机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造

第1页共31页机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求1范围本标准规定了主要用于保护人员免受机械性危险伤害的防护装置的设计和制造的一般要求。本标准主要适用于本标准发布后制造的机器。要注意使用防护装置以使非机械性危险减至最小。本标准的要求适用于固定式和活动式防护装置。本标准不适用于防护装置中致动联锁装置的那些部件。联锁装置由GB/T18831规定。本标准没有对有移动和提升物料能力的专用系统，如滚翻防护结构（ROPS）和坠落物防护结构（FOPS）提出要求。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于标准。GB/T5226.1机械安全工业机械电气设备第1部分：通用技术条件（eqvIEC204-1:1992）GB12265.1机械安全防止上肢触及危险区的安全距离GB12265.2机械安全防止下肢触及危险区的安全距离GB12265.3机械安全避免人体各部位挤压的最小间距GB/T15706.1-1995机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语、方法学（eqvISO/TR12100-1:1992）GB/T15706.2-1995机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范（eqvISO/TR12100-2:1992）GB/T16856机械安全风险评价的原则GB/T18831-2002机械安全带防护装置的联锁装置设计和选择原第2页共31页则（ISO14119，MOD）ISO14123-1机械安全减少由机器排放的危害物质引起的健康风险第1部分：用于机器制造商的原则和规范EN292-2：1991/A1：1995机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范EN1127-1爆炸性气体爆炸的预防和防护第1部分：基本概念和方法EN1672-2食品加工机械基本概念第2部分：卫生学要求注：其他信息由参考文献中给出。3术语和定义下列术语和定义适用于本标准，其中部分术语和定义由GB/T15706.1确立。3.1防护装置guard通过物体障碍方式专门用于提供防护的机器部分。根据其结构，防护装置可以是壳、罩、屏、门、封闭式防护装置等。注1：防护装置的作用可以是：——单独作用：只有当它关闭时才是有效的;——与有或无防护锁定的联锁装置联合作用，在这种情况下，防护装置无论在任何位置都能保证防护作用（见3.5）。注2：“关闭”对固定式防护装置来说是“保持在应有位置”。〔GB/T15706.1-1995，3.22〕3.2固定式防护装置fixedguard按以下方式保持在应有位置（即关闭）的防护装置：——永久固定（如焊接的等）；——或借助紧固件（螺钉、螺栓等）固定，不用工具不可能拆除或打开。〔GB/T15706.1-1995，3.22.1〕3.2.1封闭式防护装置enclosingguard防止从各个方向进入危险区的防护装置（见图1）。第3页共31页图1完全防止进入传动机械的封闭式防护装置示例3.2.2距离防护装置distanceguard一种不完全封闭危险区的防护装置，但它能靠其尺寸的功能和其与危险区的距离防止或减少进入危险区，如周围栅栏或通道式防护装置（见图2和图3）。第4页共31页图2距离防护装置示例图3距离防护装置示例：在机器的进料或排料区提供保护的通道式防护装置3.3活动式防护装置movableguard第5页共31页一般通过机械方法（如铰链、滑道）与机器构架邻近的固定元件相连接并且不用工具就可打开的防护装置。〔GB/T15706.1-1995，3.22.2〕3.3.1动力操作式防护装置poweroperatedguard借助非人力或重力的动力源进行操作的活动式防护装置。3.3.2自关闭式防护装置selfclosingguard靠机器零件（如移动台）或工件或机器夹具部件操作的活动式防护装置，以便让工件（和夹具）通过，当工件一离开让其通过的开口，就自动恢复到（借助重力、弹簧、其他外部动力等）关闭位置中（见图4）。图4自关闭式防护装置示例3.3.3可控防护装置controlguard具有联锁装置（有或无防护锁定）的防护装置（见GB/T15706.1-1995，3.23.1），由此：——在防护装置关闭前，被其“抑制”的危险的机器功能不能执行；——关闭防护装置，危险机器功能开始运行。[GB/T15706.1-1995，3.22.6]注：可控防护装置的使用应符合一定的条件，见本标准的5.4.9。第6页共31页3.4可调式防护装置adjustableguard整个装置可调或带有可调部分的固定式或活动式防护装置。在特定操作期间调整件保持固定（见图5）。〔GB/T15706.1-1995，3.22.3〕3.5联锁防护装置interlockingguard与联锁装置（见GB/T15706.1-1995，3.23.1和GB/T18831）联用的防护装置，由此：——在防护装置关闭前被其“抑制”的危险机器功能不能执行；——当危险机器功能在执行时，如果防护装置被打开，就给出停机指令；——当防护装置关闭时，被其“抑制”的危险机器功能可执行，但防护装置关闭的自身不能启动它们的运行（见图6、图7）。〔GB/T15706.1-1995，3.22.4〕3.6带防护锁定的联锁防护装置interlockingguardwithguardlocking具有联锁装置（见GB/T15706.1-1995，3.23.1、图8和GB/T18831）和防护锁紧装置的防护装置，由此：——在防护装置关闭和锁定前，被其“抑制”的危险机器功能不能执行；——防护装置在危险机器功能伤害风险通过前，一直保持关闭和锁定；——当防护装置关闭和锁定时，被其“抑制”的危险机器功能可以执行，但防护装置关闭和锁定的自身不能启动它们的运行。〔GB/T15706.1-1995，3.22.5〕3.7防护装置的关闭状态guardclosedposition防护装置执行其功能时处于关闭状态，设计这些功能是为了预防或减少进入危险区和（或）减少暴露于一些危险，如噪声、辐射等。3.8防护装置的打开guardopen当防护装置不关闭时，它是打开的。3.9工具tool第7页共31页为进行紧固操作而设计的器具，如钥匙或扳手。临时性器具如硬币或尖锉不能被认为是工具。3.10工具的使用useofatool工具要由被授权的人在已知和预定的情况下作为工作的安全系统的一部分使用。3.11进入频次frequencyofaccess单位时间内要求的可预见的进入防护区域的次数。第8页共31页防护装置为伸缩式以快速调整到工件表面，其安装为铰链结合以便接近主轴更换钻头。图5摇臂钻床或台式钻床上的可调式防护装置示例图6铰链型联锁防护装置示例；当关闭时，危险区被封闭第9页共31页图7滑动型联锁防护装置示例第10页共31页a联锁防护装置在打开状态；b防护装置的锁定装置示例。图8使用带防护锁定的联锁防护装置和固定式防护装置的钻床安全防护示例4风险评价在为特定的机器选择和设计合适的防护装置类型时，对存在于该类机器的各种危险带来的风险以及可预见的人员所承受风险类型（见GB/T15706.1-1995第6章的GB/T16856）进行评价是非常重要的。5防护装置的设计制造一般要求5.1机器方面5.1.1通则在设计和应用防护装置时，应适当考虑在机器整个预期寿命期间的运行和可预见的机器环境方面的因素。对这些方面的考虑不当可能导致不安全或机器不能运行，以致人为的使防护装置失效，从而使人员暴露在更大的风险中。5.1.2危险区的进入为尽可能减少进入危险区，防护装置和机器的设计应使其能不用打开或拆卸防护装置就可进行例行的调整、润滑和维护。在要求进入的防护区域，应尽可能方便及无障碍地进入。下面是进入的原因举例：——加载或卸载；——刀具更换和调整；——测量，校准和采样；——过程观察；——维护和修理；——润滑；——废料清除（例如：废屑、切屑、溅出物等）；——排除障碍；——清洁和卫生。第11页共31页5.1.3射出零部件的容纳当存在可预见的由机器射出零部件（如，破裂的刀具、工件）的风险时，防护装置的设计应尽可能选择适当的材料制造以容纳这些射出零部件。5.1.4危险物质的容纳当存在可预见的由机器拔出的危害性物质（如，冷却剂、蒸汽、气体、切屑、火花、热的或熔融材料、粉尘）的风险时，防护装置应设计成能尽可能容纳这些物质且需要适当的抽取设备（见ISO14123-1）。如果防护装置构成抽取系统的一部分，应在防护装置的设计、材料选择、制造和安装时考虑这种功能。5.1.5噪声在要求减少机器的噪声时，防护装置的设计和制造应使其不仅能防护机器存在的其他危险（见“参考文献”中CEN/TC211的参考文件），而且还应给出要求的降噪量。作为隔声罩的防护装置应正确密封连接，以减少发出的噪声。5.1.6辐射当存在可预见的危害性辐射的风险时，应正确设计防护装置和选择材料，使其保护人员不受这类危险的伤害。例如使用暗色玻璃以防护电焊弧光或消除激光器周围防护装置中的缝隙。5.1.7爆炸当存在可预见的爆炸风险时，防护装置的设计应使其能以安全的方式和方向（如，通过使用“爆炸释放”屏）容纳或耗散所释放的能量（见EN1127-1）。5.2人员方面5.2.1通则在设计和制造防护装置时，应对可预见的人员与机器的相互作用（如加载、维护或润滑）给予适当地考虑。5.2.2安全距离用于防止进入危险区的防护装置，其设计，制造和安装应能防止身体的各部位触及危险区（见GB12265.1和GB12265.3）。第12页共31页5.2.3进入危险区的控制活动式防护装置的设计、安装应尽可能防止在正常运转期间当人员留在危险区内时防护装置关闭。如果做不到这一点，则应采取其他措施以防止处于危险区的人员不被发现。5.2.4观察防护装置的设计和制造应使其有对工艺过程进行适当地观察措施，以使移除防护装置的需要减至最小。5.2.5人类工效学方面防护装置的设计和制造应考虑人类工效学的原理（见GB/T15706.2-1995，3.6.1和3.6.2）。5.2.5.1尺寸和质量防护装置的可移除部分应设计得具有合适的尺寸和质量以易于装卸。不易用手移动和搬运的防护装置应装有或能安装适于由升降设备运送的辅助装置，这些辅助装置或结构可以是：——具有吊环、吊钩、吊环螺栓的标准吊装附件，或供安装这种附件的简易螺栓孔；——当不能由地面可靠吊起时，应有带起吊钩的自动卡紧装置。——与防护装置一体的起吊机构和装置；——标识、在防护装置本身和它的一些可移除部件上或在使用说明书中标明防护装置的质量，单位，千克（kg）。5.2.5.2操作力活动式防护装置或其中的可移除部分应设计得便于操作。在防护装置的设计中遵循人类工效学的原则，通过减少操作者的紧张和体力消耗有助于提高安全性。这样会改善操作的效能和可靠性，从而减少机器使用的各个阶段的操作错误的概率（见GB/T15706.1-1995，3.11）。操作力的减少可通过使用如弹簧、平衡块或气体支撑等装置来实现。当防护装置由动力操作时，防护装置不应由诸如接触压力、力、速度、锐边引起的伤害。当防护装置装有能自动启动防护装置再打开的保护机构时，防止防护装置关闭的力不应大于150N，防护装置的动能不应第13页共31页大于10J。在没有安装这种保护机构的情况下，这些值应分别减少到75N和4J。5.2.6预期的使用防护装置的设计应尽可能考虑可预见的使用，适当考虑可预见的误用（见GB/T15706.1-1995，3.12）。5.3防护装置的设计方面5.3.1通则所有防护装置的可预见操作的各方面都应在设计阶段给予适当的考虑，以保证防护装置的设计和制造本身不产生进一步的危险。5.3.2挤压区防护装置的设计应使其不能与机器或其他防护装置的零、部件构成危险的挤压区（见GB12265.3）。5.3.3耐久性防护装置的设计应保证在机器的整个可预见的使用