。對“開”、“停”按鈕的排列,應右面或上面是“開”,左面或下面是“停”。

　　(6)足夠的操作空間

　　操縱手柄之間或與相鄰機床表面之間,應有足夠的距離,以免工人在操作時碰傷手或碰到其他操作手柄而引起意外。

　　3.制動裝置和保險裝置

　　(1)制動裝置

　　金屬切削機床必須裝有良好的制動裝置,否則在停車后由于慣性作用機床還會繼續運動。在此情況下,操作者往往會因急于調換刀具、測量尺寸、拆卸工件或用手按住卡盤而造成事故。所以,為了克服主軸的旋轉慣性,在主軸上裝有鋼帶式制動器,通過杠桿拉緊包著閘輪的鋼帶,鋼帶上的剎車皮就抱緊閘輪,起到制動作用。

　　(2)保險裝置

　　保險裝置是一種能防止機器過載而避免發生事故的裝置。

　　在工作中有時機器設備會過載,從而引起設備的損壞而導致事故的發生。機器設備的保險裝置在設備發生過載時,能自動地使設備停止工作。

　　保險裝置分為自動式和破壞式兩種,其中自動式保險裝置最常見。

　　在機床傳動中,廣泛使用的摩擦片離合器、齒式離合器、滾珠式離合器,進給傳動部分的脫落蝸桿機構,液壓傳動中的安全閥等都屬于自動式保險裝置。

　　脫落蝸桿機構是防止過載、自動斷開進給運動的機構。圖5-1所示為脫落蝸桿工作原理圖。運動由光杠經變向機構傳給軸1,又通過萬向接頭2傳至軸3,蝸桿4空套在軸3上,蝸桿4的右端是端面呈螺旋曲面的牙嵌式離合器6,牙嵌式離合器6的右半部其形狀如圖5-1所示,它用花鍵與軸3連接,并靠彈簧7的壓力,使離合器處在結合狀態。于是,軸3轉動,通過離合器6傳動蝸桿4,帶動蝸輪5轉動,從而使縱向或橫向的進給運動得以實現。

 

　　機床在切削過程中發生過載現象時,刀架溜板不能移動,蝸桿就轉不動了,但這時光杠傳來的運動使軸3繼續帶離合器6的右半部轉動,軸向推力愈來愈大,于是沿離合器的螺旋曲面,壓縮彈簧7推開離合器的右半部,它的臺肩又推動杠桿8繞軸心順時針轉動,脫開了蝸桿支架9,使軸3繞鉸鏈10向下脫落,蝸桿則不能與蝸輪嚙合,于是傳動被蝸桿切斷,自動進給即停止。這樣就保證了機器設備不至于損壞。

　　4.信號及照明裝置

　　機床上的信號裝置可以指明機床的哪一部分在工作。如磨床在開動時,應首先開液壓開關,再開潤滑,最后再開主軸;當磨床工作時,三個指示燈應同時亮著,否則就不能工作。

　　機床上的照明十分重要。如果照明不足,除了影響工作質量外,人員會自然地彎下腰來,這樣就很容易引起工件、刀具、切屑將面部碰傷。因此,除廠房天花板、梁柱上要裝設照明設備外,每臺機床上均應裝設局部照明燈。機床局部照明應使用安全電壓(36V以下),電線應在保護管內,電線的絕緣等級應為250V。

　　5.機器設備的維護和保養

　　隨著機器的使用,由于零部件的磨損和運行時應力發生疲勞效應,從而使機器的可靠性下降,嚴重的還會產生裂縫和發生腐蝕等情況,使不安全因素增加。因此做好機械傳動設備的維護保養和檢修工作相當重要。

　　為了防止由于機器故障而釀成重大事故,必須對其進行定期檢查和維護保養。通過維修保養一方面能及時發現事故隱患,另一方面又能延長機器的使用壽命。要做好每日一次的例行保養,如滑動軸承需每日加油一次;認真搞好每季一次的一級保養和半年一次的二級保養;對年久失修的機器要及時大修或更新。在機器使用過程中要注意以下幾點:

　　①對易于發生損傷的部件,要根據情況使用適當的材料;

　　②要經常注意重要部件的運行情況,發現問題及時處理;

　　③要及時更換損壞的零部件;

　　④做好加油潤滑工作。

　　應引起重視的是,檢修傳動機構和加油潤滑傳動機構,一定要在停車的狀態下進行,以免工人的衣服或身體某部位被卷入到傳動機構中發生危險。大型機器在做維護保養工作時,如果用到活動梯子,則梯子一定要符合安全要求,并應有人扶撐。機器的維修保養部位高于地面2.7m以上者,必須裝設具有梯級的固定工作臺,以便于工人的維護、保養和檢修。

　　總之,要合理使用機器,對其傳動機械要精心維護,并計劃檢修,使設備經常保持良好的技術狀態,正常運轉,避免事故的發生。