淺談輪胎設(shè)備的安全防護(hù)

劉國良(天津賽象科技股份有限公司，天津 300384)

淺談輪胎設(shè)備的安全防護(hù)

Introduction of safety protection for tire equipment

劉國良
(天津賽象科技股份有限公司，天津 300384)

本文主要從人身和設(shè)備安全這兩個(gè)方面對輪胎成型設(shè)備電氣方面的安全防護(hù)措施進(jìn)行闡述，目的是有效的降低生產(chǎn)事故的發(fā)生率，希望對業(yè)內(nèi)人士有所幫助。

安全；防護(hù)；輪胎設(shè)備

對設(shè)備安全防護(hù)的要求在世界各國都有詳細(xì)的闡述，尤其是在歐美國家，對設(shè)備安全的要求十分嚴(yán)格，比如米其林工廠的一組全鋼子午線輪胎生產(chǎn)設(shè)備就使用了多達(dá)18個(gè)安全掃描儀，5對安全光幕。安全達(dá)標(biāo)是客戶接受設(shè)備的首要步驟，只有安全過關(guān)，才能開始進(jìn)行下面的工作。

然而，并不是防護(hù)等級越高越好，防護(hù)多了，成本高了，對設(shè)備的生產(chǎn)效率就會有一定的影響，因此要想最大程度且最經(jīng)濟(jì)的避免風(fēng)險(xiǎn)，在做安全防護(hù)方面的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要分析風(fēng)險(xiǎn)是什么，風(fēng)險(xiǎn)有多大，選擇哪個(gè)防護(hù)等級。

1　風(fēng)險(xiǎn)舉例

擠壓的風(fēng)險(xiǎn)，如不做防護(hù)，手或手臂，甚至身體會面臨風(fēng)險(xiǎn)，如圖1。

圖1　擠壓風(fēng)險(xiǎn)

粉末、鐵屑飛濺的風(fēng)險(xiǎn)，如不做防護(hù)，飛濺物容易進(jìn)入眼睛等部位，或燙傷身體，如圖2。

重物墜落，砸傷人員的風(fēng)險(xiǎn)，如圖3。

通過分析，我們將對不同種類的風(fēng)險(xiǎn)，采用不同的防護(hù)級別，采取不同的防護(hù)措施，最大程度的減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，從而起到安全防護(hù)的作用。接下來我們就對如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析做一個(gè)描述。

圖2　粉末等飛濺的風(fēng)險(xiǎn)

圖3　重物墜落的風(fēng)險(xiǎn)

2　風(fēng)險(xiǎn)分析

其中：

S：傷害程度，S1：指輕傷（可恢復(fù)，比如輕微的擦傷）；S2：指重傷或死亡。

F：面臨危險(xiǎn)的頻率，F(xiàn)1：時(shí)間很短，頻率不高；F2：時(shí)間長，頻率較高。

P：危險(xiǎn)躲避的可能性，P1：在特定條件下防止危險(xiǎn)是可能的；P2：防止危險(xiǎn)幾乎是不可能的。

通過圖4以及文字描述，我們可以清楚的看到傷害程度、面臨危險(xiǎn)的頻率以及躲避風(fēng)險(xiǎn)的可能性決定了安全等級。

3　如何減少風(fēng)險(xiǎn)

確定了風(fēng)險(xiǎn)的種類和等級，我們就要針對

圖4　風(fēng)險(xiǎn)分析圖示

風(fēng)險(xiǎn)采取措施。

（1）通過設(shè)計(jì)減少風(fēng)險(xiǎn)；

（2）采用安全防護(hù)裝置；

（3）實(shí)施個(gè)人防護(hù)措施；

（4）采用通知和警告提示信息。

下面我們就以成型機(jī)為例，做詳細(xì)的分析。

4　具體分析

4.1通過設(shè)計(jì)減少風(fēng)險(xiǎn)

4.1.1人身安全

首先，我們從電氣原理圖的設(shè)計(jì)開始，設(shè)備在緊急停止后，或者在未啟動前，不能有任何動作的可能，任何的動作按鈕都不能起作用。根據(jù)不同需要，可以選擇瞬時(shí)或延時(shí)型安全繼電器。如果有緊急情況按下急停后，設(shè)備氣源供給斷開，從電、氣兩個(gè)方面保證設(shè)備安全。

另外，人機(jī)界面的操作設(shè)定條件，一般有兩種方法，一種是頁面進(jìn)入限定，緊急停止安全繼電器斷開時(shí)，頁面自動跳到緊急停止報(bào)警界面，在未復(fù)位前頁面不能進(jìn)入操作界面；氣源信號未進(jìn)入到PLC輸入時(shí)，自動跳到未供氣源報(bào)警頁面，未復(fù)位前不能進(jìn)入操作界面。

另一種是局部限定：限定某些操作的權(quán)限，在點(diǎn)擊這些操作按鈕時(shí)會彈出Login界面，只有輸入正確的用戶名及密碼后才能進(jìn)行操作。

其次，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，也要考慮操作者或者維修者的安全，如圖5所示，為防止擠壓，可以在連個(gè)輥?zhàn)忧懊嬖O(shè)計(jì)擋板進(jìn)行防護(hù)。

圖5　擋板安全防護(hù)

4.1.2設(shè)備安全

伺服電機(jī)和變頻電機(jī)設(shè)置速度限制，避免速度過小或過大：對于每一個(gè)電機(jī)，根據(jù)工藝及效率需求計(jì)算好合適的運(yùn)行速度范圍，在程序中對此范圍進(jìn)行限定，防止對電機(jī)本身或負(fù)載產(chǎn)生壽命影響。例如，將變頻電機(jī)的最小運(yùn)行頻率設(shè)為3%，以防止電機(jī)低速運(yùn)行;有時(shí)，還需要強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)，用來散發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱量。

伺服電機(jī)和帶位置反饋的變頻電機(jī)設(shè)置軟極限或硬極限（如圖6），經(jīng)過計(jì)算將伺服電機(jī)axis_1的硬極限選項(xiàng)選中，傳感器使用兩個(gè)閉點(diǎn)限位開關(guān)，將限位開關(guān)的信號接入伺服驅(qū)動器的極限輸入信號端子，使電機(jī)運(yùn)行到極限位置時(shí)自動停止，以防止碰撞。

圖6　變頻電機(jī)軟極限設(shè)定畫面

4.2采用安全防護(hù)裝置

4.2.1傳遞環(huán)

無論是兩鼓成型機(jī)還是三鼓成型機(jī)，傳遞環(huán)處的安全防護(hù)是最重要的，因?yàn)榇颂幨遣僮髅?，動作頻率最高，速度快、面積大，一旦出現(xiàn)意外，損傷也是最嚴(yán)重的。依據(jù)前面提到的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，在傷害程度、面臨危險(xiǎn)的頻率以及躲避風(fēng)險(xiǎn)的可能性這三個(gè)方面，我們將其定性為最高級。

由于傳遞環(huán)的移動較快，容易出現(xiàn)震動，然后綜合機(jī)械和電氣兩個(gè)專業(yè)的特點(diǎn)，我們通過機(jī)械結(jié)構(gòu)和行程開關(guān)配合使用來實(shí)現(xiàn)擠壓風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)，對于碰撞風(fēng)險(xiǎn)，我們依舊采用常規(guī)的防護(hù)措施——邊緣開關(guān)來實(shí)現(xiàn)防護(hù)。

一旦有人或物體被夾在中間，行程開關(guān)就會動作，導(dǎo)致安全繼電器斷開，起到保護(hù)的作用。

防止碰撞的兩組邊緣開關(guān)被觸發(fā)時(shí)，其安全繼電器斷開，起到保護(hù)的作用。

4.2.2主機(jī)供料架

在每次更換料卷時(shí)，需要操作者進(jìn)入設(shè)備區(qū)域，這時(shí)就要考慮操作者的安全性了，由于更換料卷的頻率不是非常高，對操作者造成的后果比較嚴(yán)重，我們將其定性為二級，用安全光柵來作為防護(hù)元件。

安全光柵控制主機(jī)供料架導(dǎo)開部分的電源供給，進(jìn)入防護(hù)區(qū)域，光柵安全回路被切斷，此區(qū)域內(nèi)電氣及氣動執(zhí)行元件的供電電源都將被切斷，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。

4.3采用個(gè)人防護(hù)措施

除了在設(shè)計(jì)和采用安全防護(hù)措施減少傷害外，個(gè)人的防護(hù)措施也是非常重要的。比如佩戴耳塞、安全眼鏡等。

4.4采用通知和警告提示信息

根據(jù)危險(xiǎn)形式的不同，選擇相應(yīng)的警告提示貼在合適的位置上，用來警告。比如在卷取導(dǎo)開的棍子上貼上“防止擠手”的標(biāo)志，在加熱爐處貼上“防止?fàn)C傷”的標(biāo)志等。

5　結(jié)語

安全生產(chǎn)是每個(gè)企業(yè)的宗旨之一，安全和生產(chǎn)效率一樣重要。各大輪胎公司也在節(jié)約成本的同時(shí)逐漸意識到安全的重要性，對設(shè)備安全要求逐步提高。上面描述的這些防護(hù)措施，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各種輪胎成型產(chǎn)品上，在不影響生產(chǎn)效率的前提下，十分有效的起到了保護(hù)作用，得到了很好的評價(jià)。

[1]Machine Safety standard "Parts of control systems relatedto safety" NF EN ISO 13849-1.

[2]Directive 2006/42/CE of the European parliament and ofthe council dated 17 May 2006 relating to machines(extract) Directive 2006-42.

[3]機(jī)械電氣安全, 機(jī)械電氣設(shè)備, 第1部分：通用技術(shù)條件GB5226.1-2008/IEC 60204-1.

（XS-02）

橡膠谷集團(tuán)董事長張焱榮獲中國行業(yè)品牌十大創(chuàng)新人物

2015年1月2～3日，由亞洲品牌協(xié)會聯(lián)合亞洲電視、人民日報(bào)《環(huán)球時(shí)報(bào)》社、大公網(wǎng)、亞太衛(wèi)視共同主辦的“2014亞洲品牌年會暨中國品牌年度總評榜頒獎典禮”在北京亞洲大酒店隆重舉行。作為為化工橡膠行業(yè)提供解決方案的具有第三方公信力的綜合服務(wù)平臺，橡膠谷獲得“2014中國品牌榜樣企業(yè)”，同時(shí)橡膠谷集團(tuán)董事長兼總裁張焱榮獲“中國（行業(yè)）品牌十大創(chuàng)新人物”，見圖1。

圖1　亞洲品牌年會“中國（行業(yè)）品牌十大創(chuàng)新人物”頒獎（右三為橡膠谷集團(tuán)董事長兼總裁張焱）

橡膠谷集團(tuán)同時(shí)折桂2014亞洲品牌年會兩項(xiàng)大獎，不僅源于自身在品牌中的建樹，也是社會對橡膠谷在助推化工橡膠行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展方面所做努力的充分肯定。

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目前，橡膠谷已與美國、泰國、越南、緬甸、西班牙、俄羅斯、印尼、馬來西亞、老撾和非洲等國家及包括天然橡膠生產(chǎn)國組織等國際組織和政府建立起廣泛的合作。

摘編自“中化新網(wǎng)”

TQ330.493

1009-797X(2015)05-0051-04

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.05.011

劉國良，男， 2007年7月畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)電氣工程自動化專業(yè)，現(xiàn)從事電氣設(shè)計(jì)的工作。

2014-05-04