安全装置的类型与特点

    生产中使用的设备种类繁多，存在的危险与有害因素各异，一般都有相应的专用安全装置。因此，安全装置的具体结构形式千变万化，种类多样。但从安全装置的作用、组成及工作原理等方面看存在许多共性，据此，就可对安全装置进行分类。安全装置的分类方法很多，从不同的侧面有不同的分类。?
   （1）按安全装置的使用功能可分为两大类：安全保护装置和安全控制装置。安全保护装置是指配置在机械设备上能防止危险部位及危险因素引起伤害，保障人身和设备安全的所有安全装置。当操作者处于危险区或设备处于不安全状态时，安全保护装置能直接起安全保护作用，如隔离防护安全装置、联锁防护安全装置、超限保险安全装置、紧急制动装置等。安全控制装置本身并不直接参与人身保护动作，根据其作用方式不同分为安全防护控制装置和安全监测控制装置，具体如下：?
    ①安全防护控制装置：该安全装置本身并不直接参与保护人身的安全动作，但是，当人一旦进入危险区，它可以控制机械不能启动或停止运转，或将人从危险区排出，或控制人体不能进入危险区。如双手按钮式开关、光电式安全防护装置等。?
    ②安全监测控制装置：这是一种将监测仪器和控制系统相结合在一起的安全装置，可以达到预定的安全水平。一般用在自动化机械或装置上，将监测仪器置于设备的适当部位，在设备运转中定期或连续监测其状态参数（振动、声音、温度、压力等）的变化，以此来反映设备运行状态的变化。当设备的状态参数变化到接近限定值的某百分数时，报警器发出警报信号提醒操作者和维修人员注意：当状态参数超过限定值时，控制系统马上发出指令并驱动执行机构降低危险性水平或切断设备电源，使设备停止运转。?
    （2）按控制作用方式及功能不同分类的常见安全装置类型如图所示，其中典型安全装置的特点如下：?

按功能、作用方式划分的安全装置类型

     ① 隔离防护安全装置?
     隔离防护安全装置是专为保护人身安全而设置的。该装置有的是装在机械设备上的防护罩，有的是置于机械周围一定距离的防护屏或防护栅栏，它们的作用都是防止人进入危险区，阻止人与外露的高速运动或传动的零部件接触而被伤害，避免飞溅出来的切屑、工件、刀具等外来物伤人。该装置又分为防护罩和防护屏两种类型。?
     防护罩：其作用，一是使人体不能进入危险区，二是阻挡高速飞向人体的外来物。为此，防护罩应满足如下基本要求：?
     a.有足够的强度和刚度，结构和布局合理，而且应牢固地固定在设备或基础上。?
     b.防护罩与运转零部件之间应留有足够的间隙，以免相互接触，干扰运动或碰坏零件。?
     c.防护罩不能给生产场所带来新的危险，其表面应光滑，不得有毛刺或尖锐棱角。?
     d.防护罩不应影响操作者的视线和正常作业，应便于设备的检查、保养、维修。?
     根据防护罩的结构特点，分为固定式、可动式和联锁式。?
     固定式防护罩：用螺栓、螺母或铆接、焊接牢固地固定在设备上，一般采用封闭式结构，对于需要经常察看危险区内部工况的场合，可采用网状结构或栅栏结构。当调整或维修机械时，只有专用工具才能打开。为了适应不同对象和不同规格设备的防护，可设计成可调式的。但是，只要一经调定，就要保持固定，不能轻易移动或拆开。固定式防护罩适用于不经常进行调整和维修的可动零部件。如飞轮、传动带、明齿轮、砂轮等的防护。在设计和安装防护罩时，应根据国家标准来确定安全开口和安全距离。所谓安全开口（也叫作安全间隙）是指人体任何一部分（手指、手掌、上肢、足尖等）不能通过的最大开口尺寸；而安全距离是指人体任何一部分所允许接近危险区（如作业点）的最小距离。?
     可动式防护罩：又称开启式防护罩，不需要专用工具就能打开。主要用于需要经常调整和维修的活动部件，以及需要将工件送入工作点或从工作点取出这些部位的防护。可动式防护罩结构既可以是独体型，也可以是固定式防护罩上开设送取料孔的绞式盖或推拉门。例如锯床上的可调防护罩，大型立式车床上的环开可动式防护罩，钻床钻头上的伸缩式防护罩，车床卡盘上的防护罩等。?
     防护屏：是设置在离设备一定距离的地面上，根据需要可以移动。主要适用于不需要人进行操作的设备，它除了可以防止设备伤害外，还可以防止由于灼烫、腐蚀、触电等造成的伤害。防护屏应有足够的强度，一般用金属材料制成，可以采用栅栏、网状结构或孔板结构。常见的有围栏、防护屏、栏杆等。在设计防护屏时，其栅栏的横向或竖向间距、网眼或网孔的最大尺寸和防护屏的高度，以及防护屏放置的最小安全距离必须符合国家标准的要求。?
     ② 联锁防护安全装置?
     联锁防护安全装置的特点主要体现在“联锁”两字上，它表示既有关系，又相互制约（互锁）的两种运动或两种操纵动作的协调动作，实现安全控制。它是各类设备用得最多、最理想的一种安全装置。联锁装置可以通过机械的、电气的或液压、气动的方法使设备的操纵机构相互联锁或操纵机构与电源开关直接联锁，主要用于以下几方面的控制：?
     a.防止同时接通两个或两个以上相互干扰的运动，如车床上刀架的纵向与横向运动不允许同时接通；机床的启动或制动不允许同时发生等。?
     b.防止几个运动同时传动某一个执行部件，如车床的丝杠与光杠不能同时传动刀架。?
     c.防止颠倒顺序动作，即不允许前一个动作尚未完成，下一个动作已经开始，如自动车床上送料与松夹料动作，机床上工件未夹紧，主轴不能起动；燃汽热水器使用中，没有送水，热水器不燃烧；反之，水停，火也自动停等。?
     d.防止误操作功能相反的按钮或手柄，如启动与停止运动的开与关，液压传动中油路的通与断，防护罩门的开和关与机器的起和停等。
     ③ 超限保险安全装置?
     机械设备在正常运转时，一般都保持一定的输入、输出运行参数和工作状态参数。当由于某种原因使设备发生故障时，将引起这些参数（振动、噪声、温度、压力、负载、速度、位置等）的变化，而且可能超出规定的极限值，如果不及时采取措施，将可能发生设备或人身事故。超限安全保险装置就是为防止这类事故发生而设置的，它可以自动排除故障，并一般能自动恢复正常运行。?
     ④ 越位安全装置?
     机械设备以一定速度运动时，有时需要改变其运动方向或运动速度，或需要停止在指定的位置。如自动加工机械中，刀具的运动有快速趋近、慢速工进、停止运动等变速程序要求。设备直行件运动都有一定的行程限度，如果超越规定的行程，就可能发生撞坏设备或撞伤人的事故。为此，必须设置行程限位安全装置。这种装置有机电式、液压式等。?
     ⑤ 超压安全装置?
超压安全装置的作用是，当设备内部的流体介质压力超过规定限值时进行泄压。它广泛用于锅炉、压力容器（如液化气贮存器、反应器、换热器等），因为这些设备若超压运行就可能发生爆炸和泄漏等重大事故。超压安全装置主要有安全阀、防爆膜、卸压膜等。按结构及泄压方法不同又可分为阀型、断裂型（即破坏型）、熔化型及组合型等。其中，安全阀是锅炉、气瓶等压力容器中重要的安全装置，它的作用是，当容器中介质压力超过允许压力时，安全阀就自动开启，排气降压避免因超压而引起事故。当介质压力降到允许的工作压力之后，便自动关闭。?
     ⑥ 制动装置?
     制动装置也属于安全装置，它的作用是，当设备出现异常现象（如声音异常、零部件松动、振动剧烈、有人进入危险区等），可能导致设备损坏或造成人身伤害的紧急时刻，立即将运动零部件制动，中断危险事态的发展。例如，在危险位置突然出现人；操作者的衣服被卷入设备或人正在受伤害；运行部件越程与固定件或运动件相撞等紧急情况下，为了防止事故发生或阻止事故继续发展，必须使设备紧急制动。按制动方式不同分有机械制动装置和电力制动装置。机械制动是靠摩擦力产生的制动力或制动力矩来实现制动，而电力制动则是使电动机产生一个与转子转向相反的制动转矩来实现制动。?
    ⑦ 监测控制与警示装置?
    当设备发生故障，或人处于危险区域内时，随时有可能发生设备或人身伤亡事故。在这种情况下，该类装置的监测仪器向操作人员或维修人员发出危险警报信号，以提醒工作人员注意，并采取相应措施避免事故发生。?
    ⑧ 防触电安全装置?
    触电是人机系统中造成人身伤亡事故的重要原因之一，为了保证操作人员及检修人员的安全，设备上一定要设置防触电安全装置及安全措施，常用的方法有：?
    a.断电保险装置?
    最简单的断电保险装置是联锁开关。如当打开设备的防护罩时，与之相关部分的电源被切断，操作人员及检修人员就可以安全地接触这些部分。关上防护罩后，电源又自动接通。?
    b.电容器放电装置?
当设备内部有储存电荷量大的电容器时，即使切断电源，电容器及其线路仍需要较长时间的放电，人员接触仍有被触电的危险。电容器放电装置的作用就是泄放设备切断电源后，其电容器内尚存的电荷。如果电容器及其线路的电压不能在切断电源后两秒钟内放电降到30伏以下，则必须设置放电装置。?
    c.接地?
    为了防止人员受高压伤害，设备的所有机壳、暴露部位都应接地，保持它们的电位与地电位相同。?
    总之，安全装置是设备本质安全化的基础，而设备的安全化是保证安全生产的物的保障条件，要确保安全生产就必须消除设备在生产过程中所产生的各种危险与有害因素。?