第一章_机械安全技术

#第一章机械安全技术

第一章机械安全技术第一掌机械安全技术第一节机械安全基础知识机械设备无处不在、无时不用，是人类进行生产经营活动不可或缺的重要工具。现代机械科技含量高，是机、电、光、液等多种技术集成的复杂系统。机械在减轻劳动强度给人们带来高效、方便的同时，也带来了不安全因素。任何机械在进行生产或服务活动时都伴随着安全风险，机械安全问题越来越受到人们的重视。

一、机械基本概念机械是由若干个零、部件连接构成并具有特定应用目的的组合，其中至少有一个零、部件是可运动的，且配备或预定配备动力系统。机械包括：

(1)单台的机械。如木材加工机械、金属切削机床、起重机等。

(2)实现完整功能的机组或大型成套设备。即为同一目的由若干台机械组合成一个综合整体，如自动生产线、加工中心、组合机床等。

(3)可更换设备。可以改变机械功能的、可拆卸更换的、非备件或工具设备，这些设备可自备动力或不具备动力。机械是机器、机构等的泛称。机械往往指一类机器（如工程机械、加工机械、化工机械、建筑机械等）。机器常常指某种具体的机械产品（如数控机床、起重机、注塑机等）。机构一般指机器的某组成部分，可实现某种特定运动（如四连杆机构、传动机构等）。生产设备是更广义的概念，指生产过程中，为生产、加工、制造、检验、运输、安装、贮存、维修产品而使用的各种机器、设施、工机具、仪器仪表、装置和器具的总称。机械安全是指在机械生命周期所有阶段，按规定的预定使用条件执行其功能的安全。即在风险已被充分减小（符合法律法规要求并考虑现有技术水平的风险减小）的机器的寿命周期内，机器执行其预定功能和在运输、安装、调整、维修、拆卸、停用以及报废时，不产生损伤或危害健康的能力。机械安全由组成机械的各部分及整机的安全状态来保证，由使用机械的人的安全行为来保证，由人－机的和谐关系来保证。

二、机械分类按照机械的使用用途，可以将机械大致分为10类。

（一）动力机械动力机械指用作动力来源的机械，也就是原动机。如机器中常用的电动机、内燃机、

））安全生产技术基础蒸汽机以及在无电源的地方使用的联合动力装置。

（二）金属切削机械金属切削机械指对机械零件的毛还进行金属切削加工用的机械。根据其工作原理、结构性能特点和加工范围的不同，又分为车床、钻床、镜床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、创（插）床、拉床、电加工机床、锯床和其他机床12类。

（三）金属成型机械金属成型机械指除金属切削机械以外的加工机械。如锻压机械、铸造机械等。

（四）交通运输机械交通运输机械指用千长距离载人和物的机械。如汽车、火车、船舶和飞机等交通工具。

（五）起重运输机械起重运输机械指用于在一定距离内运移货物或人的提升和搬运机械。如各种起重机、运输机、升降机、卷扬机等。

（六）工程机械凡土石方施工工程、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、线路工程机械以及其他专用工程机械等。

（七）农业机械农业机械指用千农、林、牧、副、渔业等生产的机械。如拖拉机、林业机械、牧业机械、渔业机械等。

（八）通用机械通用机械指广泛用于工农业生产各部门、科研单位、国防建设和生活设施中的机械。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。

（九）轻工机械轻工机械指用千轻工、纺织等部门的机械。如纺织机械、食品加工机械、印刷机械、制药机械、造纸机械等。

（十）专用机械专用机械指国民经济各部门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、人对机器的操作过程，以及机械所在场所和环境条件等多方面，可分为机械性危险和非机械性危险。

（一）机械性危险机械性危险包括与机器、机器零部件（包括加工材料夹紧机构）或其表面、工具、

第一章机械安全技术工件、载荷、飞射的固体或流体物料有关的可能会导致挤压、剪切、碰撞、切割或切断、缠绕、辗压、吸入或卷入、冲击、刺伤或刺穿、摩擦或磨损、抛出、绊倒和跌落等危险。产生机械性危险的条件因素主要有：

(1)形状或表面特性。如锋利刀刃、锐边、尖角形等零部件、粗糙或光滑表面。

(2)相对位置。如由千机器零部件运动可能产生挤压、剪切、缠绕区域的相对位置。

(3)动能。具有运动的机器零部件与人体接触，零部件由于松动、松脱、掉落或折断、碎裂、甩出。

(4)势能。人或物距离地面有落差，在重力影响下的势能，高空作业人员跌落危险、弹性元件的势能释放、在压力或真空下的液体或气体的势能、高压流体（液压和气动）压力超过系统元器件额定安全工作压力等。

(5)质量和稳定性。机器抗倾翻性或移动机器防风抗滑的稳定性。

(6)机械强度不够导致的断裂或破裂。

(7)料堆（堁）坰塌、土岩滑动造成掩埋所致的窒息危险等。

（二）非机械性危险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（如电离辐射、非电离辐射）、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生产操作中，机械设备的运动部分是最危险的部位，尤其是那些操作人员易接触到的运动的零部件；此外，机械加工设备的加工区也是危险部位。

（一）转动的危险部位及其防护

(1)转动轴（无凸起部分）：当轴旋转时，无论其多光滑，都可能会将松散的衣物等挂住，并将其缠绕在轴上。由于没有适当的位置来安装固定式防护装置，一般是通过在光轴的暴露部分安装一个松散的、与轴具有12 mm净距的护套来对其进行防护，护套和轴可以相互滑动。为安装方便，护套沿轴向被分成两部分，将其覆盖在轴上并用圆形卡子或者强力胶带将两部分联结起来，如图1 -1所示。(a) (b)图1 -1转动轴（无凸起部分）的防护措施

(2)转动轴（有凸起部分）：在旋转轴上的凸起物不仅能挂住衣物，造成缠绕，而且当人体和凸起物相接触时，还能够对人体造成伤害。具有凸起物的旋转轴应利用固定式防

护罩进行全面封闭，如图1 -2所示。(a)图1 -2转动轴（有凸起部分）的防护措施

(3)对旋式轧棍：即使相邻轧棍的间距很大，但是操作人员的手、臂以及身体都有可能被卷入。一般采用钳型防护罩进行防护，如图1 -3所示。尸(a) (b)图1 -3对旋式轧辄的防护措施

(4)牵引棍：当操作人员向牵引棍送入材料时，人们需要靠近这些转棍，其风险较大。可以安装一个钳型条，通过减少间隙来提供保护，通过钳型条上的开口，便于材料的输送，如图1 -4所示。图1 -4牵引辄的防护措施

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(5)棍式输送机（棍轴交替驱动）：应该在驱动轴的下游安装防护罩。如果所有的辗轴都被驱动，将不存在卷入的危险，故无须安装防护装置，如图1 -5所示。(b)图1 -5辄式输送机的防护措施

(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。防护网的网孔应足够大，使得空气能有效通过；同时网孔还要足够小，能有效防止手指接近叶片，如图1 -6所示。

(7)径流通风机：安装在通风管道内部的风机不存在危险。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。导管的长度和网孔的尺寸必须能够防止手指和手臂接近转动的叶片，如图1 -7所示。(a) (b) (a) (b)图1 -6轴流风扇的防护措施图1 -7径流通风机的防护措施

(8)啃合齿轮：机械设备的大部分齿轮都是包含在机框内的，由千其密闭性，这些齿轮是安全的。暴露的齿轮应使用固定式防护罩进行全面的保护，如图1 -8所示。齿轮传动机构必须装置全封闭型的防护装置。机器外部绝不允许有裸露的咽合齿轮，在设计和制造机器时，应尽量将齿轮装入机座内，而不使其外露。防护装置材料可用钢板或铸造箱体，必须坚固牢靠，保证在机器运行过程中不发生振动。要求装置合理，防护罩

壳体不应有尖角和锐利部分，外壳与传动机构的外形相符，同时应便于开启，便于机器的维护保养，能方便地打开和关闭。为引起人们的注意，防护罩内壁应涂成红色，最好装电气联锁，使防护装置在开启的情况下机(a) (b)器停止运转。

(9)旋转的有辐轮：当有辐轮附属于一图1 -8啃合齿轮的防护措施个转动轴时，用手动有辐轮来驱动机械部件是危险的。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，如图1 -9所示。(a)有辐轮(b)使用金属盘片填充的有辐轮图1 -9旋转的有辐轮的防护措施(c)使用弹簧离合器的有辐轮

(10)砂轮机：无论是固定式砂轮机，还是手持式砂轮机，除了其磨削区域附近，均应加以密闭来提供防护。在其防护罩上应标出砂轮旋转的方向和最高线速度等技术参数，如图1 -10所示。(a) (b)图1 -10砂轮机的防护措施

(11)旋转的刀具：旋转的刀具应该被包含在机器内部（如卷筒裁切机）。在使用手工送料时，应尽可能减少刀刃的暴露，并使用背板进行防护。当加工的材料是可燃物时，产生碎屑的场所应该有适当的防火措施。当需要拆卸刀片时，应使用特殊的卡具和手套来

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（二）直线运动的危险部位及其防护

(1)切割刀刃：切割纸张、塑料等材料的刀刃极其锋利，具有较高的危险性，应使其暴露部分尽可能少。当需要对刀具进行维护时，需要提供特殊的卡具。

(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，靠近操作人员的端部应进行防护，如图1 -11所示。(a)图1 -11砂带机的防护措施

(3)机械工作台和滑枕：具有运动平板或者滑枕的机械设备应该被合理布置，当其运动平板（或者滑枕）达到极限位置时，平板（或者滑枕）的端面应和固定结构的间距不能小于500 mm,以免造成挤压，如图1 -12所示。

(4)配重块：当使用配重块时，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，避免形成挤压陷阱，如图1 -13所示。(a) (b) (a)图1 -12运动的工作平台的防护措施图1 -13配重块的防护措施

(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，如图1 -14所示。

(6)冲压机和柳接机：这些机械设备可能需要操作人员手持工件靠近冲击头，需要为这些机械提供能够感知手指存在的特殊失误防护装置。

(7)剪刀式升降机：在操作过程中，主要的危险在千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，如图1 -15所示。(a) (b)图1 -14带锯机的防护措施(b)图1 -15剪刀式升降机的防护措施

（三）转动和直线运动的危险部位及其防护

(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，如图1 - 16所示。(b)图1 -16齿条和齿轮的防护措施

(2)皮带传动：不管使用何种类型的皮带，皮带传动的危险出现在皮带接头及皮带进入到皮带轮的部位。这种驱动还会因摩擦而生热。采用的防护措施必须能够保证足够的通风，否则，这种驱动会因过热而失效。焊接金属网是一种适用的防护，可能需要一个支撑框架，其安装位置应能保证手指不会触及皮带，如图1 -17所示。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千50 mm,设计

第一章机械安全技术(a)图1 -17皮带传动的防护措施应合理，不应影响机器的运行。一般传动机构离地面2m以下，应设防护罩。但在下列三种情况下，即使在离地面2m以上也应加以防护：皮带轮中心距之间的距离在3m以上；皮带宽度在15 cm以上；皮带回转的速度在9 m/min以上。这样，万一皮带断裂，不至于伤人。皮带接头必须牢固可靠，安装皮带应松紧适宜。皮带传动机构的防护可采用将皮带全部遮盖起来的方法，或采用防护栏杆防护。

(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，如图1 -18所示。(a) (b) (c)图1 -18输送链和链轮的防护措施

五、实现机械安全的途径与对策措施机械设备安全应考虑其寿命的各个阶段，包括机械产品的安全和机械使用的安全两个阶段。机械产品的安全是通过设计、制造等环节实现；机械使用的安全主要体现在执行预定功能的正常使用，包括安装、调整、查找故障和维修、拆卸及报废处理等环节。机械设备安全应考虑机器的正常作业状态、非正常状态和一切可能的其他状态。特别指出，决定机械产品安全性的关键是设计阶段采用安全措施，还要通过使用阶段采用安全措施来最大限度减小风险。实现机械设备安全遵循以下两个基本途径：设计适当的结构，尽可能消除或减小风险；通过减少对操作者涉入危险区的需要，限制人们面临危险，避免给操作者带来不必要的体力消耗、精神紧张和疲劳。消除或减小相关的风险，应按下列等级顺序选择安全技术措施，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。本质安全设计措施通过适当选择机器的设计特性和／或暴露人员与机器的交互作用，消除危险或减小相关的风险。第二步：安全防护和／或补充保护措施，也称间接安全技术措施。考虑到预定使用和

可合理预见的误用，如果通过本质安全设计措施消除危险或充分减小与其相关的风险实际不可行，则可使用经适当选择的安全防护和补充保护措施来减小风险。第三步：使用信息，也称提示性安全技术措施。尽管采用了本质安全设计措施、安全防护和补充保护措施，但风险仍然存在时，则应在使用信息中明确剩余风险。该信息应包括但不限于下列内容：使用机械的操作程序符合机械使用人员或其他暴露于机械有关危险的人员的预期能力；详细描述使用该机械时推荐的安全操作方法和相关的培训要求；足够的信息，包括对该机械生命周期不同阶段剩余风险的警告；任何推荐使用的个体防护装备的描述，包括对其需求和有关使用所需培训的详细信息。

（一）本质安全设计措施本质安全设计措施是指通过改变机器设计或机器工作特性，而不是使用防护装置或保护装置来消除危险或减小与危险相关风险的安全措施。

1.合理的结构型式机械的结构、零部件的设计应该与机械执行的预定功能相匹配，避免由于设计缺陷而导致发生任何可预见的与机械设备的结构设计不合理的有关危险事件。

(1)机器零部件形状。在不影响预定使用功能的前提下，可接近的机械部件避免有可能造成伤害的锐边、尖角、粗糙面、凸出部位，以及可使人体部位或衣服"陷入"的开口。特别是对金属薄板，其边缘应去毛刺、折边或倒角，并应对可能造成"陷入"的管口端进行覆盖。

(2)运动机械部件相对位置设计。满足安全距离的原则，防止在可涉及的危险部位造成人员受到挤压或剪切伤害。通过加大运动部件之间的最小间距，使得人体的相应部位可以安全进入；或通过减小其间距，使人体的任何部位不能进入，从而避免挤压和剪切危险。

(3)足够的稳定性。在机器生命周期的各个阶段内都应考虑机器的稳定性，考虑因素有：机器底座的几何形状；包括载荷在内的重量分布；由于机器部件、机器本身或机器所夹持部件运动引起的且能够产生倾覆力矩的动态力；振动；重心的摆动；设备行走或安装地点（如地面条件、斜坡）的支承面特性和外力。

2.限制机械的应力组成机械的所有零、构件，通过优化结构设计来达到防止由千应力过大破坏或失效、过度变形或失稳倾覆、垮塌引起故障或引发事故。

(1)专业符合性要求。机械设计与制造应满足专业标准或规范符合性要求，包括选择机械的材料性能数据、设计规程、计算方法和试验规则等。

(2)足够的抗破坏能力。各组成受力零件应保证足够安全系数，使机械应力不超过许用值，在额定最大载荷或工作循环次数下，应满足强度、刚度、抗疲劳性和构件稳定性要求。

(3)连接紧固可靠。螺栓连接、焊接、柳接或粘接等连接方式，保证结合部的连接强度、配合精度和密封要求，防止运转状态下连接松动、破坏、紧固失效。

(4)防止超载应力。通过在传动链预先采用"薄弱环节“预防超载，例如，采用易熔塞、限压阀、断路器等限制超载应力，保障主要受力件避免破坏。

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(5)良好的平衡和稳定性。通过材料的均匀性和回转精度，防止在高速旋转时引起振动或回转件的不平衡运动；在正常作业条件下，机械的整体应具有抗倾覆或防风抗滑的稳定性。

3.使用本质安全工艺和动力源本质安全工艺和本质安全动力源是指这种工艺和动力源自身是安全的。

(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，避免一般电气装置容易出现火花而导致爆炸的危险。

(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，防止电击、短路、过载和静电的危险。

(3)防止与能量形式有关的潜在危险。采用气动、液压、热能等装置的机械，应避免因压力损失、压力降低或真空度降低而导致危险；所有元件（尤其是管子和软管）及其连接密封和防护，不因泄漏或元件失效而导致流体喷射；气体接收器、储气罐或承压容器及元件，在动力源断开时应能自动卸压、提供隔离措施或局部卸压及压力指示措施，以防剩余压力造成危险。

(4)改革工艺控制有害因素。消除或降低噪声、振动源（如用焊接代替珋接、用液压成形代替锤击成形），控制有害物质的排放（如用颗粒代替粉末、用铣代替磨，以降低粉尘）等。

4.控制系统的安全设计控制系统的安全设计应符合下列原则和方法：

(1)控制系统的设计。应与所有机器电子设备的电磁兼容性相关标准一致，防止由于不合理的设计或控制系统逻辑的恶化、控制系统的零件由于缺陷而失效、动力源的突变或失效等原因，导致意外启动或制动、运动失控；其零部件应能承受在预定使用条件下的各种应力和干扰。

(2)软、硬件的安全。硬件（包括传感器、执行器、逻辑运算器等）和软件（包括内部操作或系统软件和应用软件）的选择、设计和安装，应符合安全功能的性能规范要求；不宜由用户重新编程的应用软件，可在不可重新编程的存储器中使用嵌入式软件；需要用户重新编程时，宜限制访问涉及安全功能的软件，不可因软件的设计瑕疵，引起数据丢失或死机。

(3)提供多种操作模式及模式转换功能。不仅考虑执行预定功能的正常操作需要的控制模式，还要考虑非正常作业（设定、示教、过程转换、故障查找、清洗或维护的控制模式）的需要。

(4)手动控制器的设计和配置应符合安全人机学原则。控制装置和操作位置的定位应使操作者对工作区或危险区直接观察范围最大，以便发现险情及时停机；手动控制器应配置在安全可达的位置，并设置在危险区以外（紧急停止装置、移动控制装置等除外）；手动启动装置附近均应配置相应的停止控制装置，还应配备主系统失效时用于减速或停机的紧急停机装置。

(5)考虑复杂机器的特定要求。例如，动力中断后的自保护系统或重新启动的原则、“定向失效模式”、“关键"件的加倍（或冗余）设置，可重编程控制系统中安全功能的保

护、防止危险的误动作措施，以及采用自动监控、报警系统等措施。

5.材料和物质的安全性材料和物质的安全性包括生产过程各个环节所涉及的各类材料（包括组成机器自身的材料、燃料、加工原材料、中间或最终产品、添加物、润滑剂、清洗剂，与工作介质或环境介质反应的生成物及废弃物等），应满足以下要求：

(1)材料的力学性能。如抗拉强度、抗剪强度、冲击韧性、屈服强度等，应能满足执行预定功能的载荷（诸如冲击、振动、交变载荷等）作用的要求。

(2)对环境的适应性。在预定的环境条件下工作时，应考虑温度、湿度、日晒、风化、腐蚀等环境影响，材料和物质应有抗腐蚀、耐老化、抗磨损的能力，不致因物理性、化学性、生物性的影响而失效。

(3)避免材料的毒性。在人员合理暴露的场所，应优先采用无毒和低毒的材料或物质，防止机器自身或在使用过程中产生的气、液、粉尘、蒸汽或其他物质造成的风险；材料和物质的毒害物成分、浓度应符合安全卫生标准的规定，对不可避免的毒害物（如粉尘、有毒物、辐射、放射性、腐蚀等）应在设计时考虑采取密闭、排放（或吸收）、隔离、净化等措施，不得危及面临人员的安全或健康或对环境造成污染。

(4)防止火灾和爆炸风险。对可燃、可爆的液体、气体材料，应设计使其在填充、使用、回收或排放时减小风险或无危险；在液压装置和润滑系统中，使用阻燃液体（特别是高温环境中的机械）。

6.机械的可靠性设计可靠性设计是保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。可靠性是指机器、机器的零部件或设备在规定的条件下和规定的期限内执行规定功能且不出现故障的能力。可靠性指标包括可靠度、失效概率、失效率、平均工作时间、有效度等。可靠性好则可降低发生事故的频率，从而减少人员暴露于危险中。

(1)使用可靠性已知的安全相关组件。指在预定使用、环境条件下，在固定的使用期限或操作次数内，能够经受住所有有关的干扰和应力，而且产生失效概率小的组件。需要考虑的环境条件包括冲击、振动、冷、热、潮湿、粉尘、腐蚀或磨蚀材料、静电、电磁场。由此产生的干扰包括失效、控制系统组件的功能暂时或永久失效。

(2)关键组件或子系统加倍（或冗余）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（由单一事件引发的不同产品的失效，这些失效不互为因果）或共模失效（可能由不同原因引起，以相同故障模式为特征的产品失效）。

(3)操作的机械化或自动化设计。可通过机器人、搬运装置、传送机构、鼓风设备实现自动化，可通过进料滑道、推杆和手动分度工作台等实现机械化。减少人员在操作点暴露于危险，限制操作产生的风险。

7.机械的维修性设计维修性设计是通过模块化布局、标准化组件和易操作结构降低维修复杂度的专项设计。机械的设计应考虑维修性，当产品一旦出现故障，易发现、易拆卸、易检修、易安装。维修性是指按照规定的做法并采用规定的方法和必要措施（维修）的情况下，机器

第一章机械安全技术保持在预定使用条件下能够实现其功能的状态或恢复至此状态的能力。维修性设计应考虑以下要求：将维护、润滑和维修设定点放在危险区之外；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（有足够的检修活动空间）、设备外部的可达性（考虑封闭设备用于人员进行检修的开口部分的结构及其固定方式）、设备内部的可达性（设备内部各零、组部件之间的合理布局和安装空间）；零部件的标准化与互换性，同时，必须考虑维修人员的安全。

8.遵循人类工效学的原则在机械的初步设计阶段，对操作者和机器进行功能分配时，应遵循人类工效学原则，以减轻操作者心理、生理压力和紧张程度。

(1)操作台和作业位置应考虑人体测量尺寸、力量和姿势、运动幅度、重复动作频率、易用性等，尤其是手持和移动式机器的设计，应考虑到人力的可及范围、控制机构的操纵，以及人的手、臂、腿等解剖学结构。

(2)避免操作者在机器使用过程中的紧张姿势和动作，避免将操作者的工作节奏与自动的连续循环连在一起。

(3)尽可能限制噪声、振动、热效应（如极端温度）。

(4)当机器和其防护装置的结构特征使得环境照明不足时，应在机器上或其内部提供调整设置区及日常维护区的局部照明。应避免引起风险的闪光、眩光、阴影和频闪效应。若光源的位置在使用中需进行调整，则其位置不应对调整者构成任何危险。

(5)手动控制操纵装置的选用、配置和标记应满足以下要求：必须清晰可见、可识别，且作用明确，必要处适当加标志；其布局、行程和操作阻力与所要执行的操作相匹配，能安全地即时操作；按钮的位置、手柄和手轮运动与它们的作用应是恒定的；操作时不会引起附加风险。

(6)指示器、刻度盘和视觉显示装置的设计与配置应符合以下要求：信息装置应在人员易于感知的参数和特征范围之内，含义确切、易千理解，显示耐久、清晰；使操作者和机器间的相互作用尽可能清楚、明确，且在操作位置便于察看、识别和理解。

（二）安全防护和／或补充保护措施安全防护是使用安全防护装置保护人员的措施。这些保护措施使人员远离那些不能合理消除的危险或者通过本质安全设计方法无法充分减小的风险。安全防护装置包括防护装置和保护装置。安全防护的重点是机械的传动部分及机械的其他运动部分、操作区、高处作业区、移动机械的移动区域，以及某些机器由于特殊危险形式需要特殊防护的区域等。某些安全防护装置还可用于避免多种危险（防止机械致害，同时也用于降低噪声等级和收集有毒排放物）。采用何种手段防护，应根据对具体机器进行风险评价的结果来决定。

1.防护装置通常采用外壳、护罩、盖、屏、门等结构和封闭式装置，用千提供防护的物理屏障，将人与危险隔离，为机器的组成部分。l)防护装置的功能

(1)隔离作用，防止人体任何部位进入机械的危险区触及各种运动零部件。

(2)阻挡作用，防止飞出物打击，高压液体意外喷射或防止人体灼烫、腐蚀伤害等。

(3)容纳作用，接受可能由机械抛出、掉落、射出的零件及其破坏后的碎片等。

(4)其他作用，在有特殊要求的场合，还应对电、高温、火、爆炸物、振动、辐射、粉尘、烟雾、噪声等具有特别阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽作用。

2)采用防护装置可能产生的附加危险防护装置可能带来附加危险。在设计时，应注意以下因素带来的附加危险并采取措施予以避免：

(1)防护装置出现故障、失效而丧失其防护功能，能使人员暴露于危险而增加伤害的风险。

(2)防护装置在减轻操作者精神压力的同时，也使操作者形成心理依赖，放松对危险的警惕性，或由于影响操作等原因使人员放弃这些装置。

(3)由动力驱动的防护装置，其运动零部件或易千下落的重型防护装置可能产生机械致害的危险。

(4)防护装置的自身结构存在安全隐患，如尖角、锐边、突出部分等危险。

(5)由于防护装置与机器运动部分安全距离不符合要求而导致的危险。

3)防护装置的一般要求在人和危险之间构成安全防护屏障是防护装置的基本安全功能，为此，防护装置必须满足与其防护功能相适应的要求：

(1)满足防护装置的功能要求。应保证在机器的整个可预见的使用寿命期内，能良好地执行其功能；便千检查和修理，能够更换失效材料和性能下降的零部件，保证装置的可靠性；其功能除了防止机械性危险外，还应能防止由机械使用过程中产生的其他各种非机械性危险。

(2)构成元件的抗破坏性。结构体应有足够的强度和刚度，坚固耐用，不易损坏，能有效抵御飞出物的打击危险或外力作用下发生不应有的变形；应与机器的工作环境相适应，结构件无松脱、裂损、腐蚀等危险隐患。

(3)不应成为新的危险源。不增加任何附加危险。可能与使用者接触的各部分不应产生对人体的伤害或阻滞（如避免尖棱利角、加工毛刺、粗糙的边缘等）；防止有害物质（流体、切屑、粉尘、烟气、辐射等）的泄漏和遗散。

(4)不应出现漏防护区。不易拆卸（或非专用工具不能拆除）；不易被旁路或避开。

(5)满足安全距离的要求。使人体各部位（特别是手或脚）无法逾越接触危险，同时防止挤压或剪切。

(6)不影响机器的预定使用。不得与机械任何正常可动零部件产生运动抵触；对机器使用期间各种模式的操作产生的干扰最小，不因采用防护装置增加操作难度或强度；对观察生产过程的视野障碍最小。

(7)遵循安全人机工程学原则。防护装置的结构尺寸及安装的安全距离应满足人体测量参数的要求，其可移除部分的尺寸和质量应易千装卸；不易用手移动和搬运的防护装置应考虑使用适千升降设备运送的辅助装置；活动式防护装置或其中可移除部分应便于操作。

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(8)满足某些特殊工艺要求。在某些应用场合，诸如食品、药品、电子及相关工业中，防护装置的设计应使其能排出加工过程中的污物；特别在食品和药品加工机械中使用时，使用的材料和涂层应对所装存物质或材料不产生有毒、污染等卫生方面的危险，安全而且便千清洗。

4)防护装置的类型防护装置按使用方式可分为以下四种：

(1)固定式防护装置。以一定方式固定的，只能使用工具或破坏其固定方式才能打开或拆除的防护装置。

(2)活动式防护装置。通过机械方法与机器的构架或邻近的固定元件相连接，并且不使用工具就能打开的防护装置。

(3)可调式防护装置。整体或者部分可调的固定式或活动式防护装置，能够根据实际需求调整装置的高度或位置等。

(4)联锁式防护装置。与联锁装置联用的防护装置，同机器控制系统一起实现以下功能：在防护装置关闭前，其"遮蔽"的危险机器功能不能执行；在危险机器功能运行时，如果打开防护装置，则发出停机指令；在防护装置关闭后，防护装置"遮蔽"的危险机器功能可以运行。防护装置本身的关闭不会启动危险机器功能。防护装置可以设计为封闭式，将危险区全部封闭，人员从任何地方都无法进入危险区；也可采用距离防护，不完全封闭危险区，凭借安全距离和安全间隙来防止或减少人员进入危险区的机会；还可设计为整个装置可调或装置的某组成部分可调。机械传动机构常见的防护装置有用金属铸造或金属板焊接的防护箱罩，一般用于齿轮传动或传输距离不大的传动装置的防护；金属骨架和金属网制成的防护网常用千皮带传动装置的防护；栅栏式防护适用千防护范围比较大的场合，或作为移动机械移动范围内临时作业的现场防护，或高处临边作业的防护等。

5)防护装置的安全技术要求除了满足防护装置的一般要求外，还应符合以下要求：

(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防护区，并满足安全距离的要求，使人不可能越过或绕过防护装置接触危险。

(2)固定式防护装置应采用永久固定（如焊接等）或借助紧固件（如螺栓等）方式固定，若不用工具（或专用工具）不可能拆除或打开。

(3)活动式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，防止打开的防护装置或活动体脱落或难以复原。

(4)当联锁式防护装置出现丧失安全功能的故障时，应使被其"遮蔽"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。

(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，不得因为机器振动而移位或脱落。

(6)在要求通过防护装置观察机器运行的场合，宜提供大小合适的开口观察孔或观察窗。

(7)防护装置的开口要求，见表1 -1。

表1 -1通过规则开口触及危险区的安全距离肢体部位图示开口e/ mm槽形ue~4 ~2指尖4<e~6 >lO因6<e~8 >20指至指关节8<e~10 ~80衵10<e~l2 ~100手12 < e~20 ~12020 <e~30 ~850`30 <e~40 ~850臂至肩关节40 < e~l20 ；:,:850脚趾尖e<5。归5<e~l5 >lO脚趾15 < e::::;35 ~80皇35 <e~60 ;?!:180脚60 <e ::::: 80 ~650腿（脚尖至膝部）三80 < e,::;95 ~1100卢95 < e=::::180 ~1100腿（脚尖至膀部）180 <e~240不准许开口尺寸e表示方形开口的边长、圆形开口的直径或槽形开口的最窄处尺寸注：根据《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》(GB 23821)整理。安全距离Sr / mm方形~2~5~15~25；:,:80~120~120>200~850。。~25~80；::::180~650:::::1100~1100圆形~2~5~5>20~80~120~120~120~850

第一章机械安全技术

2.保护装置保护装置是防护装置以外的安全防护装置，通过自身的结构功能限制或防止机器的某种危险，消除或减小风险。保护装置的安全功能应通过机器控制系统安全相关部件来实现。常见的保护装置有联锁装置、急停装置、使能装置、保持－运行控制装置、双手操纵装置、敏感保护装置、机械约束装置、限制装置、有限运动控制装置、阻挡装置等。l)保护装置的种类

(1)联锁装置。用千防止危险机器功能在特定条件下（通常是指只要保护装置未关闭）运行的机械、电气或其他类型的装置。

(2)急停装置。用千人为触发急停功能的控制装置。

(3)使能装置。与启动控制系统一起使用并且只有连续操作时才能使机器运行的附加手动操作装置。

(4)保持－运行控制装置。只有在手动控制器（执行器）动作时才能触发并保持机器功能的控制装置。

(5)双手操纵装置。至少需要双手同时操作才能启动和保持危险机器功能的控制装置。

(6)敏感保护装置。用千探测人体或人体局部，并向控制系统发出正确信号以降低被探测人员风险的装置，包括压敏保护装置、电敏保护设备和有源光电保护装置。

(7)机械约束装置。在机构中引入的能靠其自身强度防止危险运动的机械障碍（如樑、轴、撑杆、止转棒）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。通过控制系统，精确控制机械部件在预设的路径或范围内进行运动的装置。

(10)阻挡装置。物理障碍物（低位屏障、栏杆等）。其设置不能阻碍人员进入危险区，但能通过设置障碍物阻挡人员自由出入，减小人员进入危险区的概率。防护装置和保护装置经常通过联锁成为组合的安全防护装置，如联锁防护装置、带防护锁的联锁防护装置和可控防护装置等。

2)保护装置的技术特征

(1)保护装置零部件的可靠性应作为其安全功能的基础，在规定的使用寿命期限内，不会因零部件失效使保护装置丧失主要保护功能。

(2)保护装置应能在危险事件即将发生时，停止危险过程。

(3)重新启动的功能，即当保护装置动作第一次停机后，只有重新启动，机器才能开始工作。

(4)光电式、感应式保护装置应具有自检功能，当出现故障时，应使危险的机器功能不能执行或停止执行，并触发报警器。

(5)保护装置必须与控制系统一起操作并与其形成一个整体，保护装置的性能水平应与之相适应。

(6)保护装置的设计应采用“定向失效模式”的部件或系统、考虑关键件的加倍冗

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余，必要时还应考虑采用自动监控。

3.安全防护装置的选择l)必须装设安全防护装置的机械部位

(1)旋转机械的传动外露部分。如传动带、砂轮、电锯、皮带轮和飞轮等，都要设防护装置。一般有防护网、防护栏杆、可动式或固定式防护罩和其他专用装置。必要时，可移动式防护罩还应有联锁装置，当打开防护罩时，危险部分立即停止运动。

(2)冲压设备的施压部分要安设如挡手板、拨手器联锁电钮、安全开关、光电控制等防护装置。当人体某一部分进入危险区之前，使滑块停止运动。

(3)起重运输设备都应有信号装置、制动器、卷扬限制器、行程限制器、自动联锁装置、缓冲器以及梯子、平台、栏杆等。

(4)加工过热和过冷的部件时，为避免操作者触及过热或过冷部件，在不影响操作和设备功能的情况下，必须配置防接触屏蔽装置。

(5)生产、使用、贮存或运输中存在有易燃易爆的生产设施（如锅炉、压力容器、可燃气体燃烧设备以及其他燃料燃烧设备），都要根据其不同性质配置安全阀、水位计、温度计、防爆阀、自动报警装置、截止阀、限压装置、点火或稳定火焰装置等安全防护装置。

(6)自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统，都应设自动监控装置、开车预警信号装置、联锁装置、减缓运行装置、防逆转等起强制作用的安全防护装置。

(7)能产生粉尘、有害气体、有害蒸气或者发生辐射的生产设备，应安设自动加料及卸料装置、净化和排放装置、监测装置、报警装置、联锁装置、屏蔽等。

2)安全防护装置的选择原则选择安全防护装置的形式应考虑所涉及的机械危险和非机械危险，根据运动件的性质和人员进入危险区的需要来决定（图1 -19)。由运动的传动件产生的危险I I由参与加工的运动件产生的危险（在加工过程直接涉及的，如刀具）—固定式防护装置—带有或不带有防护锁的活动式联锁防护装置是1、........_ ~ I否—固定式防护装置—具有自动监控的，带有或不带有防护锁的活动式联锁防护装置—保护装置：根据接近危险区的需要和危险的特性进行选择—固定式防护装置或活动式防护装置：防止接近非加工区域内的运动部件一可调式防护装置：限制接近因工艺过程要求必须接近的区域内的运动部件图1 -19防止由运动件产生危险的安全防护装置的选择

第一章机械安全技术

(1)机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合，宜选用固定式防护装置、带或不带防护锁定的联锁防护装置、自关闭式防护装置、敏感保护设备等。

(2)机械正常运转时需要进入危险区的场合，当需要进入危险区的次数较多，需经常开启固定式防护装置会带来作业不便时，可考虑采用带或不带防护锁定的联锁防护装置、敏感保护设备、可调式防护装置、自关闭式防护装置、双手操纵装置、带启动功能的联锁防护装置等。

(3)对非运行状态的其他作业期间（如机器的设定、示教、过程转换、故障查找、清洗或维护等）需进入危险区的场合，需要移开或拆除防护装置，或人为抑制安全装置功能时，可采用保持－运行控制装置、双手操纵装置、有限运动控制装置等。有些情况下，可能需要几个安全防护装置联合使用。

4.补充保护措施补充保护措施也称附加预防措施，是指根据机器预定用途及可合理预见的误用，可能不得不采用的既不是本质安全设计措施、安全防护措施（使用防护装置和／或保护装置），也不是使用信息的保护措施。l)实现急停功能的组件和元件根据风险评估结果，确定机器是否需要装备一个或多个急停装置，以使巳有或即将发生的危险状态得以避开。满足以下要求：

(1)急停装置容易识别、清晰可见。急停器件为红色掌揪或蘑菇式开关、拉杆操作开关等，附近衬托色为黄色。

(2)急停装置应能迅速停止危险运动或危险过程而不产生附加风险，急停功能不应削弱安全装置或与安全功能有关装置的效能。

(3)急停装置应设有防止意外操作的措施，通常与操作控制站隔开以避免相互混淆，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。

2)被困人员逃生和救援的措施被困人员逃生和救援的措施包括并不仅限千以下情况：

(1)操作者陷入危险的设施中的逃生通道和躲避空间。

(2)机械急停后，提供人工移动某些元件或反向移动某些元件的措施。

(3)下降装置的描定点。

(4)受困人员的呼救通信方式。

3)隔离和能量耗散的措施可以采取以下技术措施手段，并通过安全工作程序验证措施是否已达到预期效果：

(1)将机器（或指定的机器部件）与所有动力供应隔离（脱开、分离）。

(2)将所有隔离单元锁定（或采用其他方式固定）在隔离位置。

(3)耗散能量如果不可能或不可行，抑制（遏制）任何可增大危险的储存能量。

4)提供方便且安全搬运机器及其重型零部件的装置无法移动或无法用手搬运的机器及其零部件，应配备以下利用提升机构搬运的附属装置：

(1)带吊索、吊钩、吊环螺栓或用于固定螺纹孔的标准提升设备。

(2)采用带起重吊钩的自动抓取设备。

(3)通过叉车搬运的机器的叉臂定位装置。

(4)集成到机器内的提升和装载机构和设备。

(5)对操作中可通过手动拆除的机器部件，应提供安全移除和更换的方法。

5)安全进入机器的措施操作及与安装、维护相关的所有常规作业尽可能由人员在地面完成。如果无法实现，应提供安全进入机内的设施，并确保不会使操作者接近机器的危险区。

(1)步行区应尽量采用防滑材料。

(2)在大型自动化设备中，应特别提供如通道、输送带过桥或跨越点等安全进入的途径。

(3)进入位千一定高度的机器位置，应提供如楼梯、阶梯及平台的护栏或梯子的安全护笼等防止跌落的措施，必要时，还应提供防止人员从高处跌落的个体防护装备的描定点。

(4)只要有可能，进入机内的开口都应朝向安全的位置，其设计应防止因意外打开产生的危险。

(5)提供必要的进入辅助设施（台阶、把手等）。控制装置的设计和位置应防止其被用作进入时的辅助设施。

(6)如果提升货物或人员的机械包含固定高度的停层时，应配备联锁防护装置，防止在某一没有平台的停层发生人员跌落和防护装置打开时提升平台运动。

（三）使用信息使用信息由文本、文字、标记、信号、符号或图表等组成，以单独或联合使用的形式向使用者传递信息，用以指导使用者安全、合理、正确地使用机器，警示剩余风险和可能需要应对机械危险事件，也对不按规定要求操作或可合理预见的误用而产生的潜在风险进行警告。使用信息是机器的组成部分之一。提供信息应涵盖机械使用的全过程，包括运输、装配和安装、试运转、使用（设定、示教／编程或过程转换、操作、清洗、故障查找和维护）以及必要的拆卸、停用和报废。使用信息的类别有：标志、符号（象形图）、安全色、文字警告等；信号和警告装置；随行文件，如使用手册或其他书面说明等。

1.信息的使用原则l)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。标志、符号和文字信息应容易理解和明确无误，文字信息应采用使用机器的国家语言。在使用上，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提示操作要求的信息应采用简洁形式，长期固定在所需的机器部位附近；显示状态的信息应尽量与工序顺序一致，与机器运行同步出现；警告超载的信息应在负载接近额定值时，提前发出警告信息；危险紧急状态的信息应即时发出，持续的时间应与危险存在的时

第一章机械安全技术间一致，持续到操作者干预为止或信号的消失应随危险状态解除而定。

3)根据机器结构和操作的复杂程度对于简单机器，一般只需提供有关标志和使用操作说明书；对于结构复杂的机器，特别是有一定危险性的大型设备，除了各种安全标志和使用说明书（或操作手册）外，还应配备有关负载安全的图表、运行状态信号，必要时提供报警装置等。

4)根据信息内容和对人视觉的作用采用不同的安全色为使人们对周围环境存在的不安全因素引起注意和警惕，需要涂以醒目的安全色。需强调的是，安全色的使用不能取代防范事故的其他安全措施。

5)满足安全人机学的原则采用安全信息的方式和使用方法应与操作人员或暴露人员的能力相符合。只要可能，应使用视觉信号；在可能有人的感觉缺陷的场所，如盲区、色盲区、耳聋区或由于使用个人保护装备而导致出现盲区的地方，应配备可以感知有关安全信息的其他信号（例如，触摸、振动等信号）。

2.安全色和安全标志安全色和安全标志设置在工作场所和特定区域，使人们迅速注意到影响安全和健康的对象和场所，并使特定信息得到迅速理解。主要用于预防事故、防止火灾、传递危险情况信息和紧急疏散等。l)安全色安全色是传递安全信息含义的颜色，包括红、黄、蓝、绿四种颜色。安全色的含义和用途，见表1 -2。表1 -2安全色颜色含义颜色含义颜色人员安全机械／过程状况红危险／禁止紧急黄注意、警告异常蓝执行强制性绿安全正常对比色是与安全色形成鲜明对比使其更加醒目的反衬颜色，包括黑、白两种颜色。黑色用千安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何边框。白色用千安全标志中红、蓝、绿的背景色及安全标志的文字和图形符号。采用安全色和（或）对比色传递安全信息或使某个对象或地点变得醒目的标记称为安全标记。下面列出了安全色及安全标记的颜色表征和使用导则：

(1)红色。红色传递禁止、停止或提示消防设备、设施的信息。红色用于各种禁止标志、交通禁令标志、消防设备标志；机械的停止按钮、刹车及停车装置的操纵手柄；机械设备转运部件的裸露部位；仪表刻度盘上极限位置的刻度、危险信号旗等。

(2)黄色。黄色传递注意、警告的信息。黄色用于如警告标志、皮带轮及其防护罩的内壁、砂轮机罩的内壁、防护栏杆、警告信号旗等。

(3)蓝色。蓝色传递应遵守规定的指令性信息。蓝色用于各种指令标志及道路交通标志和标线中指示标志等。

(4)绿色。绿色传递安全的提示性信息。绿色用千如机器的启动按钮、安全信号旗以及指示方向的提示标志，如安全通道、紧急出口、可动火区、避险处等。

(5)红色与白色相间隔的条纹。表示禁止或提示消防设备、设施位置的安全标记。主要用千交通运输等方面所使用的防护栏杆及隔离墩；液化石油气汽车槽车的条纹；固定禁止标志的标志杆上的色带。

(6)黄色与黑色相间隔的条纹。表示危险位置的安全标记。应用千各种机械在工作或移动时容易碰撞的部位（如移动式起重机的外伸腿、起重臂端部、起重吊钩和配重等），剪板机的压紧装置，冲床的滑块等有暂时或永久性危险的场所或设备，固定警告标志的标志杆上的色带等。

(7)蓝色与白色相间隔的条纹。表示传递应遵守规定的安全标记。主要用于道路交通上的指示性导向标；固定指令标志的标志杆上的色带等。

(8)绿色与白色相间隔的条纹。表示安全环境或安全状况的安全标记。主要用于固定提示标志的标志杆上的色带等。

2)安全标志安全标志是由图形符号、安全色、几何形状（边框）或文字构成，用以表达特定安全信息的标志。安全标志分为警告标志、禁止标志、指令标志、提示标志四类。

(1)警告标志。提醒注意周围环境、事物，避免潜在危害的安全标志。警告标志的基本特征为：图形为正三角形、黑色，黄色衬底，黑色边框，如图1 -20所示。(a)当心触电(b)当心电缆(c)当心自动启动(d)当心机械伤人(e)当心落物(f)当心卷入(g)当心挤压(h)当心烫伤图1 -20机械工业常用的警告标志

第一章机械安全技术

(2)禁止标志。禁止某种不安全行为或动作的安全标志。禁止标志的基本特征为：图形为带斜杠的圆形、黑色，白色衬底，红色边框和斜杠，如图1 -21所示。(a)禁止阻塞(e)禁止跨越(b)禁止启动(f)禁止攀登(c)禁止合闸(g)禁止触摸(d)禁止转动(h)禁止戴手套图1 -21机械工业常用的禁止标志

(3)指令标志。强制采取某种防范措施或做出某种行为或动作的安全标志。指令标志的基本特征为：图形为圆形、白色，蓝色衬底，如图1 -22所示。嚣丘宣ai(a)必须戴防护眼镜(b)必须戴口罩(c)必须戴护耳器I同了(e)必须系安全带(f)必须戴防护手套(g)必须加锁图1 -22机械工业常用的指令标志(d)必须戴安全帽上＿＿(h)必须接地

(4)提示标志。提供某种信息（如标明安全设施或场所等）的安全标志。提示标志的基本特征为：图形为正方形、白色，绿色衬底，如图1 -23所示。

(·叩"展(a)安全出口(b)避险处(c)可动火区(d)击碎板面图1 -23机械工业常用的提示标志

(5)文字辅助标志。仅靠安全标志本身不能够传递安全所需的全部信息时，用辅助标志给出附加的文字信息并且只能与安全标志同时使用。文字辅助标志的基本型式：矩形边框，有横写和竖写两种形式。叩横写时，文字辅助标志写在标志的下方，可以和标志连在一起，也可以分开。禁止标志、指令标志为白色字，衬底色为标志的颜色；警告标志为黑色字，衬底色为白色。

②竖写时，文字辅助标志写在标志的下方且位于标志杆的上部。警告标志、禁止标志、指令标志、提示标志均为白色衬底，黑色字。标志杆下部色带的颜色应和标志的颜色相一致。

(6)安全标志应满足的要求：

①标志牌的设置位置。应设在与安全有关的醒目地方和明亮环境中，并使人们看到后有足够的时间来注意它所表示的内容。不宜设在门、窗、架或可移动的物体上，标志牌前不得放置妨碍认读的障碍物。标志牌设置的高度，应尽量与人眼的视线高度相一致。

②多个安全标志在一起设置。应按警告、禁止、指令、提示类型的顺序，先左后右、先上后下排列。机械设备易发生危险的相应部位，必须有安全标志。

②标志检查与维修。标志在整个机械寿命内应保持连接牢固、字迹清楚、色彩久不褪色、耐环境条件（如液体、气体、气候、盐雾、温度、光）引起的损坏、耐磨损并尺寸稳定；至少每半年检查一次，发现变形、破损、褪色不符合要求时，应及时修整或更换，以保证安全色正确、醒目。

3.信号和警告装置信号的功能是提醒注意、显示运行状态、警告可能发生故障或出现险情（包括人身伤害或设备事故风险）先兆，要求人们做出排除或控制险情反应的信号。险情信号的基本属性是使信号接收区内的任何人都能察觉、辨认信号并作出反应。l)信号和警告装置类别此类别包括听觉信号、视觉信号以及视听组合信号。

(1)听觉信号。通过发于声源的音调、频率和间歇变化传送的信息。听觉信号利用人的听觉反应快的特点，可不受照明和物体障碍限制，强迫人们注意。听觉信号的特性应与相关的环境特性相匹配。根据险情的紧急程度及其可能对人群造成的伤害，险情听觉信号分为三类：

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第一章机械安全技术

①紧急听觉信号：表示险情开始的信号，必要时，还包括表示险情持续和终止的信号。

②紧急撤离听觉信号：表示险情已经开始或正在发生且有可能造成伤害的紧急情况的信号，并指示人们按已确定的方式立即离开危险区。

②警告听觉信号：表示即将发生或正在发生，需采取适当措施消除或控制危险的险情信号。也可提供人们采取行动或措施的信息。

(2)视觉信号：借助装置的视亮度、对比度、颜色、形状、尺寸或排列传送的信息。特点是占空间小、视距远、简单明了。险情视觉信号的特征为应确保在信号接收区内的任何地方，在所有可能的照明条件下清晰可见，可采用亮度高于背景的稳定光和闪烁光，以从一般照明或其他视觉信号中辨别出来。根据险情对人危害的紧急程度和可能后果，视觉信号分为两类：

①警告视觉信号：指明危险情形即将发生，要求采取适当措施消除或控制险情的视觉信号。

②紧急视觉信号：指明危险情形已经开始或正在发生，要求采取应急措施的视觉信号。

(3)视听组合信号。其特点是光、声信号共同作用。当险情信号为紧急信号时，险情视觉信号与险情听觉信号应配合使用同时出现，用以加强危险和紧急状态的警告功能。视听信号特征分类见表1 -3。表1 -3视听信号特征分类声光含义扫频声红色危险，紧急行动猝发声，快脉冲红色危险，紧急行动交变声红色危险，紧急行动短声黄色注意，警戒序列声蓝色命令，强制性行动拖延声绿色正常状态，警报解除

2)安全要求设计和应用视听信号应遵循人类工效学原则，具体安全要求如下：

(1)含义明确性。对信号最首要的要求是具有某些典型模式和赋予一个特定的特征，使信号含义明确，确保无歧义地识别传递。

(2)可察觉性。信号必须清晰可鉴，听觉信号应明显超过有效掩蔽阙值，在接收区内的任何位置都不应低于65 dB(A)。紧急视觉信号应使用闪烁信号灯，以吸引注意并产生紧迫感，警告视觉信号的亮度应至少是背景亮度的5倍，紧急视觉信号亮度应至少是背景亮度的10倍，即后者的亮度应至少2倍千前者，频闪效应会削弱闪光信号的可察觉性。听觉信号和视觉信号宜同时使用时，声光的同步可提高信号的可察觉性。

(3)可分辨性。险情信号应与所用的其他所有信号明显区分。听觉险情信号应使其从接收区内所有其他声音中清晰地突显；视觉险情信号中，警告视觉信号应为黄色或橙黄色，紧急视觉信号应为红色；不管移动信号源的移动速度或方向如何变化，险情信号都应确保在各种不利环境下得以识别。

(4)有效性。险情信号应定期复查，且无论有任何其他相关变化（如启用某种新信号、背景噪声发生变化等），都应复查信号的有效性。

(5)设置位置。险情信号宜设置于紧邻潜在危险源的适当位置，应在作业地点的可听可视范围之内，使人员能及时察觉、正确理解险情性质并采取应急措施。

(6)优先级要求。任何险情信号应优先千其他所有视听信号；紧急信号应优先于所有警告信号，紧急撤离信号应优先于其他所有险情信号。注意防止过多的视听信号引起“感官疲劳”或显示频繁导致"敏感度“降低而丧失应有的作用。

4.随行文件主要是指使用手册或其他书面说明。随行文件是交付机械产品的必备组成部分，内容应简明、准确、易于阅读和理解；能，指导使用者正确使用机器，避免可能带来伤害，警告可合理预见到的误用的风险以及警告剩余风险。使用手册不应用来掩盖设计上的缺陷。随行文件应包括机器运输、搬运、贮存的信息；机器安装和试运转的信息；机器自身的信息；机器使用的信息；维护信息；拆卸、停用和报废的信息；关于紧急状态的信息。

六、机械制造生产场所安全技术机械制造生产场所是机械设备和各种物料集中的场所，又是人员进行作业活动的地点。多种形式的危险并存，机械危险与非机械危险交织在一起。由千工作环境或机器设备工具的不完善和设备设施布局不科学，工艺过程、劳动组织或技术操作方法上的缺陷等原因，而引起伤亡事故或发生职业病。生产场所职业安全卫生问题受到普遍重视。

（一）总平面布置

(1)总平面布置应结合当地气象条件，使车间厂房具有良好的朝向、采光和自然通风条件。保证作业场地和作业环境的气象条件符合防寒、防风、防暑、防湿的要求。

(2)在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，应采用联合、集中、多层布置。按生产流程做到工序衔接紧密，物料传送路线短，操作检修方便，符合安全卫生要求。

(3)多层厂房应将运输量、荷载、噪声较大及有振动、有腐蚀溶液和用水量较多的工序布置在厂房的底层，以便于运输、减轻楼板荷重、排除地面污水；将工艺生产过程中排出有粉尘、毒气和腐蚀性气体和火灾危险性较大的工序布置在顶层，以便合理使用空间、进行三废处理、加强环境保护。联合厂房应将散发烟尘、高温或排出有害介质的车间布置在靠外墙处。

(4)产生危险和有害物质的车间、装置和设备设施与控制室、变配电室、仓库、办公室、休息室、试验室等公用设施的距离应符合防火、防爆、防尘、防毒、防振、防触电、防辐射、防噪声的规定，防火距离、消防通道、消防给水及有关设施应符合有关标准

第一章机械安全技术规定。

(5)散发热量、腐蚀性、尘毒危害较严重及使用易燃易爆物料或气体、电磁电离辐射危害严重的工序，布置在靠外墙和厂房的下风向，与其他生产工序隔开，不同危害生产工序之间亦应相互隔离。危害相同的生产工序宜集中（或相邻）布置。对于影响严重的局部工段，可采用排烟排气罩机械送、排风，或者采取密闭措施。

(6)厂区运输网应根据生产流程，充分考虑人和物的合理流向和物料输送的需要，结合进出厂（场）物品的特征、运输量、装卸方式合理布局。道路的布置应满足生产、运输、安装、检修、消防安全和施工的要求，应有利千功能分区；满足防火、防爆、防尘、防毒和防触电等安全卫生要求；并考虑紧急情况下便千撤离，保证消防车、急救车顺利通往可能出现事故的地点。

（二）通道通道包括厂区主干道和车间安全通道。厂区主干道是指汽车通行的道路，是保证厂内车辆行驶、人员流动以及消防灭火、救灾的主要通道；车间安全通道是指为了保证职工通行和安全运送材料、工件而设置的通道。所有通道应充分考虑人和物的合理流向和物料输送的需要，并考虑紧急情况下便千撤离。

(1)合理组织人流和物流。运输线路的布置，应避免运输繁忙的货流与人流交叉、铁路与道路平面交叉、进出厂主要货流与企业外部交通干线的平面交叉，保证物流安全顺畅、路径短捷不折返。

(2)主要生产区、仓库区、动力区的道路，应环形布置。厂区尽端式道路，应有便捷的消防车回转场地。厂区道路在弯道、交叉路口的视距范围内，不得有妨碍驾驶员视线的障碍物。道路上部管架和栈桥等，在干道上的净高不得小千5m。

(3)车间通道一般分为纵向主要通道、横向主要通道和机床之间的次要通道。每个加工车间都应有一条纵向主要通道，通道宽度应根据车间内的运输方式和经常搬运工件的尺寸确定，工件尺寸越大，通道应越宽，一般可参见表1 -4确定。车间横向主要通道根据需要设置，其宽度不应小千2 m;机床之间的次要通道宽度一般不应小于lm。人行道、车行道的布置和间隔距离，都不应妨碍人员工作和造成危害。表1 -4加工车间通道尺寸通道宽度／m运输方式冷加工铸造锻造人工运输~1 1.5 2 ~3电瓶车单向行驶1. 8 2电瓶车对开3 3 ~ 5叉车或汽车行驶3.5 3.5手工造型人行道0. 8 -1. 5机器造型人行道l. 5 ~ 2铁路进厂房入口宽度应为5.5注：根据《机械工业职业安全卫生设计规范》( JBJ 18 )整理。热处理焊接

1. 5 -2. 5 2 ~33 ~4 3 ~5

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当为消防通道时，应满足现行国家标准《建筑防火通用规范》(GB 55037)的规定。

(4)主要人流与货流通道的出入口分开设置；货流出入口应位于主要货流方向，应靠近仓库、堆场，并与外部运输线路方便连接；车间厂房出入口的位置和数量，应根据生产规模、总体规划、用地面积及平面布置等因素综合确定，并确保出入口的数量不少于2个。厂房大门净宽度应比最大运输件宽度大600 mm,比净高度大300 mm;车辆出入频繁的大门宜设置防撞措施。对千特大的设备可设专门安装洞口。

(5)除厂房四周应设消防通道外，在厂房内部尚须设置纵横贯通的消防通道。对于大面积的联合厂房人员数量多，设备集中，消防安全措施不可忽视，可将厂房划分为几个消防区段，每区段应设一套消防设施，或者设置自动报警设施。厂房内应合理设置足够数量的灭火器和紧急报警装置，安全疏散口应能满足人员紧急疏散和消防车出入的要求。

(6)工厂铁路专用线设计，应符合现行国家标准的规定，不宜与人行主干道交叉；当必须交叉时，应设置看守道口、护栏、限速标志、警铃等安全设施或安装无人看守道口智能报警系统。繁忙线路应设置立体交叉。

（三）设备布置及安全防护措施车间的机床设备布置应合理，应按工艺流程布置，力求物流线路最短。设备、工机具、辅助设施的布置，机器之间、机器与固定建筑物之间的距离，除应考虑放置与产品品种、批量相适应的毛还、工件和有关工位器具及维修所需要场地等外，还必须有足够安全活动的空间便于操作和维护，避免危害因素的相互影响和干扰。

1.机床设备安全距离各设备之间、管线之间，以及设备、管线与厂房、建（构）筑物的墙壁之间的距离，应符合有关设计和建筑规范要求。机床间的最小距离及机床至墙壁和柱之间的最小距离不应小于表1 -5的规定。表1 -5机床布置的最小安全距离m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. 1 1. 3 1.5 1. 8机床后面、侧面离墙柱间距0. 8 1.0 1.0 1.0机床操作面离墙柱间距1. 3 1.5 1. 8 2.0注：1.根据《机械工业职业安全卫生设计规范》(JBJ 18)整理。机床按重量和尺寸，可分为小型机床（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＞12 m或质量＞10 t)、特大型机床（质量在30 t以上）。2 .安全距离从机床活动机件达到的极限位置算起。

3.机床与墙柱间的距离首先要考虑对基础的影响。

2.作业现场生产设备应布局合理，各种安全防护装置及设施齐全，符合有关设备的安全卫生规程要求

(1)带有机械传动装置的设备及联动生产线时，对运动传动部件（如皮带轮、皮带、飞轮、齿轮、联轴器、导轨、齿杆、传动轴）产生的危险，应采用固定式防护装置或活

第一章机械安全技术动式联锁防护装置，并应符合现行国家标准的规定。

(2)机床应设防止切屑、磨屑和冷却液飞溅或零件、工件意外甩出伤人的防护挡板，重型机床高于500mm的操作平台周围应设高度不低千1050 mm的防护栏杆。

(3)产生危害物质排放的设备，应根据其特点和操作、维修要求，采取整体密闭、局部密闭或设置在密闭室内。密闭后应设排风装置，不能密闭时，应设吸风罩。如产生大量油雾的螺纹磨床、齿轮磨床、冷墩机，应设排油雾装置；砂轮加工，刃具、铸铁件、木材、电碳和绝缘材料的磨切削，金属表面除锈及抛光铸件和泥芯的清整打磨等作业点，应根据操作和设备特点设置排风罩；可能突然产生大量有害气体或爆炸危险的工作场所，应设浓度探测和事故报警及事故排风装置。

(4)生产线棍道、带式输送机等运输设备，在人员横跨处，应设带栏杆的人行走桥；平台、走台，坑池边和升降口有跌落危险处，必须设栏杆或盖板；需登高检查和维修的设备处宜设钢梯；当采用钢直梯时，钢直梯3m以上部分应设安全护笼。

3.具有潜在危险的设备应根据有关标准和规定进行防护

(1)有高压、高温、高速、高电压或深冷等试验台和装置的各类试验站，必须配备各种信号、报警装置和安全防护设施。

(2)高噪声设备宜相对集中，并应布置在厂房的端头，尽可能设置隔声窗或隔声走廊等；人员多、强噪声源比较分散的大车间，可设置隔声屏障或带有生产工艺孔洞的隔墙，或根据实际条件采用隔声、吸声、消声等降噪减噪措施。

(3)高振设备设施宜相对集中布置，采取减振降噪等措施。高振动的设备应避开对防振要求较高的仪器、设备，保持有足够防振间距。对振动、爆炸敏感的设备，应进行隔离或设置屏蔽、防护墙、减振设施等。

(4)输送有毒、有害、易燃、易爆、高温、高压和有腐蚀性气体或液体的管道、管件、阀门及其材质、连接等，必须分别具有密封、耐压、防腐蚀、防静电等措施。

(5)加热设备及反应签等的作业孔、操作器、观察孔等应有防护设施，作业区热辐射强度不应超过有关规定；设置必要的提示、标志和警告信号。

4.所有车间应配置必要的消防器材室内消防栓、灭火器等消防设施和器材配备示意图或清单，灭火器材应定置存放，不应挪动和破坏，应定期检查，保证在检验有效期内。消防器材前方不准堆放物品和杂物，用过的灭火器不应放回原处。

（四）采光照明采光照明设计应考虑影响视觉功效的人类工效学参数，必须满足对工作环境的要求，使工作人员能够看清周围的路径和发现险情；使工作人员在长时间或视觉难度高的作业中，快速、准确地完成视觉作业，感到视觉舒适安宁；作业场所的光线必须充足，光环境的特性参数应符合相关标准规定。

1.天然采光应优先利用天然光，辅助以人工光，采取有效措施节约能源。避免由于工作区域内的直射阳光引起过度的照度对比和热的不舒适感，可利用百叶板或遮阳板避免直射阳光落在工作者身上或其视野范围的表面上。房间的采光系数和采光窗洞口面积与地面面积之比应

符合建筑采光设计标准的规定。

2.照明方式按下列要求确定照明方式：

(1)工作场所应设置一般照明，即照亮整个场所的均匀照明。

(2)同场所内不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明。

(3)对于作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用由一般照明与局部照明（如机床的床头灯）组成的混合照明。

(4)在一个工作场所内不应只设置局部照明。

(5)当需要提高特定区域或目标的照度时，宜采用重点照明。

(6)当需要通过光色和亮度变化等实现特定需求时，可采用氛围照明。

3.照明种类按下列要求确定照明种类：

(1)工作场所均应设置正常照明，即在正常情况下使用的室内外照明。

(2)工作场所下列情况应设置应急照明，即因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括备用照明、安全照明、疏散照明。CD正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明。例如，可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所，停止工作将造成很大影响或经济损失的场所，或发生火灾为保证正常进行消防救援的场所等。

②正常照明因故障熄灭后，需确保处千潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明。

②正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明。

(3)在夜间非工作时间值守或巡视的场所应设置值班照明。

(4)需警戒的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。

(5)在可能危及航行安全的建（构）筑物上，应根据国家相关规定设置障碍照明。

4.光照度作业空间应有符合标准规定的足够的尽可能均匀的光照度。应急照明的照度标准值应符合下列规定：

(1)备用照明的照度值除另有规定外，不低于该场所一般照明照度值的10%。

(2)安全照明的照度标准值除另有规定外，不低于该场所一般照明照度标准值的10%。

(3)疏散照明的地面平均水平照度值除另有规定外，水平疏散通道不应低于1 lx,垂直疏散区域不应低于5 lx。

5.避免眩光、频闪和阴影视野内过高亮度或极端对比引起的直接眩光和由特定表面反射产生的反射眩光，可引起不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力，闪烁会分散精力并可能引发头疼等生理反应，频闪效应有可能改变对旋转式或往复式机械运动的运动知觉，造成危险。应限制避免眩光、闪烁或频闪。机床朝向应考虑采光的方向性，窗口不宜为视觉背景，注意减少或避免阳光直射作业区，防止遮挡工作面或产生不利的阴影。

第一章机械安全技术

（五）物资堆放生产物料、产品和剩余物料的堆放、布置和间隔距离，都不应妨碍人员工作和造成危害。

(1)生产物料、半成品及成品应严格按指定区域归类堆放，排列有序；工位器具、工具、模具、夹具应放在指定的部位，安全稳妥，应分类存放上架或装盘；生产过程中的余料和生产过程产生的废品、废料等物料，按规定堆放在划定区域内；推车等简易搬运工具应明确规定放置地点。沿人行通道两边不得有突出或锐边物品。堆放物品的场地要用黄色或白色划出明显的界限或架设围栏，堆放物品的场所应悬挂标牌，写明放置物品的名称和要求。

(2)易燃、易爆物质的库房，应按消防规范的有关要求，配置足够的消防设施和消防器材，单独储存在专用仓库、专用场地或专用储存室（柜）内，并设专人管理。物料、半成品及成品间有互相影响或本身产生有毒有害物质，应隔离堆放，并设有相关的防护措施。

(3)合理地做好毛还、原材料、辅助材料和工艺装备的投产批次和数量，限量存储。白班存放为每班加工量的1.5倍，夜班存放为加工量的2.5倍，大件不得超过当班定额。高处作业区堆放生产物料和工具，应严格控制数量。

(4)各类物资的堆放应安全牢固，做到按类存放，重不压轻，大不压小，使货堆保持最大的稳定性。针对性地采取不同措施加以支撑、模顶、垫稳、归类摆放，不得混码、互相挤压、悬空摆放，防止滚落、侧倒、塌跺。不得挤压电气线路和其他管线，不得阻塞通道。

(5)成跺堆放生产物料、产品和剩余物料应堆跺稳固。当直接存放在地面上时，堆跺高度不应超过1. 4 m,且高与底边长之比不应大千3，跺的基础要牢固，不得产生下沉、歪斜或倾塌，跺之间的距离应便于搬移或机械化装卸作业。

（六）作业场所地面要求

(1)作业场地应能承受工作时规定的荷重。

(2)地面应经常保持清洁。在工作地周围地面上，不允许存放与生产无关的物料。垃圾或废料、油污、废水应及时清理，做到“工完、料尽、场地清”。

(3)地面平整，无障碍物和绊脚物，避免凸出的管线等障碍；坑、沟、池应设置可靠的盖板或护栏，夜间有照明。

(4)容易发生危险事故的场地，应设置醒目的安全标志。安全标志及涂安全色应符合标准的规定。如以下（不是全部）情况：(j)标注在落地电柜箱、消防器材的前面，不得用其他物品遮挡的禁止阻塞线。

②标注在突出悬挂物及机械可移动范围内，避免碰撞的安全提示线。

②标注在高出地面的设备安装平台边缘的安全警戒线。

②标注在楼梯第一级台阶和人行通道高差300mm以上的边缘处的防止踏空线。

②标注在凸出于地面或人行横道上、高差300mm以上的管线或其他障碍物上的防止绊跤线。

第二节金属切削机床及砂轮机安全技术金属切削加工是通过刀具与工件间的相对运动，从毛蚽上切除多余的金属，从而获得合格零件的一种机械加工方法。金属切削机床是用切削（车、钻、创、铣、锐、磨、插、锯等）、特种加工（直接利用电能、化学能、声能、光能、热能等或其与机械能的组合等形式）等方法，将还料或工件上多余的材料去除，以获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的加工机器。机床、夹具、刀具和工件，构成一个机械加工的工艺系统。在不引起混淆的情况下，本节中的“金属切削机床"简称为“机床”。机床安全是指机床在按说明书规定的预定使用条件下（或给定期限内），执行其功能和在运输、安装、调整、维修、拆卸和处理时不对人员产生损伤或危害健康及设备损坏的情况。预定使用指根据制造商提供的信息对机床进行合理使用。预定使用要与说明书中的说明相一致，并且要适当考虑可预见的误用。在进行危险识别时，应该从整体系统出发，考虑机器的不同状态、同一危险的不同表现方式，不同危险因素之间的联系和作用，以及显现或潜在的不同形态等。根据应用和相关危险，机床可分为1类、2类、3类、4类四种类别。

(1) 1类为手动机床，即不具有数控功能的手动控制机床。具备以下特征：心所有运动的启动和控制由操作者完成，每次操作只能启动一种运动；②由机械手轮控制轴运动，或由机械、电气或其他动力控制单轴运动，但无法执行程序进行多轴运动。

(2) 2类为具有有限数控功能的手动机床，即利用有限数控功能进行手动控制的机床。不具备以下特征：心自动程序启动；②自动换刀；②无限速轴向运动；②自动更换工件或棒料进给系统。

(3) 3类为数控机床，即由数值控制或计算机数值控制进行自动操作的机床。

(4) 4类为组合机床、自动线和柔性系统、单轴和多轴自动机床，即通过预先确定的加工操作顺序和工艺参数，加工预先指定的工件或批量工件的自动操作的机床。机床的操作模式可分为手动模式、自动模式、设置模式、具有手动干预的自动模式和服务模式五种。1类机床必须配置手动模式；2类机床必须配置手动模式和自动模式，选配设置模式、具有手动干预的自动模式和服务模式；3类机床必须配置自动模式和设置模式，选配手动模式、具有手动干预的自动模式和服务模式；4类机床必须配置自动模式和设置模式，选配具有手动干预的自动模式和服务模式。

一、机床存在的主要危险机床危险是指机床在静止或运转时，可能使人员受到伤害、设备损坏的情况。机床危险区主要包括加工区和工作区。加工区指机床上刀具切削工件经过的区域；工作区是可能出现在工作过程的区域，如机床运动部件所需的位置，上下料所需的位置，以及操作、调整和维护机床所需的位置等。人员包括对机床进行安装、使用、调整、维护、清理、修理或运输的操作者以及其他人员。在危险分析时，需要对操作者和其他人员在机床使用的正常作业进行分析，还应对由千可合理预见的误用产生的危险特别加以注意。

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第一章机械安全技术

（一）机械危险机床存在的机械危险大量表现为人员与可运动件的接触伤害，是导致金属切削机床发生事故的主要危险。危险原因和危险情况如下：

(1)运动部件向固定部件趋近。运动部件向固定部件趋近的进给运动；刀具／工件与机床部件之间的手动操作；在刀具或工件或主轴附近手动操作；夹具与工件的夹紧。这些危险情况可能造成挤压、剪切、吸入、卷入、陷入和部件甩出等。

(2)运动部件。在加工、调整、维修和维护时，在运动轴和机床运动部件的区域以及在自动装载装置区域内活动；工作台往复运动；在工作平台区域活动。这些危险情况可能造成碰撞、吸入、卷入和陷入等。

(3)旋转部件。在装载、卸载或测量时，意外碰到旋转的刀具、工件或其他机床旋转部件。这些危险情况可能造成刮躇、擦伤、吸入和陷入。

(4)尖角、锐边、锐棱、开口。在装载、卸载或测量时，意外碰到刀具、工件、运动部件和其他机床部件的锐边、锐棱等。这些危险情况可能造成切割、刺破、刮踏和擦伤。

(5)坠落和甩出物体。在启动、调整、切削、更换刀具、维护或停用时，部分材料和碎片甩出或坠落；工件坠落；刀具破裂；机床零件破裂后甩出。这些危险情况可能造成挤压、剪切、磕碰、穿刺、刺破等。

(6)重力。调整（如更换刀具或工件）时可移动的机床部件因重力而坠落；在工作平台或地坑区域活动。这些危险情况可能造成挤压、剪切、磕碰。

(7)高压。在液压元件旁边或在机床附近停留，尤其在机床安装和试运转时。可造成压力作用下介质穿透或冲击进入皮肤和眼睛。

(8)稳定性。停留在机床附近时，固定不牢的机床或机床部件坠落或倾倒。这些危险情况可能造成磕碰、挤压。

(9)粗糙表面、光滑表面。在机床周边地面、台阶和在高处作业，由于金属切削液、润滑液或液压流体喷出或泄漏；护栏或其他防护装置不完善，尤其是在有坠落风险的地方。这些危险情况可能造成滑倒、翻倒、跌倒。

（二）电气危险由于电气设备绝缘不良、带电体的屏护保护不当、电气设备接地不良可能导致触电：

(1)触电的危险（直接或间接触电）。带电体无保护或保护不当、电气设备绝缘不当或绝缘失效、电气设备未按规定采取接地措施。

(2)电气设备的保护措施不当。电气设备无短路保护或保护不当，电动机无过载保护或过载保护不当，电动机超速引起的危险，电压过低、电压过高或电源中断引起的危险。

(3)电气设备引起的燃烧、爆炸危险。

（三）热危险

(1)由千接触高温加工件、高温金属切屑以及热加工设备的热源辐射引起的烧伤和烫伤；接触液压系统发热的元件或油液引起的烫伤。

(2)由过热或过冷对健康造成的伤害。如接触或靠近极高或极低温状态下的机械零

件或材料，造成烧伤或冻伤。

(3)作业环境过热或过冷对健康造成的危害。

（四）啋声危险旋转的刀具、切削时刀具和工件的振动、驱动和传动元件、空气吹扫等会产生噪声，使听力损伤或下降，同时干扰正常交流，妨碍接收声音信息。

（五）振动危险操作者在操作手动机床进行切削时会产生振动，影响加工表面质量，降低机床和刀具的寿命，并使人烦躁不安，导致神经系统疾病等。

（六）辐射危险

(1)电气设备运行时，尤其在调整或维护时，高低频电磁辐射会影响有源植入物（如起搏器、除颤器）。

(2)使用测量设备和激光器时，尤其在调整或维护时，红外光、可见光和紫外光等光辐射及激光辐射会造成烧伤和眼损伤。

（七）材料物质产生的危险

(1)在机床边停留或在机床附近接触被细菌污染的切削液造成感染。皮肤接触切削液造成皮肤损伤。

(2)在机床边停留或在机床附近吸入加工时使用或产生的物质（如切削液挥发、金属粉末、石墨粉末）造成呼吸困难和中毒。

(3)加工易燃材料（如铝、镁等）和使用易燃材料（如含油金属切削液）造成火灾和爆炸危险。

（八）人类工效学危险

(1)指示器、可视显示单元、控制装置的设计或位置不合理造成在操作者位置误解读指示信息或误操作。

(2)在控制机床和操作过程中，对工件或刀具交换时手／（手臂）或脚／（腿）解剖结构考虑欠妥，导致不利健康的身体姿势和操作力过大，造成肌肉骨骼系统受损和疲劳。

(3)工作平台未设置脚踏板、栏杆高度不够，通道过窄、过低，导致操作不适。

(4)照明装置安装不当或损坏，产生闪烁、频闪、眩光、阴影等造成疲劳。在对工件和刀具进行人工操作和调整时，加工材料和刀具的处理／定位、装载／卸载、机床调整、刀具更换和维护等操作时，由于清晰度不够或未设置局部照明造成疲劳。

(5)人为失误造成危险。包括可预见的操作不当、误操作机床、对工件和刀具的处置与调整不当、不正确安装等。

（九）与机床使用环境有关的危险

(1)加工过程中，直接排放粉尘和烟雾，或粉尘和烟雾达到闪点，造成呼吸困难、过敏中毒、爆炸和燃烧。

(2)电磁干扰导致非受控的运动（包括速度改变、非正常的／意外启动），造成挤压、剪切、卷入、缠绕。

（十）组合危险

(1)由于供电故障造成的机械危险。机床运动部件或安装的工件或刀具或其碎片掉

第一章机械安全技术下或甩出，运动部件停止失效。

(2)能源中断后恢复造成的机械危险。运动失控（包括速度改变），非正常的／意外的启动。

(3)由于控制系统故障造成的机械危险。机床运动部件或安装的工件或刀具坠落或飞出，运动部件停止失效，运动失控（包括速度改变），非正常的／突然地启动，由千控制系统设计欠佳或缺陷而造成的其他危险事故，刀具速度改变（调整时）。

二、机床的安全要求和安全措施

（一）通用要求

1.本质安全设计应通过本质安全设计措施尽可能消除或减少所有潜在的危险因素。

2.安全防护和补充保护措施由于预定使用和可合理预见的误用，通过本质安全设计措施不能避免或充分限制的危险，应采取必要的安全防护装置（防护装置、保护装置）和／或采用急停装置、被困人员的逃生和救援措施、隔离和耗散能量的措施、方便和安全搬运重型零部件的措施、安全进入机床等补充保护措施。

3.使用信息对于无法通过本质安全设计措施消除或减少的，而且安全防护装置对其无效或不完全有效的剩余风险，应通过使用信息通知和警告操作者。不应仅通过使用信息代替本质安全设计措施、安全防护、补充保护措施的正确使用。

4.各类机床基本安全要求

1) 1类机床1类机床的安全防护应符合下列规定：

(1)应设置防护装置防止接近切削刀具或旋转工件。

(2)轴线连续进给运动速度不应超过2 m/min。

(3)采用保持－运行控制的快速移动速度，应不超过5 m/min（小型机床）或10 m/min（大型机床）。

(4)停止或紧急停止时，进给运动应不迟于主运动停止。

2) 2类机床2类机床的安全防护应符合下列规定：

(1)工作区应采用固定式和／或活动式防护装置。若由于工件的尺寸、几何形状、机床其他具体特性或其应用造成工作区无法封闭时，应采取其他组合方式（如采用控制室、周边围栏、其他保护装置）进行安全防护。

(2)活动式防护装置打开时（如调整），机床运动应符合下列规定：

①轴线进给运动由保持－运行控制，速度不应超过2 m/min,步进移动在6mm以下。

②主轴运转应由保持－运行控制，主轴应不超过50 r/min,或手动数据输入后执行"循环启动”指令。

②启动停止指令，在无刀具情况下，主轴应在2转内停止；出现断电或意外情况下，

允许主轴惯性停止运转。

②停止或紧急停止时，进给运动应不迟于主运动停止。

3) 3类和4类机床当3类和4类机床的防护装置打开时，应在满足2类机床规定的要求下才能进行机床运动。安全防护应符合下列规定：

(1)工作区应采用固定式和／或联锁活动式防护装置封闭。若由千工件的尺寸、几何形状、机床其他具体特性或其应用造成工作区无法封闭时，应采取其他组合方式（如采用控制室、周边围栏、其他保护措施）进行安全防护。

(2)断电后会出现持续一段时间运行（如主轴滑行或旋转）的机床，应采用带锁定机构的防护装置，防止接近机床危险运动。

(3)人员整个身体接近或滞留在危险区内不易被操作者察觉到的机床，应采取下列安全措施：(D采用感应保护装置。

②采用技术手段（如采用安全挂锁）防止关门。

②双重确认（内部和外部防护装置）。

②从允许查看危险区域的位置确认（直接启动防护锁定机构）。

②提供保护装置（如重力、弹簧操作或挂锁），防止防护装置关闭或自动关闭。

(4)机床（如单台3类机床）有多个工作区，应设置安全防护装置（如固定式或活动式联锁防护装置或保护装置）防止接近危险工作区。应使用限制装置（如机械制动器、限位开关或光幕等）防止未经授权机床运动进入相邻工作区。

(5)停止或紧急停止时，进给运动应不迟于主运动停止。

（二）机床结构

1.稳定性机床的结构和外形布局应确保具有足够的稳定性，不应存在按规定使用机床时意外翻倒、跌落或意外移动的危险。

2.外形可接触的外露部分不应有可能导致人员伤害的锐边、尖角、粗糙面、凸出部分和开口；机床的各种管线布置排列合理、无障碍，防止产生绊倒等危险；机床的凸出、移动、分离部分应采取安全措施，防止产生磕伤、碰伤、划伤、刚伤的危险。

3.运动部件

(1)有可能造成缠绕、吸入或卷入等危险的运动部件和传动装置（如链传动、齿轮齿条传动、带传动、蜗轮传动、轴、丝杠、排屑装置等）应予以封闭或设置安全防护装置或采用警告信息。如齿轮、链传动采用封闭式防护罩，带传动采用金属骨架的防护网，保护区域较大的范围采用防护栅栏。需要人员近距离作业的操作区，刀具和运动部件的防护，应针对性采用符合要求的保护装置。

(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，否则应限定避免人体各部位受到伤害的最小安全距离（表1 -6)或按有关规定采用防止挤压、剪切的保护装置。

第一章机械安全技术表1 -6防止挤压的身体部位最小间距mm身体部位最小间距a身体部位最小间距a身体部位最小间距a身体部位最小间距a全身500手臂120腿180脚120头部300手指25脚趾50手、手腕、拳100注：根据《机械安全防止人体部位挤压的最小间距》( GB/ T 12265)整理。

(3)有惯性冲击的机床往复运动部件应设置可靠的限位装置，必要时可采取可靠的缓冲措施。

(4)可能由于超负荷发生损坏的运动部件应设置超负荷保险装置。因结构原因不能设置时，应在机床上（或说明书中）标明机床的极限使用条件。

(5)运动中有可能松脱的零件、部件应采取防松措施（如设置防松装置）。

(6)对于单向转动的部件应在明显位置标出转动方向。

(7)在紧急停止或动力系统发生故障时，运动部件应就地停止或返回设计规定的位置，垂直或倾斜运动部件的下沉不应造成危险。

(8)运动部件不准许同时运动时，其控制机构应联锁。不能实现联锁的，应在控制机构附近设置警告标志，并在说明书中说明。

4.夹持装置

(1)夹待装置应确保不会使工件、刀具坠落或被甩出。夹持装置应清楚标明其最高安全转速。紧急停止或动力系统发生故障时，夹持装置应采取安全措施，防止危险产生。

(2)手动夹持装置应采取安全措施，防止意外危险（如钥匙或扳手停留在夹持装置上随机床运转，可采取联锁防护或采用自动弹出钥匙）。手动上下工件、刀具时，应采取安全措施，防止产生挤压手指等危险。

(3)动力夹持装置夹紧过程的结束应与机床运转的开始相联锁；夹持装置的松开应与机床运转的结束相联锁。机床运转时，工件夹紧装置不应动作；未达到预期安全预紧力时，工件驱动装置不应动作；工件夹紧力低千安全值或超过允许值时，工件驱动装置应自动停止，并保持足够的夹紧力，使其可靠地停下来。

(4)磁性夹持装置应通过启动控制装置松开或夹紧工件；应在控制装置中显示夹紧力或标称值；一旦断开连接，夹紧力应保持夹持装置上工件不发生意外危险。

5.平衡装置

(1)与机床部件及其运动有关的构成危险的配重，应采取安全防护措施，如将其置于机床体内或置于固定式防护装置内等，并防止配重系统元件断裂而造成的危险。

(2)采用动力平衡装置时，应防止动力系统发生故障时机床部件坠落。

(3)移动式平衡装置（如配重），应在其移动范围内采取防护措施，防止移动造成的碰撞、夹挤。

6.自动上下料装置采用自动上下料装置时，应设置固定式防护装置或联锁的活动式防护装置或设置警告标志。采用机器人上下料时，应符合GB 11291. 2的规定。在上下料时应防止工件被甩出的危险。

7.刀库、换刀装置采用刀库和换刀装置时，应设置固定式防护装置或联锁的活动式防护装置或设置警告标志。刀库动作采用保持－运行控制，一次只能交换一个刀位。采用双手操纵装置才允许刀库连续动作。当整个身体进入刀库区域，应提供装置防止接近刀库的任何运动或其他接近机床危险的动作。当活动式防护装置打开／保护装置暂停时，应使换刀装置的驱动和其他危险动作停止且下一步的运动被禁止。采用双手控制方式（双手操纵装置）进行换刀运动，不准许整个身体接近。在任何运行条件下，刀具应被牢固夹待在换刀装置中，避免刀具掉下或甩出。

8.排屑装置大量产生切屑的机床应设排屑装置，排屑装置不应对操作者构成危险，必要时可与防护装置的打开和机床运转的停止联锁。排屑装置集屑口应减少切屑滞留，排屑装置集屑口的可视外表面应设置警告标志，周边或周边地板应设置黄－黑色警告标志，应提供有关操作／装卸排屑装置和容器的信息。

9.工作平台、通道、开口不能在地面操作的机床，应设置钢梯和工作平台。工作平台和通道应防滑、防绊倒和防跌落，并应使操作者不接近机床危险区。必要时可设置踏板和栏杆。

(1)一般情况下，工作平台和通道上的最小净空高度应为2100 mm,通道的最小净宽度应为800 mm。当经常通过或有多人同时交叉通过的通道宽度应为1000 mm。

(2)当可能坠落的高度超过500 mm时，应安装防坠落护栏、安全护笼及防护板等。

(3)为了避免绊倒危险，相邻地板构件之间的最大高度差应不超过4mm。工作平台或通道地板的最大开口应不能通过直径35 mm的球。对下面有人工作的非临时通道，其地板最大开口不应通过直径20 mm的球体，否则应采用其他适当措施保证安全。

(4)根据操作和维修需要，机床可设置用千进出的开口，开口的尺寸应符合GB/T18717的有关规定。

(5)若机床结构包括地坑，应设置地坑盖板（如网格盖板）防止坠落危险。若因观察、调整或维护需要进入地坑，应设置活动式防护装置或带联锁的活动式防护装置。地坑内机床运动部件不应产生冲击、挤压或卷入等危险，否则应采取安全措施。若无法设置地坑盖板，应按下列优先顺序任选一种措施：心设置围栏；②距地坑1 ~2 m处，设置警告标志和起阻碍作用的警戒物（如链条、带子、缆绳）；②距地坑1 m处，设置带黄－黑色警告标志的警戒物（如链条）。

（三）电气系统

(1)为防止触电危险，电气设备的带电体防护、绝缘防护、保护联结、动力电路和控制电路耐压应符合《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》(GB/T 5226. 1)的有关规定。

(2)为防止意外危险，电气设备应设置过电流的保护、电压波动和电源中断的保护、接地故障（或剩余电流）保护，电动机应设置过热和超速保护。

第一章机械安全技术

(3)电气设备应防止或限制静电放电，必要时可设置放电装置。

(4)电气／电子设备的设计应能防止电磁干扰，限制电磁辐射。

（四）控制系统

(1)应确保控制系统功能安全可靠，能经受预期的工作负荷、外来影响和逻辑的错误（不包括操作程序）。即使在控制系统出现故障时，也不应导致危险产生（如意外启动、速度失控、运动无法停止、安全装置失效等）。控制系统涉及安全相关功能的软件访问和操作应使用密码、密码开关或合适的访问装置进行。不准许非授权的重新设置，尤其是借助于插入或调用工件程序暂停安全功能的操作。

(2)控制装置应设置在危险区以外（紧急停止装置、移动控制装置等除外）；应清晰可见，与其他装置明显区分，设置必要的标志表示其功能和用途。在操作位置不能观察到全部工作区的机床，应设置视觉或听觉的启动警告信号装置或警告信息，使工作区内人员及时撤离或迅速制止启动。

(3)启动和停止。机床只应在人为的启动控制下才能启动，包括停止后重新启动、操作状况（如速度、压力）有重大变化和防护装置尚未闭合时。停止装置应位于每个启动装置附近。按下停止装置时，切断执行机构的能量供应，机床运动完全停止。停止控制应优先千启动控制功能。

(4)模式选择。操作模式的选择操作应使用钥匙开关、访问代码或其他类似需授权的方式，且执行此项操作应在工作区之外。被选模式应清晰可见（如通过显示器，彩色信号灯或人机接口界面）。模式选择装置及其相应的控制系统应确保在任何时候只能有一种操作模式被选择生效。在安全防护装置脱开或无效或保护装置暂停的情况下，设置机床加工工艺和模式选择控制装置，应满足：心自动控制模式无效；②在进一步的控制指令下（按顺序指令）机床才能动作；②在特别的安全措施（如减速、减功率或其他措施）下，机床危险运动部件才允许运转；②通过传感器直接或间接控制机床运动时，应能防止产生任何危险运动。

(5)紧急停止。机床应设置一个或数个紧急停止装置，保证瞬时动作时，能终止机床一切运动或返回设计规定的位置；紧急停止装置的布置应保证操作人员易于触及且操作无危险；形状应明显区别于一般开关，易识别，易于接近；该装置复位时不应使机床启动，必须按启动顺序重新启动才能重新运转。

(6)数控系统。满足预期的操作条件和环境影响；设置访问口令或钥匙开关，应能防止程序被有意或无意改动；有关安全的软件未经授权不准许更改。

(7)远程服务。远程服务是与不同地域（区域）的机床进行数据传输，提供故障查找、诊断、维护、数据分析或优化的服务方式。服务方与机床之间的远程连接可以通过各种通信方式进行（如电话网络、移动无线网络、以太网）。远程服务时，所有安全防护装置应就位且功能正常，并应检查服务现场及机床周围没有其他无关人员出现后，才可执行远程服务。远程服务应符合下列规定：、

①采用远程服务应能可视化显示，且不应影响机床安全功能。

②数据传输的连接应由机床控制系统控制。若使用自动连接和重新连接功能，应使用密码或相同的系统进行保存。

②应能清晰地识别出单台机床（如通过IP地址）。

②远程服务时，机床应连接至安全数据网络，才允许数据传输。

②数据传输故障或中断时，不应引起危险。

②机床的急停功能和所有安全功能应优先千远程服务的任何指令。

②应定期检测远程服务连接线路，确保其正常运行。当连接线路出现问题时，应终止连接。

②）应在使用说明书中规定出远程服务的所有必要条件。

(8)控制系统故障。控制系统出现故障时，不应导致危险产生，特别是：机床不应意外启动；运动部件速度变化不应失控；运动部件不应停不下来；运动部件或机床上工件、刀具不应掉下或甩出，流体不应喷出；保护装置不应被废弃或失效造成机床动作。

(9)能量隔离和耗散。能源暂时中断后恢复，不应自动重新启动；隔离能源供给，应防止意外启动；储存能量的释放，应提供有效措施隔离电源；配有液压或气动能源的机床，电气隔离应能切断液压泵电动机和／或空气压缩机的电源供应；液压或气动能源由机床外部供应时，机床应配有手动操作和带锁定机构的能源断开装置（切断阀），由于隔离而能源释放无法自动进行时，应提供切断残余压力的方法。

（五）安全防护装置

(1)机床上常用的防护装置有固定式防护装置、活动式防护装置和可调式防护装置。防护装置应性能可靠，能承受抛出零件、危险物质、辐射、噪声、火灾等。不应引起附加危险和限制机床的功能，也不应过多地限制机床的操作、调整和维护。从地面安装的防护装置（如周边围栏），围栏的最低高度应为1. 4 m,从防护装置底部任何位置至地面的开口尺寸不应超过200 mm。防护装置实际能承受冲击能量应大于其计算冲击能量。

(2)保护装置。机床上常用的保护装置有联锁装置、限位装置、双手操纵装置、压敏装置和电敏装置。各种保护装置应性能可靠，满足相关标准规定。机床的限位装置应安装到无振动、不受影响的合适位置上。

（六）物质和材料

(1)机床用切削液的选用应能使机床正常工作，并不会影响人体健康；机床用涂料、油漆不应影响人体健康。工作时产生有害气体或大量烟雾、油雾的机床，应采取有效的封闭措施和／或设置有效的排气、吸雾装置。工作时产生大量粉尘的机床，应采取有效的封闭措施和／或设置有效的吸尘装置。排气、吸雾、吸尘装置不能正常工作时，应不能启动机床。

(2)机床的油箱、冷却箱等应便于清理。液箱内部不应有产生细菌的环境因素（如平滑、无喷涂的表面）。油箱、冷却箱应加盖，以防止外来杂物进入。金属切削液处理系统在正常循环使用时，应防止在液箱产生“死区”，并应提供过滤装置。

(3)应防止切削液、切屑飞溅造成的滑倒、伤人等危险。如加工区的防护不足以防止溅向操作者，则应设置附加的防护挡板，或提示用户按其加工工件的形状和尺寸特征添设附加的防护挡板。

(4)应按规定采取措施防止气体（如爆炸性气体、蒸气混合物）、液体、粉尘（如石墨、铝、钦、镁粉尘）等物质产生火灾和爆炸危险。应使用难燃的切削液和油液，如使

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第一章机械安全技术用闪点至少为150 °C的润滑油。若使用易燃切削液（含油超过15 %）、油液或加工易燃材料应采取防火、防爆措施，如：灭火装置、防爆装置、易燃限制装置。照明灯的安装位置应防止切削液飞溅引起的爆炸危险，否则应加防护装置。电气设备的应具有耐燃保护功能。

（七）人类工效学

(1)工作强度、运动幅度、可见性、姿势等应与人的能力和极限相适应；工作位置应适合操作者的身体尺寸、工作性质及姿势；防止操作时出现千扰、紧张、生理或心理危险；对于操作机床会造成伤害的，应提示用户采用个人防护装置。

(2)操作件（操动器）应布置在危险区外（急停装置、示教吊挂装置除外），且不能引起附加危险，应使操作者能够判明最终效应是否实现，避免镜像对称布置。无论在什么情况下，启动操作件的位置应使操作者在操纵时能看见所控制对象。操作件应采取凹进或遮盖、增加操纵力、设置保险装置、采用双手操纵装置、使用使能器件等措施防止意外操作的危险。操作件的形状、尺寸和触感等表面特征的设计和配置应与人体操作的运动器官的运动特性相适应，与操作任务要求相适应。操作件的行程和操纵力应根据控制任务、生物力学及人体测量参数确定。行程应不超过人的最佳用力范围，避免操作幅度过大引起疲劳；操纵力不应过大使劳动强度增加。手轮、手柄操纵力和安装高度应符合表1 -7的规定。脚踏操作件的移动行程应为45 ~70 mm,移动力应为20 ~200 N。按钮站的安装高度（从地面或操作站台面至按钮站的中间位置）应为0. 6 ~ 1. 9 m。表1 - 7手轮、手柄的操纵力和安装高度机床重量项目安装高度~2 t >2 ~5 t >5 ~10 t > 10 t经常使用( >25次／每班）~40 N ~60 N ~80 N ::；120 N 0. 5 -1. 7 m不经常使用0. 3 -1. 9 m::;60 N ~100 N ::::；120 N ~160 N仅调整时使用~2m注：根据《金属切削机床安全防护通用技术规范》(GB 15760 )整理。

(3)信息显示装置应耐久、清晰、含义明确易于理解。指示器和显示器应便千察看和识别。经常观察的指示器的安装高度（从地面或操作站台面至指示器的中间位置）应为0. 7 ~ 1. 7 m,不经常观察的指示器的安装高度为0. 3 ~ 2. 5 m。显示器的视距应至少为

0. 3 m,安装高度距地面或操作站台面应为l.3~2m。机床的视觉、听觉和触觉报警装置所表达的信息和含义明确易于理解，在信号接受区范围内应便千识别，应定期检查信号的有效性。

（八）其他安全措施

(1)安全标志和安全色。必要时应在机床危险部位或附近设置安全标志或涂安全色，以提醒操作、调整和维护人员注意危险的存在。

(2)温度。机床部件（电气元件、照明灯等）和材料（切屑等）在异常温度时，应采取安全措施防止人员接触和接近造成伤害。

(3)噪声和振动。应采取措施降低机床的噪声和振动对人体健康的影响。在空运转条件下，机床的噪声声压级应符合表1 -8的规定。表1-8机床空运转啋声声压级的限值机床质量／t普通机床／dB(A)<lO数控机床／dB(A) 1 81注：根据《金属切削机床安全防护通用技术规范》(GB 15760)整理。> l0 ~30>30

(4)辐射。应采取时间、距离、屏蔽防护措施，防止离子化学辐射、机械辐射造成的危险；应设置防护装置，防止人员接触激光辐射；必要时建议操作者穿戴个人防护装置。

(5)照明。机床操作时因光线不足而对操作者产生危险，应提供确保机床安全工作的局部照明装置。照明装置的设计和安装应使工作区的照明可靠，避免频闪效应、眩目现象和阴影区。

(6)装配。为防止装配错误造成的危险，可在运动部件上或附近标明运行方向，在导管、导线、电缆、液管、气管和／或连接件上标明标记。

(7)液压和气动系统。应设有防止超压的安全阀或调整压力变化的溢流阀或限压阀；系统应能承受设计规定的最大工作压力；压力保险装置应调整到说明书的规定；系统的渗漏不应引起危险。

(8)润滑系统。润滑系统的油位指示器应设置在便于观察的安全地方；机床及其附属设备和附件上的手动润滑点应设有标志，并便于操作；只有当液压系统和润滑系统使用相同的油，才允许混合，但务必除去杂质。

(9)切削冷却系统。机床尽可能容纳和有效回收切削液，切削液应能在重力作用下流向积液箱，避免在机床上或机床内部滞留；固定切削液喷嘴的装置应能方便、安全、可靠地固定在所需位置上；切削液开关或流量控制器的位置应确保调整时操作者的安全；切削冷却系统出现故障时，加工应以适当的方式自动停止，如刀具与工件分开、主轴停止运转、刀具驱动停止及抽气排烟装置关闭；机床切削液系统的结构设计应防止切削液溅出和喷出。

三、砂轮机安全技术砂轮机借助砂轮的切削作用，除去工件表面的多余层，使工件结构尺寸和表面质量达到预定要求。砂轮机虽然结构简单，但使用频率高，一旦发生事故，后果严重，砂轮机属千危险性较大的生产设备。

（一）砂轮机加工的特点从安全卫生这个角度看，有以下特点：

(1)砂轮的运动速度高。磨削速度可高达3 0 ~35 mis,甚至更高。

(2)砂轮的非均质结构。磨具是由磨粒、结合剂和孔隙三要素组成的复合结构，其

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第一章机械安全技术结构强度大大低于由单一均匀材质组成的一般金属切削刀具。

(3)磨削的高热现象。砂轮的高速运动使磨削区产生大量的磨削热。

(4)大量磨削粉尘。在正常磨削作业过程中，以及对砂轮进行修整时都会产生。

（二）磨削加工危险因素

(1)机械致害。不加防护或防护不当的砂轮机，运动零部件与人员接触、碰撞，与高速旋转的砂轮触碰造成擦伤；夹待不牢的加工件甩出；砂轮破坏，碎块飞甩打击伤人，是后果最严重的伤害，砂轮的安全是防护的重点。

(2)噪声危害。切削比能大、速度高是产生磨削噪声的主要原因，与干式磨削的排风系统噪声叠加，噪声有时可高达115 dB(A)以上。

(3)粉尘危害。据测定，干式磨削产生的粉尘中，小于5 µm的颗粒平均占比很高，容易被吸入到人体肺部。长期大量吸入会导致肺组织纤维化，引起尘肺病。磨削粉尘和金属细磨屑还易伤及眼睛。此外，磨削时产生的火花，可能引燃附近的可燃物，特别是磨削镁合金，是引起火灾的不安全因素。

（三）砂轮机的安全要求砂轮装置由砂轮、主轴、卡盘和防护罩共同组成（图1 -24)。砂轮机安全防护的重点是砂轮，砂轮的安全与砂轮L装置各组成部分的安全技术措施直接相关。H

1.砂轮主轴主轴的设计应满足能够在允许的最大负荷下工作。砂轮l一砂轮；2一砂轮卡盘；3 —砂轮主轴；4一垫片；或砂轮卡盘应采取防松措施，紧固砂轮或砂轮卡盘的主轴端5 —紧固螺母部螺纹的旋向须尽可能地与砂轮工作旋转方向相反，砂轮主图1 -24砂轮装置结构图轴应有旋转方向的标志，标志应明显并可长期保持。主轴轴端螺纹应足够长，切实保证整个螺母旋入压紧(L>l)；主轴轴端螺纹应延伸到砂轮中心孔内，但不得超过设计允许使用的最小厚度砂轮中心孔长度的1/2 (h > H/2)。

2.砂轮卡盘一般用途的砂轮卡盘直径不得小于砂轮直径的1/3,切断用砂轮的卡盘直径不得小于砂轮直径的1/4;卡盘结构应均匀平衡，各表面平滑无锐棱，夹紧装配后，与砂轮接触的环形压紧面应平整、不得翘曲；卡盘与砂轮两侧面的非接触部分应有不小于1. 5 mm的间隙。

3.砂轮防护罩台式砂轮机（图1 -25)的防护罩一般由圆周构件和两侧构件组成，防护罩留有一定形状的开口，防护罩应满足以下安全技术要求：

(1)台式和落地式砂轮机用砂轮防护罩的最大开口角度不准超过90°'在砂轮主轴中

①线水平面以上部分不准超过65°。如果还要使用在砂轮主轴中心线水平面以下砂轮部分加工时，砂轮防护罩的最大开口角度可以增大至125°。切割砂轮机和直向手提式砂轮机用砂轮防护罩的最大开口角度不准超过180°,任何时候都应将砂轮的上半部罩住。顶部

火星护板透明护目屏抛光轮电源开关图1 -25台式砂轮机磨削用砂轮防护罩在使用砂轮中心线水平面以上部分时，防护罩顶部最大开口角度不准超过60°。

(2)防护罩（除开口部分外）应能防护砂轮的圆周面和侧面、法兰和主轴的末端，且不借助工具不能拆除。

(3)砂轮圆周表面与可调护板边缘之间的间隙应小于6mm。安装设计允许的最厚砂轮时，砂轮卡盘外侧面与砂轮防护罩开口边缘之间的间隙应小于15 mm。

4.透明护目屏透明护目屏应可调节，且调节应不影响台式砂轮机其余部分功能的调节。护目屏应用具有适当抗冲击能力的透明材料制成，如聚碳酸酣和夹层玻璃。对千所有台式砂轮机，护目屏的安装应使得其对称轴与砂轮工作部分的中心铅垂面对齐。

5.工件托架砂轮机应设有工件托架，其位置应能随砂轮磨损独立进行调整，工件托架台面高度应与砂轮主轴中心线等高，并有足够的面积能保证被磨工件的稳定。工件托架靠近砂轮一侧的边棱上应无凹陷、缺角等缺陷。工作托架应至少和砂轮同宽。

6.火星护板火星护板用于限制火花和砂轮颗粒飞溅。火星护板应安装在砂轮防护罩上部沿砂轮圆周的位置，且能遮住整个防护罩的宽度。火星护板与砂轮的间隙应可调节到2 mm以内。

7.其他要求

(1)在空运转条件下，噪声声压级不得超过80 dB(A)。

(2)于磨用磨削机械应设置吸尘器，能在设计允许最大磨削规范条件下使操作人员呼吸的粉尘浓度不高于10 mg/m 3 0

（四）砂轮机的使用安全

第一章机械安全技术

1.砂轮的检查砂轮在安装使用前，必须经过严格的检查。有裂纹或损伤等缺陷的砂轮严禁安装使用。

(1)标记检查。通过标记核对砂轮的特性是否符合使用要求、砂轮与主轴尺寸是否相匹配。没有标记或标记不清，无法核对、确认砂轮特性的砂轮，不管是否有缺陷，都不应使用。

(2)目测检查。直接用肉眼或借助其他器具察看砂轮表面是否有裂纹或破损等缺陷。

(3)音响检查。将砂轮通过中心孔悬挂或放置于平整的硬地面上，用木枙敲击，若砂轮无裂纹则发出清脆的声音，允许使用，发出闷声或哑声的砂轮不应使用。

2.砂轮机的操作要求

(1)安装砂轮前应核对砂轮主轴的转速，不准超过砂轮允许的最高工作速度。

(2)砂轮在安装砂轮卡盘后，应先进行静平衡。砂轮经过第一次整形修整后或在工作中发现不平衡时，应重新进行静平衡。

(3)新安装的砂轮应先以工作速度进行空运转，直径;::::400 mm的砂轮空运转时间大千5 min;直径<400 mm的砂轮空运转时间大千2 min。

(4)用圆周表面做工作面的砂轮不允许使用侧面进行磨削。无论是正常磨削作业、空转试验还是修整砂轮，操作者都应站在砂轮的斜前方位置，不得站在砂轮的前面和切线方向。

(5)砂轮与工件托架之间的距离应小于被磨工件最小外形尺寸的1/2,最大不准超过3 mm。调整后应紧固。

(6)砂轮机的除尘装置应定期检查和维修，及时清除通风装置管道里的粉尘，保持有效的通风除尘能力。

(7)发生砂轮破坏事故后，必须检查砂轮防护罩是否有损伤，砂轮卡盘有无变形或不平衡，检查砂轮主轴端部螺纹和紧固螺母，合格后方可使用。

3.个体防护要求操作时应佩戴眼镜或护目镜，金属研磨特别注意防止铅化合物等重金属污染，配备防护服、完善的卫生洗涤设备和提供必要的医疗措施。第三节冲压剪切机械安全技术压力加工工艺即利用压力机和模具，使金属及其他材料在局部或整体上产生永久变形。压力加工涉及的范围包括弯曲、胀形、拉伸等成形加工，挤压、穿孔、锻造等体积成形加工，冲裁、剪切等分离加工，以及成形、锻造和压接等组合加工等，是一种少切削或无切削的加工工艺。压力加工广泛应用千航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装溃等行业生产部门。其中，中、小吨位开式曲柄机械压力机的使用数量最多，常称冲床。压力机（包括剪切机）是危险性较大的机械，从劳动安全卫生角度看，压力加工的危险因素有机械危险、电气危险、热危险、噪声振动危险（对作业环境的影响很大）、材

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料和物质危险以及违反人类工效学原则导致的危险等，其中以机械致害的危险性最大。除一般机械致害事故外，压力机在作业危险区特有的冲压事故尤为突出，因冲压事故导致操作者的手指被切断的数字是惊人的，本节将仅就开式机械压力机防止冲压事故的安全技术予以重点讨论。—、冲压事故分析冲压事故可能发生在冲床设备的非正常状态，例如，离合器或制动器元件缺陷、故障或破坏，电气元件失效等造成滑块运动失控形成连冲，模具设计不合理或有缺陷引发事故。更多是发生在机器处千正常状态，冲压作业正常进行中。

（一）冲压事故的共同特点

(1)危险状态：滑块做上下往复直线运动。

(2)操作危险区：压力机滑块安装冲模后，冲模的垂直投影面的范围的模口区。

(3)危险时间：随着滑块的下行程，上、下模具的相对距离变小甚至闭合的阶段。

(4)危险事件：在特定时间（滑块的下行程），操作者在该区域进行安装调试冲模，对放置的材料进行剪切、冲压成形或组装等零部件加工作业，当人的手臂仍然处于危险空间（模口区）发生挤压、剪切等伤害。

（二）冲压事故的原因

(1)冲压操作简单，动作单一。单调重复的作业极易使操作者产生厌倦情绪。

(2)作业频率高。操作者需要被动配合冲床，手频繁地进出模口区操作，精力和体力都有很大消耗。

(3)冲压机械噪声和振动大。作业环境恶劣造成对操作者生理和心理的不良影响。

(4)设备原因。模具结构设计不合理；未安装安全装置或安全装置失效；冲头打崩；机器本身故障造成连冲或不能及时停车等。

(5)人的手脚配合不一致，或多人操作彼此动作不协调。从上面分析可见，仅单方面要求操作者在整个作业期间，一直保待高度注意力和准确协调的动作来实现安全是苛刻的，也是难以保证的。必须首先从安全技术措施上，在压力机的设计、制造与使用等诸环节全面加强控制，才能最大限度地避免危险并减少风险。

（三）实现冲压安全的对策第一，采用手用工具送取料，避免人的手部伸入模口区。第二，设计安全化模具，缩小模口危险区，设置滑块小行程，使人手无法伸进模口区。第三，提高送、取料的机械化和自动化水平，或采用冲击机器人完成工件上下料和冲压设备间工件转运任务。第四，在操作区采用安全装置，保障滑块的下行程期间，人手处于危险模口区之外。解决冲压事故的根本措施是在实现本质安全措施的基础上，在操作区使用安全防护装置。压力机的安全功能部件包括离合器和制动器、紧急制动装置、安全防护装置和安全辅助装置等与安全相关的部件。

二、压力机作业区的安全保护

（一）操作控制系统第一章机械安全技术操作控制系统包括离合器、制动器和脚踏或手操作装置。制动器和离合器是操纵曲柄连杆机构的关键控制装置，离合器与制动器工作异常，会导致滑块运动失去控制，引发冲压事故。离合器分为刚性离合器和摩擦离合器。刚性离合器以刚性金属键作为接合零件，构造简单，不需要额外动力源，但不能使滑块停止在行程的任意位置，只能使滑块停止在上死点。摩擦离合器借助摩擦副的摩擦力来传递扭矩，结合平稳，冲击和噪声小，可使滑块停止在行程的任意位置。在设计时应保证：

(1)离合器与制动器的联锁控制动作应灵活、可靠，不得相互千涉。一般采用离合器－制动器组合结构，以减少二者同时结合的可能性。

(2)采用规格尺寸、质量、刚度上应一致的压缩弹簧接合制动器和脱开离合器。

(3)制动器和离合器设计时应保证任一零件的失效，不能使其他零件快速产生危险的联锁失效。

(4)离合器及其控制系统应保证在气动、液压和电气失灵的情况下，离合器立即脱开，制动器立即制动。

(5)禁止在机械压力机上使用带式制动器来停止滑块。

(6)脚踏操作与双手操作应具有联锁控制。

(7)在离合器、制动器控制系统中，须有急停按钮。在执行停机控制的瞬时动作时，必须保证离合器立即脱开、制动器立即接合。急停按钮停止动作应优先千其他控制装置。

（二）安全防护装置压力机的危险区应安装安全防护装置，并确保正确使用、检查、维修和可能的调整，以保护暴露于危险区的每个人员。安全防护装置不应增加任何附加危险，不能影响压力机的正常操作，其位置距危险区有足够的距离。安全防护装置应采用可靠的防震、防松措施。安全防护装置的定位销，应采取防脱落措施。安全防护装置应具备以下安全功能之一：心在滑块运行期间，人体的任一部分不能进入工作危险区；②在滑块向下行程期间，当人体的任一部分进入危险区之前，滑块能停止下行程或超过下死点。安全防护装置包括固定式防护装置、活动式防护装置、联锁式防护装置、双手操纵装置、光电保护装置、感应式安全装置等。如果压力机工作过程中需要从多个侧面接触危险区域，应为各侧面安装提供相同等级的安全防护装置。危险区开口小于6mm的压力机可不配置安全防护装置。

1.固定式防护装置通过在危险区周围设置实体隔离，确保人体任何部位无法进入危险区，从而保护一切有可能进入危险区人员的安全。固定式防护装置应满足下列安全要求：

(1)防护装置应牢固安装在机床、周围其他固定的结构件或安装在地面上，不用专门工具不能拆除。

(2)固定式防护装置的安装位置和送料口的开口尺寸、栅栏式防护装置的栅栏间隙

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尺寸，应符合防止上下肢触及危险区的安全距离的标准要求。

(3)固定式防护装置的送料入口可随被送材料的尺寸和形状进行调节。

2.活动式防护装置活动式防护装置的动力不是来自压力机的滑块或连杆时，应与压力机离合器的控制系统联锁。只有活动式防护装置处在规定的位置时才能起动滑块行程，并应在滑块向下行程期间一直保持这个位置。活动式防护装置的联锁、限位开关等，应防止与人体、材料等其他物件接触。活动式防护装置应有防护锁定装置。

3.联锁式防护装置联锁式防护装置只有在活动护栏门关闭后才能启动工作行程。联锁式防护装置安装在压力机的立柱或工作台上或模座上，与压力机离合器控制系统联锁。如有防护锁，应保证直到工作危险区危险运动停止后护栏门才能够打开，如无防护锁，应通过设计保证人员接触危险区域之前停止危险运动。

4.双手操纵装置双手操纵装置包括双手按钮式操纵装置和双手柄式操纵装置，其工作原理是将滑块的下行程运动与对双手的限制联系起来，必须符合以下要求：

(1)双手操作的原则。不能只用一只手、同一手臂的手掌和手肘、小臂或手肘、手

掌和身体的其他部分来启动输出信号，必须双手同时推按操纵器，离合器才能接合滑块下行程；在滑块下行过程中，松开任一按钮，滑块立即停止下行程或超过下死点。

(2)重新启动的原则。对千被中断的操作控制需要恢复以前，应先松开全部按钮，然后再次双手按压后才能恢复运行。

(3)最小安全距离的原则。安全距离是指操纵器的按钮或手柄到压力机危险线的最短直线距离。安全距离应根据压力机离合器的性能，通过计算来确定。

(4)操纵器的装配要求。两个操纵器（按钮或操纵手柄的手握部位）的内缘装配距离至少相隔260mm。为防止意外触动，按钮不得凸出台面或加以遮盖。

(5)对需多人协同配合操作的压力机，应为每位操作者都配置双手操纵装置，并且只有全部操作者协同操作双手操纵装置时，滑块才能启动运行。对此需要说明，双手操作装置只能保护使用该装置的操作者，不能保护其他人员的安全。

5.光电保护装置光电保护装置是目前压力机使用最广泛的安全保护控制装置。通过在投光器和接收器二者之间形成光幕将危险区包围，或将光幕设在通往危险区的必经之路上。当人体的某个部位进入危险区（或接近危险区）时，立即被检测出来，滑块停止运动或不能启动。应满足以下功能：

(1)保护范围。由保护高度和保护长度构成矩形光幕。保护高度不低于滑块最大行程与装模高度调节量之和，保护长度应能覆盖操作危险区。

(2)自保功能。在保护幕被遮挡，滑块停止运动后，即使人体撤出恢复通光时，装置仍保持遮光状态，滑块不能恢复运行，必须按动“复位”按钮，滑块才能再次启动。

(3)回程不保护功能。滑块回程时装置不起作用，在此期间即使保护幕被破坏，滑

第一章机械安全技术块也不停止运行，以利操作者的手出入操作。

(4)自检功能。光电保护装置可对自身发生的故障进行检查和控制，使滑块处于停止状态，在故障排除以前不能恢复运行。

(5)响应时间与安全距离。光电保护装置的光束数小于或等千100时，响应时间不大于18 ms;光束数大于100时，响应时间不大于30 ms。从保护幕到模口危险区的最小安全距离，应根据压力机离合器的性能通过计算来确定。

(6)抗干扰性。光线式安全装置在白炽灯、闪烁灯光、高频电子电源荧光灯干扰下应能正常工作，受到频闪灯光干扰不应失灵。

6.感应式安全装置压力机用的感应式安全装置是当人体或遮挡物进入感应幕时，输出控制压力机滑块机构不能启动或停止命令的装置。感应式安全装置应具有回程不保护功能、自保功能和自检功能。装置的响应时间不应大于20 ms。

7.安全辅助装置当不能安装和使用安全防护装置时，对操作者的安全保护应采用安全辅助装置。手用工具可作为安全防护装置的辅助手段，但不能取代安全防护装置。手用工具包括永磁吸盘、真空吸盘、电磁吸盘和钳子、摄子、夹子、钩子等，用来送进或取出工件。手用工具必须符合人机工程要求，手持式电磁吸盘还应符合电气安全的规定。

（三）消减冲模危险区的措施可采取下列措施：

(1)减少上、下模非工作部分的接触面，将上模座正面和侧面制成斜面、倒钝外廓和非工作部件的尖角。

(2)当冲模闭合时，从下模座上平面至上模座下平面的最小间距应大于60mm。

(3)手工上下料时，在冲模的相应部位应开设避免压手的空手槽。

（四）冲压机器人安全

(1)冲压机器人的开关、按钮、显示、报警及联锁装置应功能正常，各种操作方式中，指令与动作应一致。

(2)冲压机器人系统应预留不少于10个I/0信号接口。对于多机联线生产工艺，冲压机器人与其相邻的冲压设备之间、前后相邻工序的机器人之间、机器人和中间辅助设备翻转台、定位平台等之间应有安全运行互锁控制信号接口。

(3)冲压机器人本体、控制装置、动力源都应接地，接地电阻~O. 1 fl。动力交流电源电路与壳体之间绝缘电阻不小于1 MO。

(4)冲压机器人在额定负载和额定工作速度下，连续运行120 h,工作应正常。平均无故障时间一般应不小千50000 h,平均修复时间不大于30 min。

(5)冲压机器人在额定负载运行时产生的噪声应不大于80 dB(A)。

（五）其他保护措施

1.超载保护装置压力机应装备超载保护装置。如剪切式、压塌式、液压式等超载保护装置。当发生超载时，使动力不能继续输入，后续机构运动停止，从而保护后续主要受力件不遭到损坏。

• 49 •

2.安全支撑装置压力机在调整模具或维修时，将支撑装置作为支撑，置于模具空间内，防止滑块或模具部件移动、下落。只要支撑装置处在防护位置，则压力机不能启动行程并且滑块应保持在上死点。可将其同压力机控制装置联锁。

3.紧急停止按钮必须装设红色紧急停止按钮，该装置在供电中断时，应以不大于0. 20 s的时间快速制动。如果有多个操作点时，各操作点上一般均应有紧急停止按钮。

4.安全监控、显示装置应根据安全运行、操作的需要设置安全监督、控制、显示装置。

5.防松措施压力机上所用的螺栓、螺母、销针等紧固件和弹簧，因其破坏、失效、松脱会导致意外或零部件移位、跌落时，必须采取防松措施。

6.解救被困人员应提供解救在模区被困人员的措施，如辅助驱动装置、手动旋转飞轮的开口。手动旋转应与压力机控制系统联锁。

三、剪板机安全技术剪板机属千压力机械中的一种，由墙板、工作台和运动的刀架（上横梁）组成。借助于固定在刀架上的上刀片相对固定在工作台上的下刀片作往复直线运动。通过压料装置（压料脚）将板料压紧在工作台上，刀架从循环停止位置（通常为上死点）至下死点，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离，然后回到循环停止位置（通常为上死点）从而完成一个工作循环运动过程。剪板机还装配有托料装置（有些剪板机配备了可调整的前托料和后挡料），防止剪切后的落料造成伤害风险。剪板机与冲床的工作原理相似，都属千危险性较大的机械。剪切事故与冲压事故有相同的机理，在操作区防护措施方面，有很多共同之处。剪板机的操作危险区是刀片及其关联区域，常常选择固定式防护装置，保护暴露千危险区的人员。如固定式防护装置不可行，则应根据重大危险和操作方式选择联锁式防护装置、光电保护装置。当间隙不超过6mm时，则不需要安全防护。

（一）一般安全要求

(1)剪板机应有单次循环模式。选择单次循环模式后，即使控制装置持续有效，刀架和压料脚也只能工作一个行程。

(2)压料装置（压料脚）应确保剪切前将剪切材料压紧，压紧后的板料在剪切时不能移动。

(3)安装在刀架上的刀片应固定可靠，不能仅靠摩擦安装固定。

(4)剪板机上的所有紧固件应紧固，并应采取防松措施以免引起伤害。

(5)在使用剪板机时，剪板机后部落料危险区域一般应设置阻挡装置，以防止人员发生危险。如果剪板机配备了可调整的前托料和后挡料，即使配备了后托料，后挡料的设计也不允许将后挡料调整到刀口之间。后挡料（电动或非电动）和前托料（如果配备）

第一章机械安全技术不能将其调整到刀口下方。

(6)应根据剪板机自身的结构性能特点，设置合适的安全监督控制装置，对机器的安全运行状况进行监控。

(7)剪板机上必须设置紧急停止按钮，一般应在剪板机的前面和后面分别设置。

(8)如果剪板机配有激光器（指示剪切线），应符合安全标准的规定，以保证其不致对人身产生伤害。

（二）安全防护装置剪板机安全防护装置防止从前部、侧面和后部接触运动的刀片和电动后挡料以及辅助装置。如剪板机完成工作需从多个侧面接触危险区域，每一个侧面都应设置防护。

1.固定式防护装置

(1)应牢固安装在机器上。应防止通过工作台上的沟槽和压料装置进入危险区。

(2)应可防止从剪板机前面接近运动刀片和压料装置构成的危险区。

(3)固定式防护装置不应阻挡看清剪切线。

(4)装置的进料开口和装置到危险区的最小安全距离，应符合防止上下肢触及危险区的安全距离的标准要求。

2.联锁式防护装置

(1)如果联锁式防护装置处于打开位置，任何危险运动都应停止；只有防护装置关闭后才能启动剪切行程，电动后挡料和辅助装置才能开始运动。

(2)不带防护锁的联锁式防护装置应安装在操作者伤害发生前且没有足够时间进入危险区域的位置。

(3)不带防护锁的联锁式防护装置应与固定式防护装置结合使用，在任何危险运动过程中应能防止进入危险区（压料装置、剪切线）。

(4)安全距离应按照剪板机总响应时间和操作者的速度进行计算确定。

(5)如果允许人体全部进入防护区域，需要配备复位控制装置。复位控制装置应安装在防护区域外部并且视线良好。

3.光电保护装置

(1)确保只能从光电保护装置的检测区进入危险区，应提供附加的安全防护装置，阻止从其他方向进入危险区。

(2)如果现场有可能从剪板机侧面进入危险区，应提供附加的安全防护装置，附加的安全防护装置应确保人或任何身体部位不能进入危险区。

(3)如果现场有可能从后部进入危险区，安装在剪板机后部的光电保护装置，用于防止从剪板机后部接触刀架和电动后挡料，并且允许剪切后的板料移动到安全位置。

(4)光电保护装置应安装在操作者接触危险区域伤害发生前危险运动已经停止的位置。

(5)安全距离的计算应根据剪板机总停止响应时间和操作者接近危险区域的速度计算。

(6)如果人体任一部分引起光电保护装置动作，任何危险动作应停止，亦不可能启动。

(7)复位装置应放置在可以清楚观察危险区域的位置。每一个检测区域严禁安装多个复位装置；如果后面由光电保护装置防护，每个检测区域应安装一个复位装置。

第四节木工机械安全技术木材加工是指通过刀具切割破坏木材纤维之间的联系，从而改变木料形状、尺寸和表面质量的加工工艺过程。进行木材加工的机械称为木工机械。木工机械种类多、使用量大，广泛应用于建筑、家具行业，工厂的木模加工、木制品维修以及家庭装修业等。

一、木材加工特点和危险因素

（一）木材加工特点从劳动安全卫生角度看，木材加工有以下特点：

(1)木工机械是高速机械，其刃口锋利的刀具转速可高达2500 ~ 4000 r/ min,甚至达每分钟上万转。

(2)加工对象木材存在天然缺陷，如痄疤、裂纹、夹皮、虫道；木材干缩湿胀，会发生不同程度的翘曲、开裂、变形；其生物活性使木材含有真菌或滋生细菌，有些还有刺激性物质。

(3)木材原料、木屑和木粉尘、废弃物、木制成品及表面修饰用料（如油漆、浸渍、贴面等）都是易燃易爆危险物。

(4)木工机械作业大多是敞开式的，手工送进工件操作比例高。

（二）木材加工危险因素

(1)机械危险。主要包括刀具的切割伤害、木料的反弹冲击伤害、锯条断裂或创刀片飞出以及木屑碎片抛射飞出伤人等。

(2)木材的生物效应危险。取决于木材种类、接触时间或操作者自身的体质条件。可引起皮肤症状、视力失调、对呼吸道黏膜的刺激和病变、过敏病状等。

(3)化学危害。在木材的存储防腐、加工和成品的表面修饰粘接都需要采取化学手段。其中有些会引起中毒、皮炎或损害呼吸道黏膜。

(4)木粉尘伤害。可导致呼吸道疾病，严重的可表现为肺叶纤维化症状，家具加工行业鼻癌和鼻窦腺癌比例较高。

(5)火灾和爆炸的危险。木材原料、半成品或成品、切削废料等都是易燃物，悬浮状态的木粉尘和某些化学品是易爆物。火灾危险存在千木材加工全过程的各个环节。

(6)噪声和振动危害。木工机械是高噪声和高振动机械。诸多危险有害因素中，刀具切割的发生概率高，危险性大，木材的天然缺陷、刀具高速运动和手工送料的作业方式是直接原因。由于刀具的高速运动和多刀多刃的作用，即使瞬间触碰刀具也会导致多次切削严重后果。木工机械事故，第一位是平创床，第二位是锯机类（主要是圆锯机和带锯机），其他木工机械比前两者事故率要低得多。火灾爆炸事故更是后果严重，木工作业场所是防火的重点。对人体健康构成长期影响的有害因素，应在木材加工行业的综合治理中统筹考虑。

第一章机械安全技术

二、木工机械安全技术措施通过安全设计，在源头尽可能避免或减小危险。通过提高设备的可靠性、操作机械化或自动化，来减少或限制操作者涉入危险区的需要，从而降低作业人员面临危险的概率。由于各种因素制约，仍然需要手工送料的木工机械，重点是在操作区采取有效的安全技术措施，操作者应遵章守则，规范安全操作行为。安全技术要求如下所述。

（一）稳定性(机床及其辅助设备在运行中应保持稳定，无倾倒、坠落或意外移动的风险。

（二）断裂危险应降低加工过程中断裂的可能性。采用防护装置防止零件飞出机床，并从设计上防止刀具和机床部件之间的接触。如果不能通过设计防止刀具和机床部件之间的接触，机床的任何可能与刀具接触的部件都应由易于切削的材料制成。

（三）刀夹和刀具的设计刀夹和刀具的设计应符合下列要求：

(1)保持刀夹和刀具可靠地固定在机床上，且在整个加工过程中不应松动。

(2)所有刀具、刀轴及它们连接部分的材料均能承受最高转速时的许用应力、切削应力和制动应力。

(3)旋转的刀具应按具体机床的平衡等级要求进行动平衡。

(4)手动进给的机床应限制刀片伸出刀体的伸出量。在安装、调整刀具时，可能因主轴的转动而产生危险的刀具主轴，应增加安全措施进行防护。

(5)在需要将主轴固定，手动换刀的场合，应提供主轴保持／固定的装置，如双扳手或插入主轴的整体式锁定棒。

（四）制动一般情况下，若机床的惯性运转时间超过10 s,则应在刀轴上设置一个自动制动器，从而使机床的制动时间小于10 s。当机床的启动时间大于10 s,制动时间应小于启动时间，但不应超过30 s。

（五）防护装置根据机床具体结构，采用固定式、活动式、可调式或自调式、全封闭或栅栏式安全防护装置；控制方式有机械式、光电式、手动式多种类型。安全防护装置应能防护机床的整个工作范围（高度、宽度），并能承受材料的冲击力。机床的防护装置应满足下列要求：

(1)防护装置的功能应可靠，当操作者按操作规程操作时，应确保操作者的安全。

(2)防护装置在结构上不应妨碍机床的调整和维修，不限制机床的加工性能，不影响工件的加工。

(3)防护装置本身不应产生夹伤、剪切等危险，不应影响排屑。

(4)防护装置应可靠固定，并有足够的强度、刚度和稳定性。

(5)固定式防护装置在结构上应能防止接触机床的危险部位，不借助工具不能移动或打开。在使用全封闭或栅栏式防护装置时，如操作者进入其中，则应规定附加的安全措施。

(6)活动式防护装置应采用带联锁或带防护锁定的联锁。只有当带联锁的防护装置关闭时，机床才能运行。当采用带防护锁定的联锁时，只有当所有危险运动都停止时，防护锁定装置才能打开。活动式联锁防护装置的打开不能作为机床正常停止的方法。

(7)“保持－运行“控制器应设置在从操作者位置清晰可见的危险区域处。对于线性运动，停止距离或运动部件反向移动距离应足够短，以防止任何剪切、挤压或冲击危险。

(8)在有工件反弹危险的机床（如单面压创床、自动进给纵剖木工圆锯机等）上，应装有止逆器，止逆器应动作灵活、工作可靠，在机床切削宽度和切削深度全范围上均能防止工件反弹。

(9)为了降低反弹危险，带有圆锯片的机床应装有与机床使用说明书中规定的各种锯片尺寸相适应的分料刀。

(10)对于手动进给的机床，工件应通过工作台、导向板等来支承和定位。工作台应保证工件的安全进给，导向板应保证工件进给中的位置正确。为了避免工件导向的中断，工作台和导向板的工作面应光滑，采用棍轮进给处（例如，在机床的上料和／或下料端），棍轮之间的间隙不应产生挤压危险及卷入危险。

（六）非机械危险的防护

(1)所有电气设备应符合安全要求，尤其是电击防护、短路保护和过载保护、保护接地等。机床的每个引入电源应安装电源切断开关。

(2)降噪与减振。应安装消声、降噪装置；在噪声源内表面的周围，使用吸音材料；改进气流特性。例如，在木工平创床的唇板上打孔或开梳状槽，既能降噪又可减振；吸尘罩采用气动设计，避免空气在吸尘管道内部受阻等措施。采取减振措施降低机床的振动，例如，使用平衡的刀具；充分支承工件，尤其是工件接近切削点的位置；将工作台或工作台唇板开孔或开槽，阻断振动的传递；对振幅、功率大的设备设计减振基础等措施。

(3)有害物排放。应考虑安装吸尘通风装置和采集系统，以便木屑、粉尘和气体的排放，保证工作场所的粉尘的时间加权平均容许浓度不超过3 mg/m3。吸尘系统应设在与排放源尽最接近之处；建议吸尘罩、输送管、导风板的结构基千抽出气体在导管中的速度为20 m/s（对于含水率小于或等于18 %的木屑）和28 m/s（对千含水率大于18%的木屑）来设计和安装，以保证木屑和粉尘从其形成位置被输送到采集系统；安全防护装置不得给碎屑的排除造成困难；提供保护耳朵和眼睛的个人防护设施。

(4)防火防爆。机床由于加工材料和粉尘的堆积等原因会导致燃烧和爆炸的危险，机床设备、材料堆放、加工工艺设计和维护上，在防护装置的设计等方面，应能阻碍和降低这种危险，将受火灾、爆燃、爆炸的危害降到最小；阻止和减少粉尘和木屑堆集在机床上或机罩内；在预见有爆炸的风险处，能以安全方式和导向消耗或减弱爆炸释放出的能量；作业场地应在明显并便千取用处放置消火栓、砂箱及相应的灭火器；在火灾或爆燃时及时进行人员疏散、安置及对未直接受到火灾危害的场地进行保护。

三、木工平创床安全技术木工平创床是用水平旋转的刀具对木材或类似材料的表面进行加工的木工机床。刀具

安装在用于固定和支承工件的两工作台之间，利用两工作台高度差控制创削层厚度。手工推压木料从高速运转的刀轴上方通过，是木工平创床最大的危险。常见伤害是创刀切割手事故，防止切割的关键是工作台加工区和创刀轴的安全。

（一）作业平台工作台（图1 - 26)是木材创削的操作平台，两块工作台板安装在创刀轴两侧形成开口，露出创刀轴，该部位称作唇口或创口。第一章机械安全技术

(1)工作台应符合人类工效学要求。工作台1 —电动机；2 —机身；3、6一工作台面；面离地高度应为750 ~ 900 mm;机身外形采用圆4 —导尺；5 —刀轴；7 —工作台调整手柄；角和圆滑曲面，避免利棱锐角。台面应平整、光8 —电钮；9 —偏心轴架护罩滑，不得坑凹凸起，防止木料通过弹跳、侧倒。图1 -26木工平创床简图

(2)木工平创床应装有一个导向板，导向板在任意位置都不能接触创刀体且应在整个刀轴长度上在侧向可调；导向板应能自锁或被锁紧，防止受力后其位置自行变化引起危险。

(3)开口量应尽量小，使刀轴外露区域小，从而降低危险；但开口量过小，会使机床的动力噪声急剧增加。工作台的开口应兼顾加工安全、排屑和降噪的需要，开口最符合规定要求。在零切削位置时的工作台唇板与切削圆之间的径向距离应保待为(3士2) mm。工作台唇板有开槽的，槽宽不得超过6 mm,长度不得超过15 mm,齿宽最少6mm。

（二）创刀轴刀轴由创刀体、刀轴主轴、创刀片和压刀组成，装入刀片后的总成，称为创刀轴或刀轴。刀轴的各组成部分及其装配应满足以下安全要求：

(1)刀轴必须是装配式圆柱形结构，严禁使用方形刀轴。刀体上的装刀梯形槽应上底在外，下底靠近圆心，组装后的刀槽应为封闭型或半封闭型（图1 -27)。通过刀具零件的结构和形状可靠固定，保证夹紧后在运转中不得松动或刀片发生径向滑移。三(a)梯形槽(b)封闭型刀槽图1 -27圆柱形结构的刀轴

(2)组装后的创刀片径向伸出量不得大于1. 1 mm。II/s(c)半封闭型刀槽

(3)组装后的刀轴须经强度试验和离心试验，试验后的刀片不得有卷刃、崩刃或显

著磨钝现象。

(4)刀轴的驱动装置所有外露旋转件都必须有牢固可靠的防护罩，并在罩上标出单向转动的明显标志；须设有制动装置，在切断电源后，保证刀轴在规定的时间内停止转动。

（三）加工区安全防护装置平创床操作危险区必须设置安全防护装置，其基本功能是遮盖刀轴防止切手。可采用护指键式、护罩或护板等形式，控制方式有机械式、光电式、电磁式、电感应式等。平创床遮盖式安全装置的安全技术要求如下：

(1)非工作状态下，护指键（或防护罩）必须在工作台面全宽度上盖住刀轴。

(2)创削时仅打开与工件等宽的相应刀轴部分，其余的刀轴部分仍被遮盖。未打开的护指键或护罩部分必须能自锁或被锁紧。

(3)应有足够的强度与刚度。整体护罩或全部护指键应承受1 kN径向压力，发生径向位移时，位移后与刀刃的剩余间隙要大千0.5 mm。

(4)安全装置闭合灵敏，从接到闭合指令开始到护指键或防护罩关闭为止，闭合时间不得大于80 ms。爪形护指键式的相邻键间距应小千8mm。

(5)装置不得涂耀眼颜色，不得反射光泽。

四、带锯机安全技术带锯机是以一条开出锯齿的无端头的带状锯条为刀具，锯条由高速回转的上、下锯轮带动，实现直线纵向剖解木材的木工机械。各种类型带锯机的共同特点是高速运动的带锯条悬空段长，自由度大、刚性差，容易出现振动、锯条自锯轮上脱落、锯条断裂等情况，锯条的切割伤害等是主要的危险因素。其安全技术要求如下所述。

（一）带锯条的安全要求

(1)带锯条的锯齿应锋利，齿深不得超过锯宽的1/4,锯条厚度应与匹配的带锯轮相适应。避免小轮选用大厚度锯条，造成断裂伤人。

(2)锯条焊接应牢固平整，接头不得超过3个，两接头之间长度应为总长的1/5以上，接头厚度应与锯条厚度基本一致。

(3)严格控制带锯条的横向裂纹，裂纹超长应切断重新焊接。

（二）操控机构的要求

(1)启动按钮应设置在能够确认锯条位置状态、便千调整锯条的位置上。

(2)启动按钮应灵敏、可靠，不应因接触振动等原因而产生误动作。

(3)上锯轮机动升降机构应与锯机启动操纵机构联锁；下锯轮应装有能对运转进行有效制动的装置。

(4)必须设置急停控制按钮。

（三）带锯机安全防护装置有可能造成伤害的危险部分，如锯轮、锯条、带传动等部位必须设置安全防护装置。

(1)锯轮防护。锯轮防护罩的结构和所用材料应保证足够的强度和刚度，上锯轮内衬应有缓冲材料；上锯轮处千任何位置，防护罩均应能罩住锯轮3/4以上表面，并在靠锯

第一章机械安全技术齿边的适当处设置锯条承受器；上锯轮处于最高位置时，其上端与防护罩内衬表面应有不小于100 mm的足够间隔；锯轮、主运动的带轮应做平衡试验。

(2)锯齿防护罩。切削边的锯齿防护罩应保证非工作锯齿不外露。可采用多种形式的防护罩：固定式防护罩，将不参加工作的锯条封闭起来；活动式防护罩，罩体可以侧向打开，方便调节锯条；高度可调式防护罩，可根据锯切木料的厚度，调节防护罩的防护高度。防护罩的结构和所用材料应保证有足够的强度和刚度。

（四）除屑、降啋、减振机床应设置有效的排屑口、吸尘器；锯轮应设置除屑装置，以清除锯轮外缘面上的锯屑、树脂及其他粘着物；在下锯轮有可能卷入木屑、树皮等部位，应设有防止卷入的装置。应采取降噪、减振措施，在空运转条件下，机床噪声最大声压级不得超过90 dB(A)。

五、圆锯机安全技术圆锯机是以圆锯片对木材进行锯切加工的机械设备。以手动进给木工圆锯机为例，该机床主要结构为圆锯片（沿圆周均匀分布有锯齿的圆盘）和一水平的工作台，锯片装配在工作台下方的水平安装的锯轴上。电动机通过皮带传动将动力传给锯轴，带动锯片高速旋转来锯切木料。锯片的切割伤害、木材的反弹抛射打击伤害是主要危险，手动进料圆锯机必须装有分料刀；自动进料圆锯机须装有止逆器、压料装置和侧向防护挡板，送料棍应设防护罩。圆锯机应满足以下所述要求。

（一）锯片与锯轴圆锯机所使用圆锯片的横向稳定性和锯齿的足够刚度是主要的安全指标。

(1)锯轴的额定转速不得超过圆锯片的最大允许转速。

(2)锯片与法兰盘应与锯轴的旋转中心线垂直，防止锯片旋转时的摆动；锯片与法兰盘应与锯轴同心，防止产生不平衡离心力。

(3)锯片夹紧法兰盘与锯片应有足够的接触面积，法兰盘的外夹紧直径应至少为锯片最大设计直径的1 /4,若带有两法兰盘，其夹紧面的宽度应至少为3 mm,并中凹。夹紧面必须平整。转动时，锯片与法兰盘之间不得出现相对滑动。

(4)普通圆锯片使用前应进行压料或拨料并经过刃磨，适张度处理和平衡检查调整。

(5)圆锯片连续断裂2齿或出现裂纹时应停止使用，圆锯片有裂纹不允许修复使用。更换锯片时必须锁定主轴，应提供主轴锁定装置。

（二）安全防护装置圆锯片需要部分暴露，可采用自关闭式或可调式防护装置。

1.刀具的防护应提供可调的锯片防护装置，对在工作台上方的锯片部位进行防护。

(1)安全防护罩应有足够的强度、刚度和正确的几何尺寸，其防护功能必须可靠，罩体表面应光滑，不得有锐边、尖角和毛刺。

(2)安全防护罩应采用部分封闭式结构，要便千锯片的更换和锯机的调整维修。

(3)防护罩的安装必须稳固可靠、位置正确，其支承连接部分的强度不得低于防护罩的强度，固定后的安全防护罩应能承受意外的冲击或其他作用力。

(4)对可能造成人身伤害的圆锯机的传动部件必须设有安全防护装置。

2.分料刀分料刀是设置在出料端减少木材对锯片的挤压并防止木材反弹的装置（图1 -28)。不同尺寸的锯片应采用相应规格的分料刀。分料刀的安全要求如下：二巨分料刀工作台锯片安全防护罩工件图1 -28分料刀

(1)应采用优质碳素钢45或同等机械性能的其他钢材制造。

(2)应有足够的宽度以保证其强度和刚度，受力后不会被压弯或偏离正常的工作位置。其宽度应介于锯身厚度与锯料宽度之间，在全长上厚度要一致。

(3)分料刀的引导边应是樑形的，以便于导入。其圆弧半径不应小千圆锯片半径。

(4)应能在锯片平面上作上下和前后方向的调整，分料刀顶部应不低千锯片圆周上的最高点；与锯片最靠近点与锯片的距离不超过3 mm,其他各点与锯片的距离不得超过8 mm。

（三）带防护功能的手用工作装置应提供采用塑料、木材或胶合板制造的推棒和推块，以避免加工时手接近锯片。推棒的长度应不小千400 mm,推块长度建议为300 ~450 mm,宽度为80 ~ 100 mm,厚度为15 ~20 mm。加工小工件和需要贴着导向板推送工件时，建议用推块。

（四）有害物的排除圆锯机设计时应考虑锯屑和粉尘的排除，吸尘罩或吸尘接口应考虑防火和防爆。第五节铸造安全技术铸造作为一种金属热加工工艺，将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法。铸造设备就是利用这种技术将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的所有机械设备。铸造设备主要包括：

第一章机械安全技术

(1)型砂制备和砂再生设备。用于砂型铸造生产中型砂制备和砂再生的设备，如混砂机、砂烘干／冷却机、旧砂破碎／筛分／磁选机、干法／热法再生机等。

(2)造型制芯设备。用于砂型铸造生产中制造砂型或砂芯的设备，如造型机及造型生产线、制芯机及制芯单元等。

(3)落砂除芯设备。用于砂型铸造生产中铸件成形后落砂和除芯的设备，如落砂机、落砂滚筒、除芯机等。

(4)熔模铸造设备。用千熔模铸造生产工艺的设备，如压蜡机、脱蜡签、制壳线等。

(5)消失模铸造设备。用于消失模铸造生产工艺的设备，如消失模成型机、粘合机、振实台、翻箱机等。( 6 )金属型铸造设备。用千金属型铸造生产工艺的设备，或称永久型铸造设备，如压铸机和压铸单元、挤压铸造机、低压铸造机、差压铸造机、金属型重力铸造机、离心铸造机等。

(7)熔炼浇注设备。用于金属熔炼和浇注工艺的相关设备，如冲天炉、冲天炉加料机、电炉加料机、电磁配铁秤、捞渣机、浇包、烘包器、浇注机、熔融金属自动转运系统等。

(8)铸件清理设备。用于铸件清理和精整工艺的设备，如抛喷丸设备、浇冒口分离器／切割机、磨削清理机、数控切割／打磨中心、自动化清理单元等。

一、铸造作业危险有害因素铸造作业过程中存在诸多的不安全因素，可能导致多种危害，需要从管理和技术方面采取措施，控制事故的发生，减少职业危害。

（一）火灾及爆炸红热的铸件、飞溅铁水等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。

（二）灼烫浇注时稍有不慎，就可能被熔融金属烫伤；经过熔炼炉时，可能被飞溅的铁水烫伤；经过高温铸件时，也可能被烫伤。

（三）机械致害铸造作业过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械致害。如造型机压伤，设备修理时误启动导致砸伤、碰伤。

（四）高处坠落由于工作环境恶劣、照明不良，加上车间设备立体交叉，维护、检修和使用时，易从高处坠落。

（五）尘毒危害在型砂、芯砂运输、加工过程中，打箱、落砂及铸件清理中，都会使作业地区产生大量的粉尘，因接触粉尘、有害物质等因素易引起职业病。冲天炉、电炉产生的烟气中含有大量对人体有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯时也有二氧化碳气体排出；利用焦炭熔化金属，以及铸型、浇包、砂芯干燥和浇铸过程中都会产生二氧化硫气体，如处理不当，将引起呼吸道疾病。

（六）噪声振动在铸造车间使用的振实造型机、铸件打箱时使用的振动器，以及在铸件清理工序中，利用风动工具清铲毛刺，利用滚筒清理铸件等都会产生大量噪声和强烈的振动。

（七）高温和热辐射铸造生产在熔化、浇铸、落砂工序中都会散发出大量的热量，在夏季车间温度会达到40 °C或更高，铸件和熔炼炉对工作人员健康或工作极为不利。

二、铸造机械的安全要求

（一）通用要求

(1)机器结构的设计和外形布局应确保其稳定性，在按规定条件储运、安装和使用时，不应存在意外翻倒、掉落或自行移动的危险。当不能通过设计满足其稳定性要求时，应采取其他措施实现其稳定性，例如，采用地脚螺栓、锁定装置、运动限制器、焊接。

(2)对于易造成缠绕、卷入等危险的运动部件（如滚筒筛筛体、激振器偏心块等）和传动装置（如链、链轮、传动带、带轮等），应予以封闭或设置防护罩。

(3)对于有移动、升降、翻转、回转或摆动动作的机器，其动作危险区域应设置防护围栏或采取其他防护措施，并应在明显位置设置警示标志；同时，应在其运动部件的端部或突出部位喷涂表示危险位置的安全标记。

(4)往复运动部件应设置机械限位装置，有惯性冲击的运动部件应采取缓冲措施。

(5)急停装置应设置在操作人员易千接近且无操作危险的位置。由多人协同操作的机器，每个操作点都应设置急停装置。急停装置应保证在任何操作规范下都能停止机器的工作，但不应断开夹紧装置、制动装置或中断其工作可能引起事故的其他装置。急停装置复位前，机器应无法启动。

(6)机器的合模、夹紧装置在工作过程中不应张开或松脱，若突然遇到失能情况时，应能保持原工作状态。合模装置的模具合模动作完成后才能执行下一个动作；与模具容腔相连的压力腔内的压力未完全释放时，模具无法打开。

(7)在可能发生熔融金属飞溅场合的外露电缆管线应采用耐高温电缆或耐高温防烫防护套。

(8)控制系统应采取措施防止动力供应失效带来的危险，并能防止机器意外启动。

(9)铸造用机器人与机器人装备（如上／下件机器人、砂芯浸涂机器人、喷丸／砂机器人、铸件打磨机器人）的安全要求应符合工业环境用机器人的安全要求。

(10)使用燃气的燃烧装置的燃气总管应设置管道压力监测报警装置，监测报警装置应与紧急自动切断装置联锁。燃烧装置应设置火焰监测和熄火保护系统。使用或产生易燃易爆或有毒气体的机器应设置气体泄漏报警装置。

（二）型砂制备和砂再生设备

(1)辗轮／转子混砂机、连续式混砂机和双盘冷却器的检修门应采用联锁防护和补充防护措施；人员或肢体进入或处于机器内部时，机器应无法启动。

(2)移动式混砂机移动时应发出声光报警信号，接近或触碰人或障碍物时应能自动停止。

第一章机械安全技术

(3)输送长度大于3m的带式输送机应设置双侧拉绳开关。

(4)斗式提升机应设置防逆转装置。

(5)开放式料斗和筒仓顶部的固定开口应设置防护网（格栅或刚性金属网）或周边设置护栏。

（三）造型制芯设备

(1)造型和制芯生产线的每台单机均设置手动控制模式；控制台、操作工位均设置急停装置；生产线启动时发出声光报警信号；生产线过渡车工作区域设置防护围栏。

(2)无箱造型线的造型机操作侧和换模区域应设置带安全开关的安全门或光幕，并与主机联锁。有箱造型线的造型机模板快速更换装置的工作区域应设置防护围栏。

(3)人员需要进入的造型机模板自动交换装置工作区域应采用敏感保护设备。

(4)下芯机械手回转机构应设置回转限位器。

（四）落砂除芯设备

(1)用于高温铸件落砂的固定式落砂机所配套的电动激振器引接电缆应设置耐高温防烫防护套。

(2)取件机械手应设置机械限位装置。

(3)除芯机翻转摆动机构应设置机械限位装置，并与工件夹紧装置联锁。

(4)除芯机应配备封闭式隔声除尘罩。

（五）熔模铸造设备

(1)制壳线悬链下面应设置防护网或防护通道。

(2)操作人员需要进入机器移动范围工作的区域，应设置安全防护装置（防护围栏或光幕）。

(3)脱蜡爸应设置压力、温度指示及其超限报警装置。

(4)脱蜡爸快开门应与机器控制系统联锁，当快开门未关闭时，盆内无法进汽。

（六）消失模铸造设备

(1)消失模成型机应设置泄压阀。

(2)全自动成型机合模工位应设置安全门，并与机器控制系统联锁。

(3)模样粘合机的热熔胶胶池应设置隔热装置。

(4)模样粘合机热熔胶加热装置应采用防爆电气元件。

(5)消失模造型线砂箱转运车及模样输送装置运行区域，应设置防护围栏。

(6)翻箱机及转运车运行时应发出声光报警信号。

（七）金属型铸造设备

(1)拉杠内间距超过650mm的压铸机应设置独立于活动式防护装置限位开关的启动开关。冷室压铸机熔融金属给料装置的危险区域应设置单独的防护装置（如给料机挡板、围栏）；防护装置能打开的部件应与控制系统联锁。热室压铸机应至少通过一个防护装置防止喷嘴与模具间熔融金属的飞溅；应有合模到位和扣嘴到位的两个独立的回路元件，确保系统出现故障时压射过程不能发生。挤压铸造机的压射室摆出机构、扣紧装置以及清扫润滑装置应设置防护装置。

(2)低压、差压铸造机和金属型重力铸造机的铸型区域应设置安全防护装置，位于

操作者一侧应设置敏感保护设备，并与开模、合模控制程序联锁。差压铸造机的动模机构应设置反向安全锁机构。低压、差压铸造机动模机构应设置自锁装置，动模停止运行时应自动锁定。

(3)离心铸造机应有防止因离心力导致模具脱开和防止管模从托轮上脱出或掉落的措施；应设置模具旋转时可能产生熔融金属飞溅的防护装置（如罩盖）；应设置防止浇注嘴在浇注过程中移位的装置。

（八）熔炼浇注设备

(1)水冷冲天炉冷却水套和水冷风口应进行耐压试验；冷却水套的试验压力为

0. 4 MPa,保压时间为30 min;水冷风口的试验压力为1. 6 MPa,保压时间为30 min;耐压试验过程中不应有渗漏现象。

(2)冲天炉炉底门除带有锁定机构外，还应设置附加支撑，防止炉底门意外开启。

(3)外热风冲天炉至燃烧室、换热器之间的高温烟气管道应内衬耐火材料；换热器至冲天炉之间的热风管道外表面应包覆耐火绝热材料。外热风冲天炉的燃烧室、风箱和风管应设置泄爆装置。

(4)冲天炉加料平台应设置一氧化碳浓度监测装置及警示标志。

(5)冲天炉及冲天炉加料机的高空作业平台以及加料机地坑周边，应设置护栏。

(6)冲天炉加料机应设置制动器和料桶上升／下降极限位置限制器。

(7)电炉加料机运行时应发出声光报警信号。

(8)冲天炉加料机和电炉加料机上均应设置急停装置。

(9)带吊梁的浇包应设置吊梁锁定装置（安全卡或插销）。电动浇包应设置防止熔融金属溅落到电气设备上的防护罩，电缆应采用耐高温防烫防护套。

(10)倾转式浇包的倾转机构应具备自锁或锁定功能。底注式浇包的塞杆机构应设置锁定装置。

（九）铸件清理设备

(1)抛丸器罩壳的顶盖应与抛丸器运行联锁，只有顶盖安装紧固到位，抛丸器才能启动。

(2)用千磨料循环系统的斗式提升机应设置防逆转装置。

(3)喷丸室用于人员进出的门应从内、外两侧均可开、关。

(4)喷丸清理机的喷丸器应与喷丸室门进行联锁。

(5)抛丸室供工件和／或人员进出的门应与抛丸器或其出口活动式挡板，以及供丸系统联锁，只有门都处千关闭状态，抛丸过程才能启动；抛丸室的门一旦打开，抛丸过程应立即停止，同时，抛丸器应停机或其出口活动式挡板应关闭。

(6)采用单腔抛丸室的抛喷丸联合清理机，抛丸器与喷丸器应联锁，当由抛丸模式转换为喷丸模式时，抛丸器的电源应被切断并锁定。

(7)当抛／喷丸作业产生易燃易爆粉尘混合物时，电气设备应能满足防燃、防爆要求（如电火花等）；机器的壳体、零部件等采用静电直接接地；机器或除尘管道设置泄爆口。

(8)磨削清理机的砂轮应设置防护罩，磨削工作区域应设置防护挡板。

(9)数控切割／打磨中心切割、打磨加工区域应设置联锁防护装置。

第一章机械安全技术

(10)采用工业机器人的自动（切割／打磨）清理单元与机器人控制系统、动力系统及辅助设备应相互联锁，机器人操作期间，不应打开和拆卸防护设备。第六节锻造安全技术锻造是金属压力加工的方法之一，它是机械制造生产中的一个重要环节。根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同，锻造又可分为热锻、温锻和冷锻。热锻指被加工的金属材料处在红热状态（锻造温度范围内），通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力，使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结构。锻造车间里的主要设备有锻锤、压力机（水压机或曲柄压力机）、加热炉等。操作人员经常处在振动、噪声、高温灼热、烟尘，以及料头、毛还堆放等不利的工作环境中。因此，应特别注意操作这些设备人员的安全卫生，避免在生产过程中发生各种事故，尤其是人身伤害事故。

一、锻造的特点从安全和劳动保护的角度来看，锻造的特点如下：

(1)锻造生产是在金属灼热的状态下进行的（如低碳钢锻造温度范围在750 ~ 1250 °C之间），由千有大量的手工作业，稍不小心就可能发生灼伤。

(2)锻造作业的加热炉和灼热的钢锭、毛蚽及锻件，不断发散出大量的辐射热（锻件在锻压终了时，仍然具有相当高的温度），工人经常受到热辐射的侵害。

(3)锻造作业的加热炉在燃烧过程中产生的烟尘排入车间的空气中，不但影响卫生，还降低了车间内的能见度（对千燃烧固体燃料的加热炉，情况就更为严重），增加了发生事故的可能性。

(4)锻造加工所使用的设备如空气锤、蒸汽锤、摩擦压力机等，工作时发出的都是冲击力。设备在承受这种冲击载荷时，本身容易突然损坏（如锻锤活塞杆的突然折断）而造成严重的伤害事故。压力机（如水压机、曲柄热模锻压力机、平锻机、精压机）、剪床等在工作时，冲击性虽然较小，但设备的突然损坏等情况也时有发生，操作者往往猝不及防，也有可能导致工伤事故。

(5)锻造设备在工作中的作用力是很大的，如曲柄压力机和水压机这类锻压设备，它们的工作条件虽较平稳，但其工作部件所产生的力量却很大，如我国已制造和使用的12000 t的锻造水压机。就是常见的100 ~ 150 t的压力机，所发出的力量已足够大。如果模子安装或操作时稍不正确，大部分的作用力就不是作用在工件上，而是作用在模子、工具或设备本身的部件上了。这样，某种安装调整上的错误或工具操作的不当，就可能引起机件的损坏以及其他严重的设备或人身事故。

(6)锻工的工具和辅助工具，特别是手锻和自由锻的工具、夹钳等，这些工具都放在一起。在工作中，工具的更换很频繁，存放往往非常杂乱，这就必然增加对这些工具检查的困难，当锻造中需用某一工具而又不能迅速找到时，有时会"凑合“使用类似的工具，为此往往会造成工伤事故。

(7)由千锻造作业设备在运行中产生噪声和振动，使工作地点嘈杂，影响人的听觉和神经系统，分散了注意力，因而增加了发生事故的可能性。

二、锻造的危险有害因素锻造生产常见的危险因素有：易燃物质、易爆物质、高压电、炽热物体、坠落物体或进出物、腐蚀性物质、高压液体、高压气体等。

(1)易燃物质。天然气、发生炉煤气等加热炉燃料泄出后遇明火即燃烧，闪点低的柴油、煤油、苯等易燃烧。

(2)易爆物质。气体燃料在空气中的浓度达到一定值时遇明火即爆炸；气瓶、储气罐遇明火或环境温度过高时易爆炸。

(3)高压电。中频加热设备和一般工业用电可造成电击、电伤害，有可能致命。

(4)炽热物体。加热炉、热处理炉、热锻件、锻造用工具与模具等易灼伤肌肤。

(5)坠落物体、进出物。锻造时设备上销钉、樱块脱落，夹钳、工具击飞，锻件进出站座，锻件吊运时突然坠落，维修时起吊零部件突然坠落，机械传送装置的突发事故造成运输物品的坠落，砂轮碎裂飞出物，锤头及滑块非正常下落，起吊设备钢丝绳断裂、电机坠落，锻压设备上螺母脱落，易造成人员伤亡和机械损坏。

(6)腐蚀性物质。锻件酸洗作业时腐蚀性液体灼伤人体肌肤，腐蚀性气体严重损坏人体呼吸系统。

(7)高压液体、高压气体。液压机油缸、管道、阀门、高压气瓶、储气罐、蓄势器等泄漏的高压液体、高压气体触及人体，易造成人身伤亡。锻造生产常见的有害因素有：热辐射、振动、噪声、粉尘、有害气体、光污染、高频电磁辐射等。

(1)热辐射。加热炉、热处理炉、炽热锻件和工模具的热辐射易造成人体疲劳、中暑、衰竭、灼伤皮肤。

(2)振动。锻锤、螺旋压力机锤击时，机械压力机工作时，各类风机、清理滚筒运转时，高压气体、高压液体管路及泵房，压缩机工作时，电机运转时，钢材、毛蚽、锻件装卸时产生的振动，生理上造成人体神经系统功能障碍，损伤内脏；心理上产生疲劳、慌乱、工作效率降低；造成厂房和设备基础倾斜和不均匀沉降；影响设备精度准确度。

(3)噪声。空气锤、蒸汽－空气锤的进气（汽）、排气（汽），锻锤气（汽）垫破损漏气（汽），机械压力机运转，工业炉的各类燃烧器，各类气动元器件，各类泵、压缩机、风机，喷（抛）丸机、滚筒，各类电机、电焊机，钢材、毛蚽、锻件装卸时，砂轮机产生的高强度噪声伤害人的听力，造成人的神经系统紊乱，引起心血管疾病，使人心情急躁、易怒，工作效率降低。

(4)粉尘。燃煤加热炉煤燃烧，锻模润滑剂粉尘，喷（抛）丸粉尘，砂轮磨削粉尘、切料粉尘，生产场所激扬的灰尘等长期接触损害人体呼吸系统、皮肤、耳朵，加速机械磨损。

(5)有害气体。煤燃烧后生成的烟尘，燃料燃烧生成的co、S02等，清洗煤气中的苯、酚，酸洗作业中挥发物，模具润滑剂挥发物，锻件热处理时的油雾蒸气，变质失效的

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第一章机械安全技术锯床切屑液挥发物会引起人的慢性疾病，腐蚀厂房和设备。

(6)光辐射。燃料燃烧时产生的强光、电焊弧光、检验中的荧光会损坏人体视觉系统。

(7)高频电磁辐射。高频焊接设备、高频加热炉、电火花加工产生的高频电磁辐射引起头晕、乏力、记忆减退、失眠、多梦和女性月经紊乱。

三、锻造安全技术措施锻压机械的结构不但应保证设备运行中的安全，而且应能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全；此外，还必须便千调整和更换易损件，便于对在运行中应取下检查的零件进行检查。

(1)锻压机械及零部件、附属装置不应有导致人员伤害的锐边、尖角；锻压机械上的螺钉、螺母和销钉等紧固件应采取可靠的防松措施；锻压机械应按自身的结构特点、工艺对象和操作方式设置相应的安全防护装置、阻挡装置、安全监督控制装置；工作部件做往复运动的锻压机械，应按需要设置安全栓，并应与主传动或工作部件的控制系统联锁。

(2)外露的传动装置（齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等）必须有防护罩。防护罩需用较链安装在锻压设备的不动部件上。

(3)锻压机械应有启动和停止装置，保证控制系统出现故障不应导致危险的产生。启动装置的结构应能防止锻压机械意外地开动或自动开动。较大型的空气锤或蒸汽－空气自由锤一般是用手柄操纵的，应设置简易的操作室或屏蔽装置。模锻锤的脚踏操纵装置的脚踏部分的上部及两侧应有防护罩，脚踏处应有防滑板（垫）。

(4)大型锻压机械的飞轮传动应设置飞轮制动器；螺旋传动的锻压机械应设置缓冲器；单向旋转的零部件应在明显位置标出转动方向，如飞轮应有转向指示装置；需要行程指示的应设置行程指示装置。

(5)摩擦离合器与制动器的动作联锁应协调、灵敏、可靠。刚性离合器应具有能使锻压机械工作部件在工作方向行程的任意位置急停的功能，当外部动力消失后刚性离合器应自动脱开。

(6)锻压机械应按其自身特点和工艺对象设置力、扭矩、能量超载保护装置，超载保护动作应与锻压机械工作部件的操纵联锁。

(7)锻压机械上应设置急停装置（按钮、手柄等），急停装置应位于各个操作控制站以及需要引发急停功能的位置，并应使操作者易于接近，且无操作危险的地方；由多人操作的锻压机械，每个操作点都应设置急停装置。急停装置应保证在任何操作规范下都能停止锻压机械工作，但不应断开若中断其工作可能引起事故的装置（如夹紧装置、制动装置）。急停装置应能自锁，其操作件应为红色，接近操作件周围的衬托色应为黄色，操作按钮应为掌揪式或蘑菇头式。

(8)锻压机械液压和气动系统中应安装压力表和防止超载的安全装置。动力源断开后，蓄能器应能自动泄压或安全闭锁。渗漏不应引起危险。

(9)锻压机械在工作时因光线不足而对操作者产生危险的位置应设置局部照明装置。工作中发生高温、火焰、激光辐射等危险的位置，应设置隔热板和防止火焰、激光辐射的

防护装置。

(10)当需要进入锻压机械离地面3m以上的高处进行操作、维修和保养时，应设置工作平台、通道、阶梯和护栏。

(11)锻压机械工作部件及易对操作者产生碰撞、夹紧、挤压的部位表面上，应涂黑色与黄色相间隔的安全色条纹。

(12)在高温、高粉尘、高冲击、高湿环境下，应采用自动化金属锻造加工工艺，并采用工业机器人对锻件的上料、翻转、下料、移位等进行操作。第七节安全人机工程安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究”人－机－环境”系统，并使三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济地运行的一门综合性的科学。在人机系统中，人始终处于核心并起主导作用，机器起着安全可靠的保障作用。安全人机工程的研究内容主要包括以下4个方面：

(1)分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计等。

(2)研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以构建不同类型的最佳人机系统。

(3)研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。

(4)分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。

一、人的特性

（一）人的生理特性

1.人体特性参数人体特性参数较多，归纳起来主要有以下四类：

(1)尺度参数，指人体在静止状态下测得的形态参数，也称人体基本尺度，如人体高度、体重及各部位长度尺寸等。尺度参数是设计设备尺寸的基础依据。

(2)动态参数，指人体运动状态下，人体的动作范围和灵活性，主要包括肢体的活动角度和肢体所能达到的距离两方面的参数，如手臂、腿脚活动时测得的参数。动态参数影响设备操作时的可达性和舒适性。

(3)生理参数，主要指有关人体各种活动和工作时的参数及其变化，反映人活动和工作时负荷的参数大小，如人体耗氧量、心跳频率、呼吸频率及人体表面积和体积等。生理参数用于评估人体在工作中的负荷承受能力。

(4)生物力学参数，主要指人体各部分如手掌、前臂、上臂、躯干（包括头、颈）、大腿和小腿、脚等出力大小的参数，如握力、拉力、推力、推举力、转动惯量等。生物力学参数用千分析作业时身体各部位受力情况，确保设备负荷与人体能力匹配。

2.人体能量代谢

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第一章机械安全技术人体能最的产生和消耗称为能量代谢。人体代谢所产生的能量等于消耗于体外做功的能量与体内直接、间接转化为热的能量之和。在不对外做功的条件下，体内所产生的能量等于由身体发散出的能量，从而使体温维持在相对恒定的水平上。能最代谢分为三种，即基础代谢、安静代谢和活动代谢。活动代谢亦称为劳动代谢，指人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。活动代谢与体力劳动强度有直接对应关系。影响人体作业时能量代谢的因素很多，如作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度等。

3.劳动强度及分级劳动强度是以作业过程中人体的能耗量、氧耗、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等指标分级的。

(1)我国的劳动强度分级。我国工作场所不同体力劳动强度分级（表1 -9)现使用的是近年修订的国家标准《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》(GBZ 2. 2)。表1 -9中数据适用千工作场所高温作业，即指在生产劳动过程中，工作地点平均WBGT指数大于或等于25 °C的作业。表1 -9工作场所不同体力劳动强度WBGT限值接触时间率／％体力劳动强度／°CI II皿w100 30 28 2631 29 28 2650 32 30 29 2825 33 32 31 30WBGT指数又称湿球黑球温度，是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个基本参量，单位为°C。接触时间率是指劳动者在一个工作日内实际接触高温作业的累计时间与8h的比率。《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1)指出了寒冷环境下作业时，一定的体力劳动强度对应的环境温度要求，见表1 -10。表1 -10冬季工作地点的采暖温度（干球温度）体力劳动强度级别采暖温度／t采暖温度／tII~18~16体力劳动强度级别mw:::!:14:::!:12

(2)体力劳动强度指数I。体力劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标，指数大反映劳动强度大，指数小反映劳动强度小。体力劳动强度按大小分为4级，见表1 -11。

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表1 -11体力劳动强度分级表(GBZ 2. 2)体力劳动强度级别体力劳动强度指数劳动强度I /~15轻劳动II 15 <[::::: 20中等劳动m 20</ :::: 25重劳动w />25极重劳动体力劳动强度指数I的计算方法为I= 10 x Rt · M · S · W式中Rt-—－劳动时间率，劳动时间率＝工作日内净劳动时间(min)／工作日总时间(min), % ;M-8h工作日平均能量代谢率，kJ/ (min · m2) ;S性别系数，男性＝1'女性＝1. 3;w——体力劳动方式系数，搬＝1'扛＝0.40,推／拉＝0.05;10 ——计算常数。通过以上公式计算的体力劳动强度指数I能较正确地反映生理负荷的大小。常见职业体力劳动强度分级的描述见表1 -12。体力劳动强度分级I（轻劳动）II（中等劳动）m（重劳动）W（极重劳动）

4.疲劳表1 -12常见职业体力劳动强度分级的描述职业描述坐姿：手工作业或腿的轻度活动（正常情况下，如打字、缝纫、脚踏开关等）立姿：操作仪器，控制、查看设备，上臂用力为主的装配工作手和臂持续动作（如锯木头等）；臂和腿的工作（如卡车、拖拉机或建筑设备等运输操作）；臂和躯干的工作（如锻造、风动工具操作、粉刷、间断搬运中等重物、除草、锄田、摘水果和蔬菜等）臂和躯干负荷工作（如搬重物、铲、锤锻、锯创或凿硬木、割草、挖掘等）大强度的挖掘、搬运，快到极限节律的极强活动l)疲劳的定义疲劳分为肌肉疲劳（或称体力疲劳）和精神疲劳（或称脑力疲劳）两种。肌肉疲劳是指过度紧张的肌肉局部出现酸痛现象，一般只涉及大脑皮层的局部区域；而精神疲劳则与中枢神经活动有关，是一种弥散的、不愿意再做任何活动的懒惰感觉，意味着肌体迫切需要得到休息。

2)疲劳产生的原因劳动过程中，人体承受了肉体或精神上的负荷，受工作负荷的影响产生负担，负担随

第一章机械安全技术时间推移，不断地积累就将引发疲劳。归结起来疲劳有两个方面的主要原因。

(1)工作条件因素：泛指一切对劳动者的劳动过程产生影响的工作环境，包括劳动制度和生产组织不合理。如作业时间过久、强度过大、速度过快、体位欠佳等；机器设备和工具条件差，设计不良。如控制器、显示器不适合于人的心理及生理要求；工作环境很差。如照明欠佳，噪声太强，振动、高温、高湿以及空气污染等。

(2)作业者本身的因素：作业者因素包括作业者的熟练程度、操作技巧、身体素质及对工作的适应性，营养、年龄、休息、生活条件以及劳动情绪等。大多数影响因素都会带来生理疲劳，但是肌体疲劳与主观疲劳感未必同时发生，有时肌体尚未进入疲劳状态，却出现了心理疲劳。如劳动效果不佳、劳动内容单调、劳动环境缺乏安全感、劳动技能不熟练等原因会诱发心理疲劳。

3)消除疲劳的途径消除疲劳的途径归纳起来有以下四个方面：

(1)在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理、心理因素。

(2)通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业。

(3)改善工作环境，科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局，保证合理的温湿度、充足的光照等。

(4)避免超负荷的体力或脑力劳动，合理安排作息时间，注意劳逸结合等。

5.单调作业与轮班作业l)单调作业单调作业是指内容单一、节奏较快、高度重复的作业。单调作业所产生的枯燥、乏味和不愉快的心理状态，又称为单调感。单调作业的特点主要包括：作业简单、变化少、刺激少，引不起兴趣；受制约多，缺乏自主性，容易丧失工作热情；对作业者技能、学识等要求不高，易造成作业者情绪消极；只完成工作的一小部分，对整个工作的目的、意义体验不到，自我价值实现程度低；作业只有少量单项动作，周期短，频率高，易引起身体局部出现疲劳乃至心理厌烦。

2)改进单调作业措施改进单调作业的措施主要包括以下七个方面：

(1)培养多面手。变换工种，基础作业工人兼做辅助或维修作业，或兼做基层管理工作。

(2)工作延伸。按进程扩展工作内容，如参与研究、开发、制造，激发热情和创造力。

(3)操作再设计。根据人的生理心理特点重组工序，如合并动作、工序，使作业多样化。

(4)显示作业终极目标。设立作业的阶段目标，使作业者意识到单项操作是最终产品的基本组成。中间目标的到达，会给人以鼓舞，增强信心。

(5)动态信息报告。在工作地放置标识板，每隔相同时间向工人报告作业信息，让作业人员了解工作成果。

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(6)推行消遣工作法。作业者在保证任务完成前提下，可自由支配时间如弹性工作制等。这样会使时间浪费减少，充分利用节约的时间去休息、学习、研究，提高工作与生活质量。

(7)改善工作环境。可利用照明、颜色、音乐等条件，调节工作环境尽可能适宜于人。

3)轮班作业轮班制分为单班制、两班制、三班制或四班制等。各个行业应当根据行业自身的特点、劳动性质及劳动者身心需要安排轮班方式。如纺织企业的“四班三运转"，煤炭企业的“四六轮班"，冶金、矿山企业的“四八交叉作业”，海上平台28天轮换作业等。国外还实行“弹性工作制”“变动工作班制”“非全日工作制”"紧缩工作班制”等轮班制度。对于日夜轮班制度的研究，必须同时考虑工作效率和劳动者的身心健康。研究表明，夜班工作效率比白班降低约8%，夜班作业者的生理机能水平只有臼班的70%，表现为体温、血压、脉搏降低，反应机能也有所降低，从而使工作效率下降。凌晨3-4时的工作错误率最高。这是因为，人的生理环境不易逆转，而夜班破坏了劳动者的生物节律。夜班作业者疲劳自觉症状多，人体的负担程度大，连续3 ~4天夜班作业，就可以发现有疲劳累积的现象，甚至连上几周夜班也难以完全习惯。轮班作业易发生疲劳的另一原因，是夜班作业者在白天难以得到充分休息，长此以往疲劳将会给作业者的身心健康带来显著的不利影响。

4)改进轮班作业的措施为使生物节律与休息时间相一致，可通过环境的明暗、喧闹与安静的交替来实现；环境变化若发生强制性的颠倒，人的生理机制会通过新的适应改变原节律，但这种适应需要较长时间；如体温节律改变约需5天，脑电波节律改变为5天，呼吸功能节律改变要11天，钾代谢节律改变要25天等。因此，工作轮班制的确定须考虑合理性、可行性，尽量减少对生物节律的干扰，不得已时则应考虑改善夜班作业的场所及其劳动、生活条件。现在我国许多企业在劳动强度大、劳动条件差的生产岗位，不少都实行“四班三运转制”,这对改善生物节律干扰效果不错，工人作业时精神和体力都处于较好状态，缺勤者少、工效高。这主要是因为每班只连续2天，8天中分为2天早班、2天中班、2天夜班和2天休息；其变化是延续而渐进的，在一定程度上减轻了肌体不适应性的疲劳状况。

（二）人的心理特性在人机系统中，人的生产作业与人的心理现象相互影响。有事故统计的资料表明，由人的心理因素而引发的事故占70 % ~ 75 %，或者更多。研究人的心理现象对于开展人机系统的安全设计具有重要意义。安全心理学的主要研究内容和范畴包括以下五个方面。

1.能力能力是指一个人完成一定任务的本领，或者说，能力是人们顺利完成某种任务的心理特征。能力标志着人的认识活动在反映外界事物时所达到的水平。影响能力的因素很多，主要有感觉、知觉、观察力、注意力、记忆力、思维想象力和操作能力等。

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第一章机械安全技术人与人之间的能力存在差异，因此需要合理安排作业，发挥人的潜能，同时保证安全生产。例如，使人的能力与岗位职责要求相匹配；发现和挖掘员工潜能；通过培训和实践提高人的能力；注重团队合作。

2.性格性格是人们在对待客观事物的态度和社会行为方式中区别千他人所表现出来的那些比较稳定的心理特征的总和。道德品质和意志特点是构成性格的基础。尽管人的性格有千差万别，但就其主要表现形式，可归纳为冷静型、活泼型、急躁型、轻浮型和迟钝型五种。前两种性格属于安全型，后三种性格属千非安全型。性格决定人的行为和思维方式，与安全生产有密切联系。有不少人就是由千鲁莽、高傲、懒惰、过分自信等不良性格促成了不安全行为而导致伤亡事故的。

3.需要需要是人们感到某种缺乏而力求获得满足的心理倾向。合理的需要能推动人以一定的方式，在一定的方面去进行积极的活动，达到有益的效果。随着社会的发展，人们为了个体和社会的生存，对安全、教育、劳动、交往的需要比对衣、食、住、行的需要更为强烈。其中对安全的需要（免除灾害、意外事故、疾病等安全需要）更为突出。安全是每个人的需要，也是家庭、社会、企业和国家的需要，只有将安全意识提高到这个水平，安全管理人员才能各尽其责，操作人员才能自觉地遵守安全操作规程，才能杜绝重复事故的发生，达到满足安全需要的目的，同时实现企业最基本的获利需求。

4.情绪情绪是由肌体生理需要是否得到满足而产生的体验。情绪带有情境性，它由一定的情境引起，并随情境的改变而消失，带有冲动性和明显的外部表现。不同性质的劳动，要求不同的情绪激动水平。人从事复杂或抽象劳动时要求情绪激动水平较低，从事快速、紧张的劳动要求情绪激动水平高。在生产实践中常会出现以下两种不安全情绪：

(1)急躁情绪。急躁情绪的表现特征是干活利索但毛躁，求成心切但欠谨慎，工作不够仔细，有章不循，手与心不一致等。

(2)烦躁情绪。烦躁情绪的特征表现为沉闷、不愉快、精神不集中，严重时自身器官及生理机能往往不能很好地协调，更难以与外界条件协调一致。以上不良情绪发展到一定程度时，能够控制人的身体及活动，使人的意识范围变得狭窄，判断力降低，甚至失去理智和自制力。带着这种情绪操纵机器则极易导致不安全行为的发生。

5.意志意志是人自觉地确定目标并调节自己的行动，以克服困难、实现预定目标的心理过程，它是意识的能动作用与表现。意志品质主要包括自觉性、果断性、坚定性和自制力。意志品质的强弱决定了从业人员在面对困难和危险时能否坚持正确的安全行为。人们在日常生活和工作中，尤其是在恶劣环境中工作时，必须有意志活动的参与，才能顺利地完成任务。

事故调查和统计分析表明，许多事故是由不安全的心理因素引起的，如侥幸心理、省能心理、逆反心理、凑兴心理和从众心理等。

二、机器的特性对比人的特性，以下从七个方面描述机器的特性。

（一）信息接收对千信息接收，机器在接收物理因素时，其检测度量的范围非常广，机器能够正确地检测电磁波等人无法检测的物理量，机器能在视觉范围以外，使用红外线或者其他电磁波进行工作，这是人所无法企及的。

（二）信息处理对千信息处理，机器若按预先编程，可快速、准确地进行工作。记忆正确并能长时间储存，调出速度快；能连续进行超精密的重复操作和按程序的大量常规操作，可靠性较高；处理液体、气体和粉状体等比人优越，但处理柔软物体不如人；能够正确地进行计算，但难以修正错误；图形识别能力弱；能进行多通道的复杂动作。

（三）信息的交流与输出对千信息的交流与输出，机器与人之间的信息交流只能通过特定的方式进行，能够输出极大的和极小的功率，但在做精细的调整方面，多数情况下不如人手，难做精细的调整；一些专用机械的用途不能改变，只能按程序运转，不能随机应变。

（四）学习与归纳能力在学习与归纳能力方面，机器的学习能力较差，灵活性也较差，只能理解特定的事物，决策方式只能通过预先编程来确定。

（五）可靠性和适应性机器在持续性、可靠性和适应性方面有以下特点：可连续、稳定、长期地运转，但是需要适当地进行维修和保养；机器可进行单调的重复性作业而不会疲劳和厌烦；可靠性与成本有关，设计合理的机器对设定的作业有很高的可靠性，但对意外事件则无能为力；机器的特性固定不变，不易出错，但是一旦出错则不易修正。

（六）环境适应性在环境适应性方面，机器能非常好地适应不良的环境条件，可在具有放射性、有毒气体、粉尘、噪声、黑暗、强风暴雨等恶劣的环境甚至危险的环境下可靠地工作。

（七）成本在成本方面，机器设备一次性投资可能过高，包括购置费、运转和保养维修费；但是在寿命期限内的运行成本较人工成本要低；不足是万一机器不能使用，本身价值完全失去。

三、人与机器特性的比较

（一）人优于机器的功能

(1)在感知方面，人的某些感官的感受能力比起机器来要优越。例如，人的听觉器官对音色的分辨力以及嗅觉器官对某些化学物质的感受性等，都显著地优于机器。

第一章机械安全技术

(2)人能够运用多种通道接收信息。当一种信息通道发生障碍时可运用其他的通道进行补偿；而机器只能按设计的固定结构和方法输入信息。

(3)人具有高度的灵活性和可塑性，能随机应变，采取灵活的程序和策略处理问题。人能根据情境改变工作方法，能学习和适应环境，能应付意外事件和排除故障，有良好的优化决策能力。而机器应付偶然事件的程序则非常复杂，均需要预先设定，任何高度复杂的自动系统都离不开人的参与。

(4)人能长期大量储存信息并能综合利用记忆的信息进行分析和判断。

(5)人具有总结和利用经验，除旧创新，改进工作的能力。而机器无论多么复杂，只能按照人预先编排好的程序进行工作。

(6)人能进行归纳、推理，在获得实际观察资料的基础上，归纳出一般结论，形成概念，并能创造、发明。

(7)人的最重要特点是有感情、意识和个性，具有能动性，能继承历史、文化和精神遗产。人在社会生活中，接受社会的影响，有明显的社会性。

（二）机器优于人的功能

(1)机器能平稳而准确地输出巨大的动力，输出值域宽广；而人受身体结构和生理特性的限制，可使用的力量小和输出功率较小。

(2)机器的动作速度极快，信息传递、加工和反应的速度也极快。

(3)机器运行的精度高，现代机器能做极高精度的精细工作；产生的误差随机器精度提高而减小。而人的操作精度远不如机器，对刺激的感受阙也有限。

(4)机器的稳定性好，做重复性工作而不存在疲劳和单调等问题。人的工作易受身

①因素和环境条件等的影响，因此在感受外界作用和操作的稳定性方面不如机器。

(5)机器对特定信息的感受和反应能力一般比人高，如机器可以接受超声、电离辐射、微波、电磁波和磁场等信号。还可以做出人难以做到的反应，如发射电讯信号、发出激光等。

(6)机器能同时完成多种操作，且可保持较高的效率和准确度。人一般只能同时完成1 ~2项操作，而且两项操作容易相互干扰，而难以持久地进行。

(7)机器能在恶劣的环境条件下工作，如机器在高压、低压、高温、低温、超重、缺氧、辐射、振动等条件下都可以很好地工作，而人则无法耐受恶劣的环境。

四、人机系统和人机作业环境

（一）人机系统

1.人机系统的概念系统是由相互作用、相互依存的要素（部分）组成的、具有特定功能的有机整体。人机系统是由相互作用、相互依存的人和机器两个子系统构成，能完成特定目标的一个整体系统。人是指机器的操作者或使用者；机器含义是广义的，泛指人所操纵或使用的各种机器、设备、工具甚至环境因素等的总称。人机系统还有一个重要因素－—-人机界面。人的子系统的功能主要是感受刺激—大脑信息加工一做出反应；机器子系统的功能主要是控制装置—机器运转—显示装置。在人机系统中，人与机器之间存在着信息回路；系统能否

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正常工作，取决千信息传递过程能否持续有效地进行，或取决于信息流和能量流能否正常无误地流动。

2.人机系统的类型人机系统按系统的自动化程度可分为人工操作系统、半自动化系统和自动化系统三种。人工操作系统包括人和相应的辅助机械及手工工具。人负责提供作业动力，并作为生产过程的控制者。半自动化系统由人和机器设备或半自动化机器设备构成。系统中人机共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来进行操作。在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告，是现代生产中应用较多的人机系统类型。其系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性、机器的本质安全性及人为失误状况。自动化系统由人和自动化设备构成。系统中以机为主体，机器的正常运转完全依赖千闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。该系统的安全性主要取决千机器的本质安全性、机器的冗余系统是否失灵以及人处千低负荷时的应急反应变差等情形。人机系统按有无反馈控制可分为闭环人机系统和开环人机系统两类。反馈是指系统的输出量与系统输入量结合后重新对系统发生作用的机制。闭环人机系统也称反馈控制人机系统，其特点是系统中有反馈回路，系统的输出直接作用于系统的控制。开环人机系统的特征是系统中没有反馈回路，系统输出不对系统的控制发生作用，所提供的反馈信息不能控制下一步的操作，即系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。人机系统按系统中人机结合的方式可分为人机串联系统、人机并联系统和人机串、并联混合系统。

3.人机功能分配人机功能分配是根据人机特性的比较，将系统的不同功能合理地分配给人或机，从而构成高效与安全的人机系统。人机功能分配的原则是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性强的、单调的、高阶运算的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业及检测人不能识别的物理信号的作业，应分配给机器来承担；而研究、创造、决策、指令和程序的安排、图形的辨认、检查、维修、故障处理及应付突发事件等工作，则由人来承担。

（二）人机系统的可靠度计算人机系统的可靠度是由人的可靠度和机的可靠度组成的。

1.人的可靠度在理想环境下，人不因自身差错导致任务失败的概率称为人的基本可靠度，用r表示，可用下式计算：式中rl ——人的信息接受的可靠度；

• 74 ·r = r1历压

第一章机械安全技术T2 —信息判断的可靠度；T3信息处理的可靠度。人的作业方式为连续作业时，基本可靠度可用时间函数计算：r'= e- f。入(t) dt式中r'一一连续作业时人的基本可靠度；t一一连续工作时间；入(t)一一－t时间内的失效率。当作业方式为间歇性作业时，基本可靠度可用失败动作的次数计算：r" = 1 N式中r"间歇性作业时人的基本可靠度；N总动作次数；n—失败动作次数。在实际工作环境中，人成功完成任务的概率，称为人的作业可靠度，用凡表示。它在基本可靠度基础上，综合考虑了外部环境的影响，可用下式计算：凡＝1 - abcde (1 - r)式中RH一考虑外部环境因素的人的作业可靠度；a ——作业时间系数；b作业操作频率系数；C一作业危险度系数；d—作业生理和心理调节系数；e一作业环境条件系数。简单来说，基本可靠度是人的可靠度的“理论最大值”，作业可靠度是人的可靠度的“实际表现值"。作业可靠度通常低于基本可靠度。

2.机的可靠度机的可靠度可通过大量统计学数据得到。组成机器的许多部件之间或组成生产系统的众多机器之间，在完成规定功能和保障系统正常运转时，都是按串联或并联方式进行配置的。若系统由n个部件（或子系统）构成，系统各部件（或子系统）的可靠度分别为R!、R心凡..凡，串联配置时，系统的可靠度为凡＝R1. R2. R3… Rn = DR,并联配置时，系统的可靠度为凡＝1 - (1 - RI) (1－凡）( 1 -凡）…（l－凡）= 1 - CT (1 - RJ串联时，欲使整个系统正常工作，必须使所有单元都不发生故障。所以，串联系统中部件越多，系统的可靠性越差。而并联系统中，只要不是所有单元都发生故障，系统即可以正常工作。因此，并联系统的可靠性大。

3.人机系统的可靠度

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人机系统的可靠度可根据不同的系统模型求出。通常情况下可看成串联系统，按下式计算：Rs =RH·RM式中Rs-—人机系统可靠度；灼人的操作可靠度；凡机器设备可靠度。人机系统可靠度采用并联方法来提高。常用的并联方法有并行工作冗余法和后备冗余法。并行工作冗余法是同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务，当一个单元失效时，其余单元仍能完成工作的并联系统。后备冗余法也是配备两个以上相同单元来完成同一系统的并联系统。它与并行工作冗余法不同之处在千后备冗余法有备用单元，当系统出现故障时，才启用备用单元。l)两人监控人机系统的可靠度当系统由两人监控时，控制如图1 -29所示。一旦发生异常情况应立即切断电源。该系统有以下两种控制情形。/ /\、图1 -29两人监控人机系统示意图正常状况异常状况

(1)正常状况时，相当于两人串联，可靠度比一人控制的系统减小了，即产生误操作的概率增大了，操作者不切断电源的可靠度为RHc（不产生误动作的概率）：RHc =Ri • R2

(2)异常状况时，相当千两人并联，可靠度比一人控制的系统增大了，这时操作者切断电源的可靠度为RHb（正确操作的概率）：RHb = 1 - (1－凡）( 1 -R2)从监视的角度考虑，首要问题是避免异常状况时的危险，即保证异常状况时切断电源的可靠度，而提高正常状况下不误操作的可靠度则是次要的，因此这个监控系统是可行的。所以两人监控的人机系统的可靠度凡为正常情况时：R:r = R He • RM = RI • R2 • RM

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第一章机械安全技术异常情况时：RI sr = R Hb • RM = [ 1 - (1 - RI) (1 - R2) ] RM

2)多人表决的冗余人机系统可靠度若由n个人构成控制系统，当其中r个人的控制工作同时失误时，系统才会失败，称这样的系统为多人表决的冗余人机系统。设每个人的可靠度均为R,则系统全体人员的操作可靠度RHn为式中C'.r-1凡＝L c~ (1 - R/R (n-i)i =On! n入l人中有i个人同意时的事件数，亿＝．讨(n-1)!多人表决的冗余人机系统可靠度的计算公式为RSd=［笘e ;（1 - R) IR(n-1) ]. RM，且规定立＝1。例如，由3人监视作业的人机系统，有2人以上同意才能切断电源，即n=3, r=2。则全体人员的操作可靠度为RH3 =C恼＋C从1 - R) R2 = 3 R2 - 2R3如R =0. 9，则RH3 =0. 972。可见多人表决的冗余人机系统中，异常情况下正确操作的可靠性增加了。

3)控制器监控的冗余人机系统可靠度该系统的控制器主要由人操作，在控制系统中设置有监视装置，如果人操作错误，机器会拒绝执行或发出警告，结构框图如图1 -30所示。这是半自动化生产中应用较广的人机系统。设监控器的可靠度为RMk'则人机系统的可靠度R sk为R5k = [ 1 - (1 - RMk • RH) (1 - RH) ] • RM

4)自动控制冗余人机系统可靠度该系统的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身控制，人只是监视者，负责监视自动化机器的工作。只有自动控制系统出现差错时，人才进行干预，结构框图如图1 -31所示。这是自动化生产中应用较广的人机系统。设自动控制系统的可靠度为R沁，则人机系统的可靠度R Sz为凡＝［1 - (1 - R Mz • R Hk) (1 - RM,) ] • RM图1 -30控制器监控的冗余人机系统简图图1 -31自动控制冗余人机系统简图

（三）人机作业环境人机作业环境包括的因素很多，如照明环境、色彩环境、声音环境、有毒环境、微气

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候环境等。本节仅针对照明环境和色彩环境进行探讨。

1.照明环境

1)照明环境特性照明环境即光环境，又称为光照环境。照明环境主要依赖千光照条件。光照条件中来自光源的光通量是最主要的物理量和最基本的光度量。光通量是人眼所能感觉到的辐射功率，是单位时间内可到达、离开或通过某曲面的光强。其单位是流明(lm)。由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，对于辐射功率相同但波长不同的光，光通量不相等。发光强度简称光强，是光源在给定方向上单位立体角内的光通量。其单位是坎德拉(cd)。发光强度体现了光源在空间中的会聚能力，数值越大，光源看起来越亮，同时被照射的物体也越亮。亮度是人对光的强度的感受，是表示发光体表面发光强弱的物理量。当从某个方向观察光源时，光强与人眼所见到的光源面积之比可定义为亮度。其单位是坎德拉每平方米(cd/m勹。照度即光照强度，是单位面积上所接受可见光的光通量。其单位是勒克司(lx)。用千指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。照明条件与作业疲劳有一定的联系。适当的照明条件能提高近视力和远视力。因为在亮光下，瞳孔缩小，视网膜上成像更为清晰，视物清楚。当照明不良时，因反复努力辨认，易使视觉发生疲劳，工作难以持久。眼睛疲劳的自觉症状有眼球干涩、怕光、视物模糊、眼充血、流泪等。视觉疲劳还会引起视力下降、眼球发胀、头痛以及其他疾病而影响健康，并会引起工作失误甚至导致事故的发生。不良照明条件可能导致不良后果。据统计，事故的数量与工作环境的照明条件有一定程度的关系；事故产生的原因虽然是多方面的，但照度不足有时是重要的影响因素。照明不良的另一极端情况是对象目标与背景亮度的对比过大，或者物体周围背景发出刺目耀眼的光线，这被称为眩光。眩光条件下，人们会因瞳孔缩小而影响视网膜的视物，导致视物模糊。眩光在眼球介质内可散射，进而进一步减弱物体与背景间的对比，造成不舒适的视觉条件，并迅速导致视觉疲劳；汽车驾驶员高速驾驶途中遇不良眩光条件，有时可能导致重大道路交通事故的发生。

2)照明环境控制工作环境进行照明设计时，应考虑视觉作业的照明与作业安全、视觉工效之间的关系，可使用自然采光或人工照明，人工照明的方式有一般照明、局部照明、混合照明和分区一般照明等。各种照明方式均应满足正常状态和紧急情况下的需要，一般应设应急照明装置。在配置比较暗淡的一般照明的同时，控制台或操作部位需配置局部照明。作业场所的照明方案应既能满足工作照明，又避免不良的眩光；注意颜色的利用、表面特性的显示，各种照明方式的运用、灯光与昼光的合理结合，以及无强烈对比和眩光等。面对作业人员的墙壁，避免采用强烈的颜色对比；避免有光泽的或反射性的涂料等。有控制要求的房间，开设窗户不仅为照明，还有针对作业人员心理和生理的需要；使用的各种视觉显示器之间的亮度差应避免大于10 : 1;确保显示器使用时无闪烁；出于减

第一章机械安全技术少反射光引起视物不清及安全保密等理由，应不设或少设窗户。

2.色彩环境l)色彩对人的影响色彩可以引起人的情绪反应，也会一定程度影响人的行为。产生这种反应的原因，一是人的先天因素；二是人们对过去经验的潜意识作用。色彩对人们的生理和心理均会产生一定程度的影响。色彩的生理作用主要表现在对视觉疲劳的影响。由于人眼对明度和彩度的分辨力较差，在选择色彩对比时，常以色调对比为主。对引起眼睛疲劳而言，蓝、紫色最甚，红、橙色次之，黄绿、绿、绿蓝等色调不易引起视觉疲劳且认读速度快、准确度高。色彩对人体其他系统的机能和生理过程也有一定的影响。例如，红色色调会使人的各种器官机能兴奋和不稳定，有促使血压升高及脉搏加快的作用；而蓝色、绿色等色调则会抑制各种器官的兴奋并使机能稳定，可起到一定的降低血压及减缓脉搏的作用。色彩对人们的心理也有一定的影响。人类在漫长的生活实践中获得和形成了大量有关色彩的感受和联想，并赋予不同的情感和象征。它们虽因人的年龄、性别、经历、民族和习惯等有所差异，但共同的社会条件和生活环境将使其具有一定的共性，有时称为“色彩感情”。

2)色彩环境控制作业场所色彩设计时，应考虑色彩环境与作业安全、视觉工效之间的关系，色彩控制应注意色彩与功能区域的适配、安全色的规范应用及下面所述的手段和原则。选择适当的色彩设计方案，以满足作业环境使人在视觉上产生愉悦的感觉；这些手段主要包括：颜色的利用、表面特性的显示，结合无反射表面的利用，避免作业人员视觉的紧张和疲劳等。色彩设计具体应遵循的原则包括：面对作业人员的墙壁应避免采用强烈的颜色对比，以减少视觉疲劳；避免过多地使用易造成压抑感且增加视觉负担的黑色、暗色或深色；避免使用可能引发眩光、导致视物模糊的有光泽的或具有反射性的涂料（包括地板在内）；避免过度使用反射性强的颜色，如白色；控制台或工作台应为低的颜色对比；避免环境中有高饱和色等。第八节工业机器人安全技术“十四五”时期，我国工业机器人年均增速达到33. 1%，新增装机量占全球比重超50%，已在国民经济71个行业大类、241个行业中类实现应用。2024年，我国在役工业机器人存量突破200万台，居全球首位。“十五五”时期，我国将推动机器人产业与人工智能等新技术深度融合。同时，围绕机器人的细分场景需求，加速产品创新和迭代。工业机器人作为现代制造业的重要力量，以其高效、精确、可重复性的特性，极大地提升了生产效率和产品质量。然而，随着工业机器人的广泛应用，其潜在的安全隐患也逐渐显现，为确保机器人安全运行，用户需要了解潜在的安全风险，实施风险减小的策略，创造一个人类和机器人协同作业的安全空间。

一、工业机器人的主要危险

1.机械危险工业机器人的运动部件：如机器人手臂、附加轴、传动装置等在限定空间内高速运转时，若操作不当或设备出现故障可能造成夹击、撞击、缠结或剪切伤害。机器人手臂和限定空间的固定物体之间易造成拉入或挤压伤害。

2.电气危险在电气控制柜、终端箱、机器上的控制面板周围，人与带电部件或连接件接触、带电部件外露、在故障条件下不带电部件变成带电部件，会造直接接触触电。带电部件的绝缘失效或维修时接地连接失效引起间接接触触电。机器人柜内接线时可能会有静电风险。机器人控制系统因过载、过电流、过电压可能引发电火花。焊接、切割等机器人使用高压电源，存在触电或火灾风险。

3.热危险机器人在工作中温度超过人体所能承受的极限造成烧伤或烫伤。因不适当设计及电气外壳通风不良会产生热辐射。

4.噪声危险机器人的电机或减速器异常工作产生异响、运动部件或不平衡的旋转部件、固定螺栓松动或密封件损坏会产生异常噪声，长期暴露可能损害听力或引发疲劳。

5.人机工程学危险不良设计的示教盒会导致不健康的姿势或过度用力；在装／卸工件和安装或设置工具处，控制装置的不合适位置对手臂或腿脚在解剖学上的考虑不足；位千或接近机器人单元处，手动控制装置的设计位置及标识不当造成控制装置的无意操作；视觉显示单元的设计或位置不当造成对显示信息的误解。

6.意外运动位于或接近机器人单元处，能源故障（或紊乱）对机器人附加轴产生机械危害；能源中断后的恢复或控制电路故障造成机器人或附加轴的意外运动；电源故障引起机器人手臂制动释放造成控制失效，以及制动的释放导致机器人部件在残余力作用下意外运动。

7.控制系统失效工业机器人的控制系统若出现故障，可能导致机器人运动失控，从而引发安全事故。

8.编程错误工业机器人的编程错误可能导致机器人运动异常，超出预设范围，甚至引发安全事故。

二、工业机器人安全技术要求

(1)机器人运动是通过其动力传动部件（如：电机轴、齿轮、传动带或者链等）实现的。在正常工作过程中，不要求人员进入危险区域，或因操作、维护等原因不允许身体部位直接触及危险区域，应设置固定式防护装置（如机械臂体外壳）。在正常工作过程中，阻止人员接触危险区域应设置联锁防护装置（如带有接触感应装置／传感器的外壳）

第一章机械安全技术进行防护。

(2)机器人应设置防止意外操作的致动控制装置。该装置的开机、故障检测、自动操作等状态应给予指示。致动控制装置应贴上标签，以清楚地表明其功能。

(3)与安全相关的控制系统应满足：CD任何部件的单个故障不应导致安全功能的丧失；②只要合理可行，单个故障应在提出下一项安全功能需求之时或之前被检测出来；

②出现单个故障时，始终具有安全功能，且安全状态应维持到出现的故障已得到解决；

②所有可合理预见的故障应被检测到。

(4)每台机器人都应有保护性停止功能和独立的急停功能。每个能启动机器人运动或造成其他危险状况的控制站都应有手动的急停功能。该急停功能应优先于机器人的其他控制，且能切断机器人驱动器的驱动源，消除可由机器人控制的任何其他危险。完成急停功能的装置只能手动复位，复位后不会重启，只允许再次启动。为了连接外部保护装置，每台机器人应设计一个或多个保护性停止电路。当机器人以自动方式运行时，应能使机器人的所有运动停止，且能撤除机器人驱动器的动力。保护停止功能可由手动或控制逻辑启动。

(5)机器人应具备降速控制功能，机器人的速度应限制在~250 mm/s,使得人员来得及从危险运动中脱身或停止机器人的运动。

(6)机器人应至少具备自动方式和手动降速方式。自动方式下，出现急停、伺服报警、触发安全防护时，自动操作方式应被停止。如程序正在运行时触发安全防护，程序将被暂停或停止，在报警清除前，不应启动。手动方式下，自动操作是被禁止的，无法通过三位使能装置以外的方式让机器人使能或启动程序。

(7)示教盒是用来对机器人进行编程或使机器人运动，并与控制系统相连的手持式单元。示教盒或示教控制装置应具有三位置使能装置和停止功能。只使用示教盒或示教控制装置不能激活机器人的自动操作方式。示教盒应该具有使一台或多台机器人独立运动或使多台机器人同时运动的能力。当在手动方式下操作时，机器人系统所有的功能都应在一个示教盒的控制下。

(8)协同操作是共用同一工作空间的人员和机器人之间的一种状态。协同工作空间中有人时，机器人应停止。人离开协同工作空间后，机器人可以恢复自动操作。机器人应配置能够检测操作者是否处于协同工作空间内的安全适用设备。机器人应在操作者进入协作工作空间时提前切换到安全适用的受监控停止状态，并一直保持这一状态，直到操作者离开协作工作空间。若操作者进入协作工作空间时机器人还未进入安全适用的受监控停止状态，则会引发保护性停止。

(9)采用限位装置、安全软限位和动态限位等方式在机器人周围建立限定空间。限制机器人主轴的运动可采用可调机械挡块。机械挡块应能在额定负载、最大速度和最大或最小臂伸的条件下停止机器人的运动。第二和第三大位移轴可采用可调机械和非机械限位装置。非机械限位装置包括电气、气动和液压定位的挡块、限位开关、光幕、激光扫描装置等。安全软限位可作为确定和减小限定空间的手段。在满载和全速状态下可使机器人停止。动态限位是在机器人系统周期内机器人限定空间中的自动受控变更，包括限位开关、光幕、硬挡块等。该装置及相关的控制装置应能在额定负载速度下停止机器人运动。

(10)进行编程和程序验证时，应在安全防护空间外进行。当不得不进入安全防护空间内时，应采用必要的附加安全防护措施。编程前，应确保机器人和安全防护空间不存在产生危险的外界条件；示教盒的运动控制和急停控制应进行功能测试，以保证正常操作；示教操作开始前，应排除故障和失效；示教员进入安全防护空间前，所有的安全防护装置应确保在位，且在预期的示教方式下能起作用，但不能进行自动操作。编程过程中，示教期间仅允许示教编程人员在防护空间内；示教员应具有和使用有单独控制机器人运动功能的示教盒；示教期间，机器人运动只能受示教装置控制，机器人不应响应来自其他地方的遥控命令；示教员应具有单独控制在安全防护空间内的其他设备运动控制权，且这些设备的控制应与机器人的控制分开；若在安全防护空间内有多台机器人，而围栏的安全门开着或现场传感装置失去作用时，所有的机器人都不应进行自动操作；机器人系统中所有急停装置都应保持有效；示教时，机器人的运动速度应小于或等于250 mm/s;编程时，应关断机器人驱动器不需要的动力。

(11)机器人的软件、硬件及任务程序更换以及修理或维护后，重新启动时应检查硬件的任何变化或附加物，并对机器人进行功能性测试。

(12)机器人在使用（如示教编程、程序验证、自动操作、故障查找和维护）期间，应为机器人的每位操作者提供安全防护措施。启动机器人进行自动操作时，预期的安全防护装置应在位且能起作用，并且在安全防护空间内没有人。

(13)故障查找和维修作业应在安全防护空间外进行，如将机器人放置于某一预定的位置。当不得不在安全防护空间内完成维护任务时，应使用切断动力源的步骤关断机器人并受控地释放所积蓄的能量或锁定能源，在安全防护空间内的维修人员应拥有机器人的总的控制权。要真正实现工业机器人的安全应用，需要企业、操作人员、设备供应商等多方面的共同努力。只有通过加强安全管理、提高安全意识、完善设备性能等措施，才能确保工业机器人在提高生产效率的同时，保障人员的安全和健康。本章涉及的相关技术规程、标准与规范：

1.《机械安全术语》(GB/T 30174)

2.《机械安全设计通则风险评估与风险减小》(GB/T 15706)

3.《机械安全安全防护的实施准则》(GB/T 30574)

4.《机械安全防护装置固定式和活动式防护装置的设计与制造一般要求》(GB/T 8196)

5.《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》(GB 23821)

6.《安全色和安全标志》(GB 2894)

7.《人类工效学公共场所和工作区域的险情信号险情听觉信号》(GB/T 1251. 1)

8.《人类工效学险情视觉信号一般要求、设计和检验》(GB/T 1251. 2)

9.《人类工效学险情和信息的视听信号体系》(GB/T 1251. 3)

10.《机械工业职业安全卫生设计规范》(JBJ 18)

11.《建筑防火通用规范》(GB 55037)

第一章机械安全技术

12.《建筑照明设计标准》(GB/ T 50034)

13.《建筑环境通用规范》(GB 55016 )

14.《金属切削机床安全防护通用技术规范》(GB 15760)

15.《机械安全防止人体部位挤压的最小间距》(GB/T 12265)

16.《工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人》(GB 11291. 1)

17.《机械安全接近机械的固定设施第2部分：工作平台与通道》(GB/T

17888.2)

18.《机械安全接近机械的固定设施第3部分：楼梯、阶梯和护栏》(GB/T

17888.3)

19.《用于机械安全的人类工效学设计第2部分：人体局部进入机械的开口尺寸确定原则》(GB/T 18717. 2)

20.《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》(GB/ T 5226. 1)

21.《机械电气安全指示、标志和操作第3部分：操动器的位置和操作的要求》(GB/ T 18209. 3)

22.《磨削机械安全规程》(GB4674)

23.《手待式、可移式电动工具和园林工具的安全第305部分：可移式台式砂轮机的专用要求》(GB/ T 3883. 305)

24.《机械安全双手操纵装置设计和选择原则》(GB/ T 19671)

25.《冷冲压安全规程》(GB 13887)

26.《机械压力机安全技术要求》(GB 27607)

27.《压力机用安全防护装置技术要求》(GB/T 5091)

28.《压力机用光电保护装置技术条件》(GB/T 4584)

29.《压力机用感应式安全装置技术条件》(GB/ T 5092)

30.《冲压机器人通用技术条件》(GB/T 37392)

31.《剪板机安全技术要求》(GB 28240)

32.《木工机床安全技术规范》(GB 12557)

33.《木工机床安全平创床》(GB 30459)

34.《木工刀具安全铣刀、圆锯片》( GB/T 18955)

35.《铸造机械安全要求》(GB 20905 )

36.《锻造生产安全与环保通则》(GB 13318)

37.《锻压机械安全技术规范》(GB 17120)

38.《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》(GBZ 2. 2)

39.《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1)

40.《工作场所物理因素测量第10部分：体力劳动强度分级》(GBZ/T 189. 10)

41.《机器人安全要求应用规范第1部分：工业机器人》(GB/T 20867. 1)