完善剪板機(jī)安全裝置 打造設(shè)備本質(zhì)安全

平高集團(tuán)有限公司 李付平 孫 巖

內(nèi)容提要：本文闡述了Q11－13×2500剪板機(jī)在使用過程中存在的安全隱患以及設(shè)備存在的潛在不安全缺陷，經(jīng)研究分析，采取安全措施進(jìn)行改造完善，彌補(bǔ)缺陷，消除隱患，加裝增加安全防護(hù)裝置，完善設(shè)備本質(zhì)安全，提高安全操作可靠性，效果較好。

■引言

在備料生產(chǎn)過程中，剪板機(jī)是下料的原始設(shè)備，關(guān)鍵工序，使用頻繁，有效利用率較高，是板材下料的主要加工設(shè)備，也是設(shè)備操作安全管理中的危險性設(shè)備。完善操作管理、加強(qiáng)安全培訓(xùn)、完善安全操作規(guī)程是重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，但如何完善剪板機(jī)設(shè)備本質(zhì)安全，從源頭控制安全風(fēng)險是現(xiàn)代設(shè)備安全管理的主要手段，因此，根據(jù)集團(tuán)公司推行TPM全員生產(chǎn)自主維護(hù)活動實踐，以及安全性評價對設(shè)備的要求，充分調(diào)動操作、維修人員積極性，群策群力，查找安全隱患采取安全措施進(jìn)行改造完善，取得較好效果。

■剪板機(jī)的基本功能和狀況

剪板機(jī)，型號Q11－13×2500型，剪板厚度13mm，剪板寬度2500mm，2001年制造出廠，屬傳統(tǒng)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)。剪板機(jī)的剪切運(yùn)動是由電動機(jī)通過聯(lián)軸器及飛輪傳遞到變速箱，通過變速箱傳遞到另一端小齒輪，動力從小齒輪傳遞給剪切軸上的主軸傳動齒輪，主軸傳動齒輪軸上裝有離合機(jī)構(gòu)，主軸傳動齒輪平時作空轉(zhuǎn)，當(dāng)操作剪切時主軸傳動齒輪帶動剪切軸傳動，剪切軸上偏心軸通過連桿帶動上刀架作上下直線運(yùn)動達(dá)到剪切目的。本機(jī)采用轉(zhuǎn)鍵離合器裝置，當(dāng)機(jī)器準(zhǔn)備剪切時，通過腳踏開關(guān)，使電磁鐵吸鐵，轉(zhuǎn)鍵打手與轉(zhuǎn)鍵離合器在彈簧力的作用下，分離脫開，轉(zhuǎn)鍵與離合器接合，從而帶動主軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行剪切。制動機(jī)構(gòu)：制動系統(tǒng)由制動輪凸輪機(jī)構(gòu)、彈簧拉桿機(jī)構(gòu)組成的凸輪作用的帶式制動器，制動機(jī)構(gòu)裝在主軸的右端，制動器的作用是當(dāng)剪切運(yùn)動過程中提供摩擦力矩，抵消刀架重量和壓料彈簧力造成的不平衡力矩，保證運(yùn)動的平穩(wěn)性。制動器力矩的大小可以通過制動彈簧部的螺母進(jìn)行調(diào)整。上刀架后端配置有對尺機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整剪板尺寸，兩個標(biāo)尺，距離剪口1800mm左右，凸出床子外，隨上刀架剪切過程上下移動，后下料區(qū)為剪切后成品工件或板料存放地，存料區(qū)根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)安裝操作要求設(shè)置有地坑，地坑內(nèi)有軌道和推車，可移動轉(zhuǎn)運(yùn)工件或板料。

■剪板機(jī)存在缺陷和安全隱患分析

該剪板機(jī)存在缺陷和安全隱患，不符合安全評價標(biāo)準(zhǔn)和要求。安全性評價標(biāo)準(zhǔn)要求：1、設(shè)備設(shè)施安全防護(hù)罩、網(wǎng)和防護(hù)欄應(yīng)完整可靠，符合GB/T8196要求；2、離合器動作靈敏、可靠。傳動外露部分的防護(hù)裝置齊全可靠，安全防護(hù)裝置可靠有效，使用專用工具符合安全要求；3、剪板機(jī)等壓料腳應(yīng)平整，危險部位有可靠的防護(hù)。4、機(jī)械設(shè)備外露轉(zhuǎn)動部分有防護(hù)罩，并設(shè)有必要的閉鎖裝置，機(jī)床配置的各種安全防護(hù)裝置及安全保護(hù)控制裝置應(yīng)齊備、性能可靠。剪板機(jī)存在的主要缺陷和安全隱患：1、該剪板機(jī)出廠時主軸傳動齒輪僅輪沿有防護(hù)罩，防護(hù)性能不足，主軸傳動齒輪位置較低安裝在床子左側(cè)側(cè)面，在剪板過程中，主軸傳動齒輪起動后空轉(zhuǎn)待加工，處于長轉(zhuǎn)動狀態(tài)，由于剪切力需求，慣性較大，制動后依然轉(zhuǎn)動較長時間，易產(chǎn)生碰觸及進(jìn)入主軸傳動齒輪中物件和人手部位等，作業(yè)過程中，由于操作送料人員經(jīng)?？拷佑|，易發(fā)生傷害事故，手料等能伸進(jìn)去，存在潛在危險，如圖1所示；2、制動系統(tǒng)由制動輪凸輪機(jī)構(gòu)、制動彈簧拉桿機(jī)構(gòu)等組成，整體機(jī)構(gòu)無防護(hù)罩，其位置較低裸露，安裝在床子右側(cè)，設(shè)計制造安全防護(hù)有缺陷，操作過程中產(chǎn)生危險視覺，且易造成碰觸傷害，制動凸輪機(jī)構(gòu)經(jīng)常操作旋轉(zhuǎn)隨時制動，凸輪高低位置循環(huán)變化，易造成視覺混亂，操作傳料過程極易靠近，存在明顯缺陷和危險，如圖2所示；3、剪扳機(jī)前臺剪口處無防護(hù)欄設(shè)施，由于出廠設(shè)計缺陷，存在嚴(yán)重安全隱患，剪板機(jī)前臺剪口在送料剪切過程中，很容易在送料腳踩開關(guān)操作過程中不協(xié)調(diào)失控，易導(dǎo)致剪指傷手事故，非常危險，存在嚴(yán)重的安全隱患和設(shè)計制造缺陷等，如圖3所示；4、剪板機(jī)后區(qū)下料區(qū)，有地坑及軌道推車移動轉(zhuǎn)運(yùn)工件板料，還有對尺機(jī)構(gòu)外凸并隨剪切過程上下移動，未設(shè)置防護(hù)欄，給操作生產(chǎn)帶來了很多的危險性，易誤入地坑或碰觸對尺機(jī)構(gòu)等，可能造成人身傷害事故，存在安全風(fēng)險和安全隱患等，如圖4所示。針對上述問題，應(yīng)采取安全對策進(jìn)行改造，

圖1 剪板機(jī)主軸傳動齒輪防護(hù)罩不完善

圖2 剪板機(jī)制動輪凸輪機(jī)構(gòu)無防護(hù)裝置

圖3 剪板機(jī)剪口無防護(hù)裝置

圖4 剪板機(jī)后下料區(qū)無防護(hù)圍欄

■制定對策完善安全措施

針對存在問題，制定對策完善安全措施。為防止發(fā)生人身傷害事故，經(jīng)多方研究后決定為該設(shè)備加裝防護(hù)設(shè)施，根據(jù)剪板機(jī)基本功能和運(yùn)行原理，考慮其機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，既要保持原有功能效率及固有結(jié)構(gòu)組成，又要保證制作安裝檢修方便，不隨意增加剪板機(jī)復(fù)雜程度，經(jīng)論證測量、設(shè)計，擬在主軸傳動齒輪端部原防護(hù)罩基礎(chǔ)上增加安裝防護(hù)罩，并考慮觀察檢修需要，同時考慮有效安全效果，防護(hù)罩覆蓋整體空間三分之二，效果很好，如圖5所示；對于制動輪凸輪機(jī)構(gòu)，考慮其完全置于低空中，危險性及安全隱患較大，且不易安裝等特點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場分析認(rèn)為考慮在周邊機(jī)身上制作安裝防護(hù)罩較為合理，可使防護(hù)罩完全包圍制動輪，可固定在機(jī)架上，開扇形口不影響現(xiàn)連桿傳動功能和彈簧制動調(diào)整機(jī)構(gòu)，不增加制動輪凸輪機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，使用效果很好，如圖6所示；對于剪板機(jī)前臺剪口，是關(guān)鍵要害部位，根據(jù)加工操作習(xí)慣，易于進(jìn)料剪切方便，生產(chǎn)效率較高，而往往忽視安全問題，完全靠操作者的主觀意識來控制，缺乏本質(zhì)安全設(shè)施，同時，針對員工操作習(xí)慣和不良意識，必須改變操作意識，還要考慮加工過程視線及方便，在改造時盡可能考慮操作方便和生產(chǎn)效率等，采用框架結(jié)構(gòu)，保證視線要求，易于安裝檢修等，滿足使用要求，如圖7所示；加工制作后，把要裝的防護(hù)配件制造完成，防護(hù)罩材料采取鋁合金材料，輕便便于加工安裝，不增加設(shè)備自身負(fù)荷，便于拆卸檢修維護(hù)保養(yǎng)。主軸傳動輪防護(hù)罩及制動輪凸輪機(jī)構(gòu)防護(hù)罩采用2.5t鋁合金板廢料利用制作，剪板機(jī)前臺剪口防護(hù)欄用10t鋁板邊角余料制作而成，成本低，重量輕，便于安裝固定。對剪板機(jī)后下料區(qū)采用鋼管結(jié)構(gòu)制作護(hù)欄，按照安全評價要求高度進(jìn)行加工安裝，并考慮對尺及轉(zhuǎn)運(yùn)工件板料需要，做成活動護(hù)欄，非常實用，如圖8所示，剪板機(jī)后下料區(qū)防護(hù)欄狀況等。剪板機(jī)后下料區(qū)圍欄用一般鋼管焊制分多段組成，并可移動，既起到安全作業(yè)防止接近設(shè)備操作及誤入地坑而導(dǎo)致危險，又可拆卸移動對尺及轉(zhuǎn)運(yùn)工件板料檢修清理等。

圖5 改造后主軸傳動齒輪防護(hù)罩

圖6 改造后制動輪凸輪機(jī)構(gòu)防護(hù)罩

圖7 改造后剪板機(jī)剪口防護(hù)欄狀況

圖8 完善后后下料區(qū)加防護(hù)圍欄狀況

■改造后效果

經(jīng)過維修人員操作人員加工制作及安裝，將所有安全防護(hù)措施安裝到位后，可以看到剪板機(jī)安全系數(shù)明顯提高，安裝前后形成明顯對比，為操作工人的安全又加上了一道安全鎖。根據(jù)以上改造完善前后的對比圖可以看出：圖1主軸傳動輪改裝前防護(hù)一般，手、料能伸進(jìn)去，嚴(yán)重不合理，圖5改造后，補(bǔ)充完善防護(hù)功能，消除安全隱患，安全可靠。圖2制動輪凸輪機(jī)構(gòu)改造前完全外露危險性較大，圖6改造后增加防護(hù)罩安全多了，消除潛在危險；圖3剪板機(jī)剪口改造前無防護(hù)罩，存在缺陷，易發(fā)生事故，存在嚴(yán)重安全隱患，圖7剪板機(jī)剪口改造后增加防護(hù)欄，安全性能提高，從根本上消除安全隱患。圖4完善前剪板機(jī)后下料區(qū)敞開狀況隨時可能誤入碰觸或掉入地坑內(nèi)，造成意外傷害，圖8完善后剪板機(jī)后下料區(qū)增加防護(hù)圍欄，有效防止誤入下料區(qū)內(nèi)，防止意外傷害。剪板機(jī)整體本質(zhì)安全得到加強(qiáng)，消除安全隱患，彌補(bǔ)了缺陷，滿足生產(chǎn)工藝需求，效果很好。

■改造后的監(jiān)督管理和安全作業(yè)

剪板機(jī)經(jīng)改造完善安全措施后確實消除了安全隱患和缺陷，增強(qiáng)了剪板機(jī)的本質(zhì)安全，效果顯著。因此，如何維護(hù)改造效果，保持改造成果至關(guān)重要，必須加強(qiáng)監(jiān)督管理，定期檢查維護(hù)，主要要求：維護(hù)保養(yǎng)時要重點(diǎn)檢查防護(hù)罩固定情況，是否松動是否有裂紋等不正常現(xiàn)象，重點(diǎn)監(jiān)督剪口防護(hù)欄是否變形和松動，后下料區(qū)防護(hù)圍欄是否規(guī)范使用等，對存在問題及時解決，對剪口防護(hù)欄是否檢修保養(yǎng)后不及時安裝，對于下料區(qū)護(hù)欄要求必須正常固定，傳料使用移動后及時還原，對其維護(hù)保養(yǎng)過程要求增加到安全作業(yè)指導(dǎo)書中，對于未及時安裝或有意拆卸不使用的行為進(jìn)行考核，保證安全裝置設(shè)施完備。

■結(jié)語

設(shè)備的本質(zhì)安全具有高度的可靠性和安全性，可以杜絕或減少傷亡事故的發(fā)生，減少操作過程不當(dāng)行為，提高安全防范性能。設(shè)備本質(zhì)安全從控制導(dǎo)致事故的安全操作和設(shè)備本身方面入手，通過改造完善安全措施，從根本上發(fā)現(xiàn)和消除事故與危害的隱患，防止設(shè)備本身存在安全隱患可能發(fā)生傷害，是根本的積極的安全措施。通過剪板機(jī)改造前后可以看出，設(shè)備本質(zhì)安全及操作過程人員的安全性是有明顯區(qū)別的，Q11－13×2500型剪床安全防護(hù)措施的改造方案和實施是可行的，是切合實際的，也是成功的。改造后大大提高剪板機(jī)的本質(zhì)安全和安全運(yùn)行保障，消除了缺陷和安全隱患，增強(qiáng)了員工的安全歸屬感，提高了工作效率。