車床卡盤扳手安全保護裝置的設(shè)計

黃偉 李周華 梁群 韋世林 黃云

摘要：一般的車床是很容易發(fā)生安全事故的部件就是卡盤扳手，在安裝和拆卸零部件時，因為客觀原因有可能出現(xiàn)安全方面上的一些問題。本文章主要是分析了車床卡盤扳手出現(xiàn)安全事故的一些相關(guān)因素，以及設(shè)計卡盤扳手在安全保護方面上的裝置。

關(guān)鍵詞：車床;卡盤扳手;安全保護

一、引言

現(xiàn)階段，車床機械加工作業(yè)在高校、工業(yè)、公司中仍保持著相當規(guī)模的應用。由于車床機械加工作業(yè)具有一定的安全隱患，機器傷人事故也時有發(fā)生，所以，對車床機械加工作業(yè)的安全教育和作業(yè)標準化教育十分關(guān)鍵。首先，在技術(shù)手段方面，提高車床生產(chǎn)的機械化和自動化水平，其次，在技術(shù)管理方面，加強對車床使用方式和安全意識的培訓，形成有效的管理機制，避免車床使用過程中發(fā)生重大安全事故。造成高速車床卡盤扳手、工具等的安全隱患問題時常發(fā)生，故此，車床安全的一些防范措施和安全保護裝置對于自動化程度方面上不高的一般車床是非常必要的。

二、車床卡盤扳手安全事故分析

（一）車床部分操作失靈或存在故障

在車床加工操作的狀況下，在安裝以及拆卸工件時，操作人員應先要停止車床操作，使車床離合器手柄放在中間，關(guān)閉主機，停止卡盤操作。然后把卡盤扳手放在卡盤上。實行安裝和拆卸工作時，在車床失靈的狀況下，很有可能會產(chǎn)生離合器手柄定位部分損壞從而使其定位不正確、離合器摩擦盤的之間的距離調(diào)整不準確，在抬起離合器在中間的位置和連接電源和可能出現(xiàn)的其他情況。主機還在工作，在卡盤還沒有停止運行時。此時，要是放入卡盤扳手。這就使得卡盤受外力方面的驅(qū)動，使其卡盤飛出或者是撞擊車床，從而發(fā)生安全事故問題。

（二）人為因素

人為因素引起的重大車床安全事故占車床安全事故的絕大多數(shù)。人為操作失誤主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是裝卸零件后，如果工人不及時拔出卡盤扳手，就通電，卡盤扳手會飛出或沖擊機器。第二，工人裝卸零件時，不接觸離合器手柄，使其車床通電啟動。第三，操作人員沒有掌握車床的操作程序到位，操作程序混亂，發(fā)生安全事故。這三起事故都是人為操作失誤造成的。這也是在這個階段使用車床時最可能發(fā)生的安全事故，尤其是在學生們在實習時。人為因素產(chǎn)生的安全事故時常會發(fā)生。一方面，學生們還沒有熟練地掌握車床運用的基本知識，在操作中容易發(fā)生機械設(shè)備操作事故;另一方面，事故的發(fā)生是由于學生缺乏安全意識，以及在實際操作中缺乏相應的安全意識培訓。因此，對卡盤扳手安裝安全保護裝置是非常必要的。

三、車床卡盤扳手安全保護裝置設(shè)計與應用

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計

安全保護裝置外殼一般應用1mm厚鐵板壓制焊接而成。這樣可以有效控制車床的啟動，并在其上放置輸入電壓行程限位開關(guān)。此外，在此基礎(chǔ)上，還應要放一個警示牌來提醒操作人員的安全運用，警示標志應要放在車床的左前方，這樣能夠有效地提升視覺效果。通常安全保護裝置一般都是放在進給箱左面以及車床動力控制面板上。如果設(shè)置在這里，不會影響車床的正常使用，還能有效防止車床油、鐵板飛揚等。但是需要注意的是，如果沒有將保護裝置放置在上述位置，則必須進行適當?shù)谋Ｗo工作。安全保護裝置重要使用于安裝裝置的關(guān)鍵，所以，安全意識不是太強，在缺乏適當?shù)谋Ｗo條件的影響下，如粉煤灰、鐵葉，從而使其短路，以及影響車床的使用壽命。

（二）制作

車床卡盤扳手的安全保護裝置應根據(jù)車床的工作特點和工廠結(jié)構(gòu)制作。當安全保護裝置過大時，不妨礙廠內(nèi)其他正常生產(chǎn)活動。可選擇（100×70）mm選擇1mm厚的鐵板和25mm直徑、80mm長的鐵管，在鐵管一端銑（10×25）mm的長槽，在進行銜接后，將行程控制器固定在其中。測試后，在主軸箱旁邊安裝適當?shù)奈恢?。選擇的位置應要不妨礙車床的正常運行以及不妨礙裝卸工件。通常用在送料箱左側(cè)，先測量比例，然后根據(jù)情況沖孔固定線材。鉆孔時，注意不要鉆穿箱壁。否則會有漏氣和漏油。最后，一定要做好保護工作，防止灰塵和鐵板進入工廠進入卡盤扳手的安全保護裝置。防塵罩可保護設(shè)備。防塵罩應采用Z形，由常用鐵板制成，頂部折疊，方便工人使用。

（三）工作原理

卡盤扳手安全保護裝置制造完成以后，應要依據(jù)圖紙以及設(shè)計的主要原理實行測試。卡盤扳手在進入安全保護裝置之后，行程開關(guān)觸頭受彈簧壓力方面上的影響向外推，使電源接通。但是當卡盤扳手沒有插入安全裝置時，不管是改變手柄位置或接通車床電源，都不可能使車床正常運行。在這種情況下，車床卡盤保護裝置的設(shè)計是合格的。

四、車床卡盤扳手安全裝置特點

車床卡盤扳手等安全裝置的普遍運用，這樣能夠降低車床安全事故的發(fā)生。在卡盤扳手的工作當中，安全保護裝置的普遍運用從而提升了車床的保護率度。安全保護裝置擁有安全、可靠、無故障等一些相關(guān)的優(yōu)點。同時，保護裝置結(jié)構(gòu)比較簡單便捷。通過進行對設(shè)計原理以及設(shè)計模型的一些了解，這樣能夠輕松實現(xiàn)安全保護裝置的制造。尺寸小、材質(zhì)輕且具有抗油污、抗震動等優(yōu)點，特別適合于大中型廠房。采用能夠有效避免因車床運行中主觀及客觀因素所造成的卡盤扳手安全事故，既能夠保障車床設(shè)備和機器車床作業(yè)人員的安全，同時又能夠抵擋巨大的機械沖擊力，還具備了易于更換、制造成本低的優(yōu)勢。該設(shè)計還可廣泛應用于數(shù)控車床，從而給數(shù)控機床帶來了有效保護。

總結(jié)

綜上所述，在很多設(shè)備都逐漸走向了技術(shù)智能化、操作運行自動化的先進模式下，不能忽略對那些半自動化、人工作業(yè)機械設(shè)備的安全維護。而普通車床和數(shù)控車床則是當前應用較多的機加工技術(shù)設(shè)備，在使用安全問題上都必須采用安全保護裝置加以維護。車床卡盤扳手安全保護裝置的設(shè)計與使用，不但可以保證初學者的生命安全，而且還可以大大提高車床的使用壽命。

參考文獻：

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[3] 黃偉. 車床卡盤扳手安全保護裝置原理及設(shè)計探究[J]. 南方農(nóng)機，2019，50（8）：111.

課題名稱：機械車床卡盤扳手保護裝置的設(shè)計，編號：S202111549115

作者簡介：黃偉（1988.08-），男，壯族，廣西河池人，學士，南寧學院機電與質(zhì)量技術(shù)工程學院（系），工程師。研究方向：機械制造