1.2　机械安全技术

1.2.1　机械安全概述

（1）机械的组成　所谓机械，是指机器与机构的总称。传统工程学认为一台完善的现代化机器具有五个部分，即原动机构、传动机构、执行机构、控制系统和支撑装置，如图1-11所示。

上述系统工作原理如下：原动机构将各种形式的动力能变为机械能输入，经过传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构，通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务，而组成机械的各部分借助支撑装置连接成一个整体。

以下简要介绍传统上述五种机械组成部分的功能与相关设备。

①原动机构　原动机构是提供机械工作运动的动力源。常用的原动机构有电动机、内燃机、人力或畜力（常用于轻小设备或工具，或作为特殊场合的辅助动力）等。

②执行机构　执行机构是通过刀具或其他器具与物料的相对运动或直接作用来改变物料的形状、尺寸、状态或位置的机构。

③传动机构　传动机构是用来将原动机构和工作机构联系起来，传递运动和力（力矩），或改变运动形式的机构。

④控制系统　控制系统是用来操纵机械的启动、制动、换向、调速等运动，控制机械的压力、温度、速度等工作状态的机构系统，包括各种操纵器和显示器。

⑤支撑装置　支撑装置是用来连接、支撑机器的各个组成部分，承受工作外载荷和整个机器重量的装置。

（2）机械的危险因素类型　由机械产生的危险，是指机械本身和在机械使用过程中产生的危险，可能来自机械自身、燃料和原材料、新的工艺方法和手段、人对机器的操作过程，以及机械所在的场所和环境条件等多方面。

①机械危险　由于机械设备及其附属设施的构件、零件、工具、工件或飞溅的固体、流体物质等的机械能作用，可能产生伤害的各种物理因素，以及与机械设备有关的滑绊、倾倒和跌落危险。

②电气危险　电气危险的主要形式是电击、燃烧和爆炸。电气危险产生的条件有人体与带电体的直接接触或接近高压带电体，静电现象，带电体绝缘不充分而产生漏电，线路短路或过载引起的熔化粒子喷射、热辐射和化学效应，由于电击所导致的惊恐使人跌倒、摔伤等。

③温度危险　人体与超高温物体、材料、火焰或爆炸物接触，以及热源辐射所产生的烧伤或烫伤；高温生理反应；低温冻伤和低温生理反应；高温引起的燃烧或爆炸等。

④噪声危险　根据噪声的强弱和作用时间不同，可造成耳鸣、听力下降、永久性听力损伤，甚至爆震性耳聋等；噪声还会对神经系统、心血管系统造成影响，还可能使人产生厌烦、精神压抑等不良心理反应；干扰语言和听觉信号，从而可能继发其他危险等。

⑤振动危险　按振动作用于人体的方式，可分为局部振动和全身振动。振动可对人体造成生理和心理的影响，严重的振动可能导致生理严重失调等病变。

⑥辐射危险　辐射源可分为电离辐射和非电离辐射两类，某些辐射源可杀伤人体细胞和机体内部的组织，轻者会引起各种病变，重者会导致死亡。

⑦材料和物质产生的危险　生产过程中可能接触或吸入有害物，例如有毒、有腐蚀性或刺激性的液、气、雰、烟和粉尘等；同时，生产过程中可能接触霉菌等生物和病毒、细菌等微生物和其他致害动物、植物等；生产中的物料可能存在火灾与爆炸、坍塌等危险。

⑧未履行安全人机工程学原则产生的危险　由于机械设计或环境条件不符合安全人机工程学原则，存在与人的生理或心理特征、能力不协调之处，可能对作业人员的生理、心理、操作等方面产生影响。

⑨综合性危险　存在于机械设备及生产过程中的危险有害因素涉及面很宽，既有设备自身造成的危害，又有材料和物质产生的危险，也有生产过程中人的不安全因素，以及工作环境恶劣、劳动条件差（如负荷操作）等原因带来的灾害，表现为复杂、多样、动态、随机的特点。有些单一危险看起来微不足道，当它们组合起来时就可能发展为严重危险。

（3）机械伤害的基本类型

①卷绕和绞缠的危险　引起这类伤害的是：作回转运动的机械部件，如轴类零件，包括联轴器、主轴、丝杠等；回转件上的突出形状；旋转运动的机械部件的开口部分，如链轮、齿轮、皮带轮等圆轮形零件的轮辐等。旋转运动的机械部件将人的头发、饰物（如项链）、手套、肥大衣袖或下摆随回转件卷绕，继而引起对人的伤害。

②挤压、剪切和冲击的危险　引起这类伤害的是作往复直线运动的零部件。其运动轨迹可能是横向的，如大型机床的移动工作台、牛头刨床的滑枕等；也可能是垂直的，如剪切机的压料装置和刀片、压力机的滑块、大型机床的升降台等。作直线运动特别是相对运动的两部件之间、运动部件与静止部件之间产生对人的夹挤、冲撞或剪切伤害。

③引入或卷入、碾轧的危险　引起这类伤害的主要危险是相互配合的运动部件，如啮合的齿轮之间以及齿轮与齿条之间、带与带轮等引发的引入或卷入，轮子与轨道、车轮与路面等滚动的旋转件引发的碾轧等。

④飞出物打击的危险　由于发生断裂、松动、脱落或弹性位能等机械能释放，使失控的物件飞甩或反弹对人造成伤害。例如，轴的破坏引起装配在其上的带轮、飞轮等运动零部件坠落或飞出；由于螺栓的松动或脱落，引起被紧固的运动零部件脱落或飞出；高速运动的零件破裂，碎块甩出；切削废屑的崩甩等。另外，还有弹性元件的位能引起的弹射，如弹簧、带等的断裂；在压力、真空下的液体或气体位能引起的高压流体喷射等。

⑤物体坠落打击的危险　处于高位置的物体具有势能，当它们意外坠落时，势能转化为动能，造成伤害，如高处掉落的零件、工具或其他物体等。

⑥切割和擦伤的危险　切削刀具的锋刃，零件表面的毛刺，工件或废屑的锋利飞边，机械设备的尖棱、利角、锐边等，无论物体的状态是运动还是静止的，这些由于形状产生的危险都会构成潜在的危险。

⑦碰撞和剐蹭的危险　机械结构上的凸出、悬挂部分，如起重机的支腿、吊杆，机床的手柄，长、大加工件伸出机床的部分等，这些物件无论是静止的，还是运动的，都可能产生危险。

⑧跌倒、坠落的危险　由于地面堆物无序或地面凹凸不平导致的磕绊跌伤；接触面摩擦力过小（如光滑、油污、冰雪等）造成打滑、跌倒；人从高处失足坠落，误踏入坑井坠落等。

（4）机械安全要求

①合理的机械结构形式　机械设备的结构形式一定要与其执行的预定功能相适宜，不能因结构设计不合理而造成机械正常运行时的障碍、卡塞或松脱；不能因元件或软件的瑕疵而引起计算机数据的丢失或死机；不能发生任何能够预测到的、与机械设备的设计不合理有关的事件。

②提高可靠性和足够的抗破坏能力　可靠性是指机械或其零部件在规定的使用条件下和规定期限内执行规定功能而不出现故障的能力。传统机械设计只按产品的性能指标进行设计，而可靠性设计除要保证性能指标外，还要保证产品的可靠性指标，即产品的无故障性、耐久性、维修性、可用性和经济性等，可靠性是体现产品耐用和可靠程度的一种性能，与安全有直接关系。

③对使用环境具有足够的适应能力　机械设备必须对其使用环境（如温度、湿度、气压、冰雪、振动、负载、静电、腐蚀介质等）具有足够的适应能力，特别是抗腐蚀或空蚀、耐老化磨损、抗干扰的能力，不致由于电气元件产生绝缘破坏而导致控制系统零部件临时或永久失效，或由于物理性、化学性、生物性的影响而造成事故。

④不得产生超标的有害物质　应采用对人体无害的材料和物质（包括机械自身的各种材料、加工原材料、润滑剂、清洗剂及废弃物等）。对不可避免的毒害物（如粉尘、有毒物、辐射性、放射性、腐蚀气体等），应在设计时考虑采取密闭、排放、隔离、净化等措施。在人员合理暴露的场所，其成分、浓度应低于产品安全卫生标准的规定，不得构成对人体健康的危害，也不得对环境造成污染。

⑤可靠有效的安全防护　任何机械都有多种的危险。因此，必须建立可靠的物质屏障，即在机械上配置一种或多种专门用于保护人的安全的防护装置、安全装置或采取其他安全措施。

⑥履行安全人机学的要求　显示装置、控制装置、人的作业空间和位置以及作业环境，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。

⑦维修的安全性　机械的可维修性是指机械出现故障后，在规定的条件下，按规定程序或手段实施维修，可以保持或恢复其执行预定功能状态。

1.2.2　常用生产机械安全技术

1.2.2.1　金属切削机械安全技术

金属切削机床是用切削方法对金属毛坯进行机械加工，使其获得预定的形状、精度和光洁度的设备。由于切削的对象是金属，因此旋转速度快，切削工具（刀具）锋利，这是金属加工的主要特点。正是由于金属切削机床是高速精密机械，其加工精度和安全性不仅影响产品质量和加工效率，而且关系到操作者的安全。

（1）金属切削加工中的危险因素

①机床设备的危险因素

a.静止状态的危险因素　包括：切削刀具的刀刃；突出较长的机械部分，如卧式铣床立柱后方突出的悬梁。

b.直线运动的危险因素　包括：纵向运动部分，如外圆磨床的往复工作台；横向运动部分，如升降台铣床的工作台；单纯直线运动部分，如运动中的皮带、链条；直线运动的凸起部分，如皮带连接接头；运动部分和静止部分的组合，如工作台与床身；直线运动的刀具，如带锯床的带锯条。

c.回转运动的危险因素　包括：单纯回转运动部分，如轴、齿轮、车削的工件；回转运动的凸起部分，如手轮的手柄；运动部分和静止部分的组合，如手轮的轮辐与机床床身；回转部分的刀具，如各种铣刀、圆锯片。

d.组合运动的危险因素　包括：直线运动与回转运动的组合，如皮带与皮带轮、齿条与齿轮；回转运动与回转运动的组合，如相互啮合的齿轮。

e.飞出物击伤的危险　飞出的刀具、工件或切屑有很大的动能，都能对人体造成伤害。

②不安全行为引起的危险　由于操作人员违反安全规程而发生的事故甚多，如未戴防护帽而使长发卷入丝杠、未穿工作服使领带或过于宽松的衣袖被卷入机械转动部分、戴手套作业被旋转钻头或切屑绕在一起卷入机器危险部位。

（2）金属切削机床的防护装置　装设防护装置的目的是为了防止操作者与机床运动部件、切削刀具、被加工件接触而造成的伤害，以及避免切屑、润滑冷却液伤人。防护装置主要有以下几种。

①防护罩　用于隔离外露的旋转部件，如皮带轮、链轮、齿轮、链条、旋转轴、法兰盘和轴头。

②防护挡板　用于隔离磨屑、切屑和润滑冷却液，避免其飞溅伤人。一般用钢板、铝板和塑料板作材料。妨碍操作人员观察的挡板，可用透明的材料制作。

③防护栏杆　不能在地面上操作的机床，操纵台周围应设高度不低于0.8m的栏杆；容易伤人的大型机床运动部位，如龙门刨床床身两端，也应加设栏杆，以防工作台往复运动时撞人。

防护装置可以是固定式的（如防护栏杆），或平日固定，仅在机修、加油润滑或调整时才取下（如防护罩），也可以是活动式的（如防护挡板）。在需要时，还可以用一些大尺寸的轻便挡板（如金属网）将不安全场地围起来。

1.2.2.2　压力加工机械安全技术

（1）锻压机械安全技术

①锻压机械的危险因素　锻造是金属压力加工的方法之一，它是机械制造生产中的一个重要环节。根据锻造加工时金属材料所处温度状态的不同，锻造又可分为热锻、温锻和冷锻。这里是指热锻，即被加工的金属材料处在红热状态（锻造温度范围内），通过锻造设备对金属施加的冲击力或静压力，使金属产生塑性变形而获得预想的外形尺寸和组织结构的锻件。

在锻造生产中，易发生的外伤事故按其原因可分为三种：由机器、工具或工件直接造成的刮伤、碰伤等机械伤，烫伤，以及电气伤害。

②锻压机械的安全技术　锻压机械的结构不但要保证设备运行中的安全，而且要能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全。此外，还必须便于调整和更换易损件，便于对在运行中要取下检查的零件进行检查。

a.锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。

b.外露的传动装置（齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等）必须要有防护罩。防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。

c.锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关，并保证设备运行和停车状态的连续可靠。

d.启动装置的结构应能防止锻压设备意外开动或自动开动。

e.电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有“启动”“停车”等字样。停车按钮为红色，其位置比启动按钮高10～12mm。

f.在高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击现象，降低突然升高的压力。

g.蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置。

h.任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀必须由技术检查员加铅封，并定期进行检查。

（2）冲压机械安全技术

①冲压机械的危险因素　根据发生事故的原因分析，冲压作业中的危险主要有以下几个方面。

a.设备结构具有的危险　相当一部分冲压设备采用的是刚性离合器。这是利用凸轮机构使离合器接合或脱开，一旦接合运行，就一定要完成一个循环，才会停止。假如在此循环中手不能及时从模具中抽出，就必然会发生伤手事故。

b.动作失控　设备在运行中还会受到经常性的强烈冲击和振动，使一些零部件变形及磨损甚至碎裂，引起设备动作失控而发生危险的连冲事故。

c.开关失灵　设备的开关控制系统由于人为或外界因素引起的误动作。

d.模具的危险　模具担负着使工件加工成型的主要功能，是整个系统能量的集中释放的部位。由于模具设计不合理，或有缺陷，没有考虑到作业人员在使用时的安全，在操作时手需要直接或经常性地伸进模具才能完成作业，因而增加了受伤的可能。有缺陷的模具则可能因磨损、变形或损坏等原因在正常运行条件下发生意外而导致事故。

②冲压机械的安全技术

a.手用安全工具　使用安全工具操作时，将单件毛坯放入凹模内或将冲制后的零件、废料取出，实现模外作业，避免用手直接伸入上下模口之间装拆制件，保证人身安全。

目前，使用的安全工具一般根据本企业的作业特点自行设计制造。按其不同特点大致归纳为以下五类：弹性夹钳、专用夹钳（卡钳）、磁性吸盘、真空吸盘、气动夹盘。

b.模具防护措施　模具防护包括：在模具周围设置防护板（罩）；通过改进模具减小其危险面积，扩大安全空间；设置机械进出料装置，以此代替手工进出料方式，将操作者的双手隔离在冲模危险区之外，实行作业保护。

（a）模具防护罩（板）　设置模具防护罩（板）是实行安全区操作的一种措施，模具防护的形式包括固定在下模的防护板、固定在凹模上的防护栅栏、折叠式凸模防护罩和锥形弹簧构成的模具防护罩。

（b）模具结构的改进　在不影响模具强度和制件质量的情况下，可将原有的各种手工送料的单工序模具加以改进，以提高安全性。具体措施如下：将模具上模板的正面改为斜面；在卸料板与凸模之间做成凹槽或斜面；导板在刚性卸料板与凸模固定板之间保持足够的间隙，一般不小于15mm；在不影响定位要求时，将挡料销布置在模具的一侧；单面冲裁时，尽量将凸模的凸起部分和平衡挡块安排在模具的后面或侧面；在装有活动挡料销和固定卸料板的大型模具上，用凸轮或斜面机械控制挡料销的位置。

c.冲压机械的防护装置　冲压设备的防护装置形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。

（a）机械式防护装置　包括推手式保护装置、摆杆护手装置和拉手安全装置。机械式防护装置结构简单、制造方便，但对作业干扰影响较大，操作工人不太喜欢使用，应用比较局限。

（b）双手按钮式防护装置　双手按钮式防护装置是一种用电气开关控制的保护装置。启动滑块时，将人手限制在模外，实现隔离保护。只有操作者的双手同时按下两个按钮时，中间继电器才有电，电磁铁动作，滑块启动。凸轮中开关在下死点前处于开路状态，若中途放开任何一个开关时，电磁铁都会失电，使滑块停止运动，直到滑块到达下死点后，凸轮开关才闭合，这时放开按钮，滑块仍能自动回程。

（c）光电式防护装置　光电式防护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的。它是在冲模前设置各种发光源，形成光束并封闭操作者前侧、上下模具处的危险区。当操作者手停留或误入该区域时，使光束受阻，发出电信号，经放大后由控制线路作用使继电器动作，最后使滑块自动停止或不能下行，从而保证操作者人身安全。

1.2.2.3　起重机械安全技术

起重机是用来进行物料搬运作业的机械设备。起重机械通过工作机构的组合运动，将物料提升，并在空间一定范围内移动，然后按要求将物料安放到指定位置，空载回到原处，准备再次作业，从而完成一次物料搬运的工作循环。起重机械的搬运作业是周期性的间歇作业。起重机械广泛用于输送、装卸和仓储等作业场所。

（1）起重作业的危险因素　起重作业属于特种作业，起重机械属于危险的特种设备。起重机械具有特殊的机构和结构形式，使起重机和起重作业方式本身存在许多危险因素。

①吊物具有很高的势能　被搬运的物料个大体重（一般物料为十几立方米或几十立方米，均达数吨重）、种类繁多、形态各异，起重搬运过程是重物在高空中的悬吊运动。

②起重作业是多种运动的组合　四大机构组成多维运动，体形高大金属结构的整体移动，大量结构复杂、形状不一、运动各异、速度多变的可动零部件，形成了起重机械的危险点多且分散的特点，增加了安全防护的难度。

③作业范围大　起重机横跨车间或作业场地，在其他设备、设施和施工人群的上方，起重机带载后可以部分或整体在较大范围内移动运行，使危险的影响范围加大。

④多人配合的群体作业　起重作业的程序是地面司索工捆绑吊物、挂钩；起重司机操纵起重机将物料吊起，按地面指挥，通过空间运行将吊物放到指定位置摘钩、卸料。每一次吊运循环，都必须由多人合作完成，无论哪个环节出现问题，都可能发生意外。

⑤作业条件复杂多变　在车间内，地面设备多，人员集中；在室外，受气候、气象条件和场地的影响，特别是流动式起重机还受到地形和周围环境等诸多因素的影响。

（2）起重机械安全技术　为保证起重机械设备及人员的安全，各种类型的起重机械均设有多种安全防护装置，常见的起重机械安全防护装置有各种类型的限位器、缓冲器、防碰撞装置、防偏斜和偏斜指示装置、夹轨器和锚定装置、超载限制器和力矩限制器等。

①超载限制器　超载保护装置按其功能可分为自动停止型、报警型和综合型等几种。

a.自动停止型　自动停止型超载限制器在起重量超过额定起重量时，能停止起重机向不安全方向继续动作，同时允许起重机向安全方向动作。其工作原理是通过杠杆、偏心轮、弹簧等反映载荷的变化，根据这些变化与限位开关配合达到保护作用。自动停止型一般为机械式超载限制器，多用于塔式起重机。

b.报警型　报警型超载限制器能显示出起重量，并当起重量达到额定起重量的95%～100%时，能发出报警的声光信号。

c.综合型　综合型超载限制器能在起重量达到额定起重量的95%～100%时发出报警的声光信号；当起重量超过额定起重量时，能停止起重机向不安全方向继续动作。

②缓冲器　设置缓冲器的目的是吸收起重机的运行动能，以减缓冲击。缓冲器的类型有很多，常用的缓冲器有弹簧缓冲器、橡胶缓冲器和液压缓冲器。

缓冲器设置在起重机或起重小车与止挡体相碰撞的位置。在同一轨道上运行的起重机之间，以及在同一起重机桥架上双小车之间，也应设置缓冲器。

③限位器　限位器是用来限制各机构在某范围内运转的一种安全防护装置，但不能利用限位器停车。它包括两种类型：一类是保护起升机构安全运转的上升极限位置限制器和下降极限位置限制器；另一类是限制运行机构的运行极限位置限制器。

a.上升极限位置限制器和下降极限位置限制器　上升极限位置限制器用于限制取物装置的起升高度。当吊具起升至上极限位置时，可防止吊钩等取物装置继续上升拉断起升钢丝绳，限位器能自动切断电源，使起升机构停止，避免发生重物掉落事故。

下降极限位置限制器在取物装置下降至最低位置时，能自动切断电源，使起升机构下降，运转停止，此时应保证钢丝绳在卷筒上缠绕余留的安全圈不少于3圈。

b.运行极限位置限制器　运行极限位置限制器由限位开关和安全尺式撞块组成。其工作原理是：当起重机运行到极限位置后，安全尺触动限位开关的传动柄或触头，带动限位开关内的闭合触头分开而切断电源，运行机构停止运转，起重机将在允许的制动距离内停车，即可避免因硬性碰撞止挡体对运行的起重机产生过度的冲击碰撞。

凡是有轨运行的各种类型的起重机，均应设置运行极限位置限制器。

④防碰撞装置　对于同层多台或多层设置的桥式类型起重机，容易发生碰撞。在作业情况复杂、运行速度较快时，单凭司机判断避免事故是很困难的。为了防止起重机在轨道上运行时碰撞邻近的起重机，运行速度超过120m/min时，应在起重机上设置防碰撞装置。其工作原理是：防碰撞装置利用光或电波传播反射的测距原理，在两台起重机相对运动到设定距离时，自动发出报警，进而切断电源，使起重机停止运行，避免起重机之间的相互碰撞。

⑤防偏斜装置　为了防止大跨度的门式起重机和装卸桥在运行过程中产生过大的偏斜，应设置偏斜限制器、偏斜指示器或偏斜调整装置等，以保证起重机支腿在运行中不出现超偏现象，即通过机械和电器的联锁装置，将超前或滞后的支腿调整到正常位置，以防桥架被扭坏。当桥架偏斜达到一定量时，应能向司机发出信号或自动进行调整，当超过许用偏斜量时，应能使起重机自动切断电源，使运行机构停止运行，保证桥架安全。

常见的防偏斜装置有钢丝绳式防偏斜装置、凸轮式防偏斜装置、链式防偏斜装置和电动式防偏斜指示及自动调整装置等。

⑥其他安全防护装置　起重机械在使用过程中还有其他安全防护装置，如抗风防滑和锚定装置、防止起重机臂触电安全装置、幅度指示器、联锁保护装置、水平仪、防止吊臂后倾装置和登机信号按钮等。

1.2.2.4　木工机械安全技术

（1）木材加工危险因素

①机械危险　刀具的切害伤害，工件、工件的零件或机床的零件在加工中意外抛射飞出的冲击伤害，锯机上断裂的锯条、磨锯机上砂轮破裂的碎片等物件的打击伤害，是木材加工中常见的危害类型；其他机械伤害，如接触运动零部件和机器上凸出部位剐碰等，则发生较少。

②木材的生物效应　木材生物活性的有毒、过敏性物质可引起许多不同的发病症状和过程，例如皮肤症状、视力失调、对呼吸道黏膜的刺激和病变、过敏症状，以及各种混合症状。发病性质和程度取决于木材种类、接触的时间或操作者自身的体质条件。

③化学危害　木材的天然特性使化学防腐在木材的储存、加工和成品的表面修饰处理等过程中成为必不可少的环节。可用的化学物范围很广，其中很多会引起中毒、皮炎或损害黏膜。

④木粉尘伤害　大量木粉尘可导致呼吸道疾病，严重的可表现为肺叶纤维化症状，木工中鼻癌和鼻窦腺癌发病率较高，据分析可能与木粉尘中的可溶性有害物有关。

⑤火灾和爆炸的危险　木材原料、半成品或成品、切削废料等都是易燃物，悬浮的木粉尘和使用的某些化学物质等都是易爆危险因素。火灾危险存在于木材加工全过程的各个环节。

⑥噪声和振动危害　木工机械是高噪声和高振动机械。

（2）木工机械的安全技术　在设计上就应使木工机械具有完善的安全装置，包括安全防护装置、安全控制装置和安全报警信号装置等。其安全技术要求如下。

①按照有轮必有罩、有轴必有套和锯片有罩、锯条有套、刨（剪）切有挡以及安全器送料的要求，对各种木工机械配置相应的安全防护装置。徒手操作者必须有安全防护措施。

②对产生噪声、木粉尘或挥发性有害气体的机械设备，应配置与其机械运转相连接的消声、吸尘或通风装置，以消除或减轻职业危害，维护职工的安全和健康。

③木工机械的刀轴与电器应有安全联控装置，在装卸或更换刀具及维修时，能切断电源并保持断开位置，以防止误触电源开关或突然供电启动机械，造成人身伤害事故。

④针对木材加工作业中的木料反弹危险，应采用安全送料装置或设置分离刀、防反弹安全屏护装置，以保障人身安全。

⑤在装设正常启动和停机操纵装置的同时，还应专门设置遇事故需紧急停机的安全控制装置。按此要求，对各种木工机械应制定与其配套的安全装置技术标准。国产定型的木工机械，在供货的同时，必须带有完备的安全装置，并供应维修时所需的安全配件，以便在安全防护装置失效后予以更新；对早期进口或自制、非定型、缺少安全装置的木工机械，使用单位应研制和配置相应的安全装置，使所用的木工机械都有安全装置，特别是对操作者有伤害危险的木工机械。对缺少安全装置或安全装置失效的木工机械，应禁止或限制使用。

1.2.3　机械安全测试与维修

1.2.3.1　机械安全测试原理

机械设备的安全测试，是利用科学的检测技术对设备运行工况或性能参数做出诊断，定量地识别系统的状态，并对此做出预报。所谓系统状态，是指系统运行过程中其功能是良好的、正常的、劣化的或是出现了故障。

由于机械设备运行状态、工作环境等工作因素的不同，所采用的检测技术亦不尽相同。依据测试对象、测试目的、测试手段的不同，机械测试方法大致可以分为以下五类。

（1）功能和运行测试　该检测主要测试目的是检测机械设备的功能状态和运行中的工况，以便据此采取相应的对策。

（2）定期测试和在线监控　定期测试又称巡回检查，是每隔一定的时间对设备的各规定部位进行一次测试。在线监控是通过一些仪器仪表处理系统对设备的运行状态进行连续的测试和监控，属于现代化的测试手段，当前在一些大型复杂设备上已成功使用。

（3）直接和间接测试　直接测试是属于对设备的零部件直接观察和测试的诊断。由于受到机械结构和运行条件等因素的限制不能进行直接测试时，可以采取间接测试技术，通过二次测试信息间接地得到有关零部件的运行工况。间接测试带有综合信息的因素，有造成误诊的可能。

（4）常规和特殊测试　常规测试属于设备正常运行条件下进行的检测，对设备进行的技术诊断大多属于此类。对于在正常运行条件下难以取得的诊断信息，只有通过创造一个非正常运行条件来取得并进行诊断，称为特殊测试。

（5）简易和精密测试　简易测试属于对设备进行概括性的评价诊断，可以由一般维修人员进行。精密测试则是在简易测试的基础上对设备进行工况精确诊断，一般由专家进行。

1.2.3.2　机械安全测试

（1）机械安全测试基本概念　在机械安全的常规测试中有一类重要测试技术——无损检测。

无损检测又称无损探伤，是指在不损伤被检测对象的条件下，利用物质的声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷大小、位置、性质和数量等信息。

与破坏性检测相比，无损检测有以下特点。

①非破坏性　无损检测不损害被检测对象的使用性能。

②全面性　由于无损检测是非破坏性的，必要时，可对被检测对象进行100%的全面检测，这是破坏性检测办不到的。

③全程性　破坏性检测一般只适用于对原材料进行检测，如机械工程中普遍采用的拉伸、压缩、弯曲等，破坏性检测都是针对制造用原材料进行的，对于产成品和在用品，除非不准备让其继续服役，否则是不能进行破坏性检测的，而无损检测不损坏被检测对象的使用性能。所以，无损检测不仅可对制造用原材料、各中间工艺环节直至最终产成品进行全程检测，也可对服役中的设备进行检测。

无损探伤能应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查（维修保养）等多方面，在质量控制与降低成本之间能起最优化作用。无损探伤还有助于保证产品的安全运行和（或）有效使用。由于各种无损探伤方法都各有其适用范围和局限性，因此新的无损探伤方法一直在不断地被开发和应用。通常，只要符合无损探伤的基本定义，任何一种物理的、化学的或其他可能的技术手段，都可能被开发成一种无损探伤方法。

（2）机械安全测试分类　无损检测方法很多，常规的无损检测方法包括超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）和液体渗透检测（PT）。表1-19列出了不同的无损检测方法的特征。

由于各种检测方法都具有一定的特点，为提高检测结果的可靠性，应根据设备材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式，预计可能产生的缺陷种类、形状、部位和取向，选择最适当的无损检测方法。

任何一种无损检测方法都不是万能的，每种方法都有自己的优点和缺点，应尽可能多用几种检测方法，互相取长补短，以保障承压设备安全运行。

1.2.3.3　机械安全维修概述

机电设备在使用过程中，不可避免地会由于磨损、疲劳、断裂、变形、腐蚀和老化等原因造成设备性能的劣化以致出现故障，从而会使其不能正常运行，最终导致设备损坏和停产，使企业蒙受经济损失，甚至造成灾难性的后果。

因此，采用系统、科学的维护和修理设备的技术与方法对机械安全进行定期的维修，以减缓机电设备劣化速度，排除故障，恢复设备原有的性能和技术要求，保障机电设备的安全运行，保障作业人员生命财产安全，提高生产效率。

（1）机械安全维修基本流程　在设备预防性安全修理类别中，设备大修理（简称为设备大修）是工作量最大、修理时间较长的一类修理。设备大修就是将设备全部或大部分解体，修复基础件，更换或修复机械零件、电气元件，调整修理电气系统，整机装配和调试，以达到全面清除大修前存在的缺陷、恢复设备规定的精度与性能的目的。

机电设备的大修过程一般可分为修前准备、修理过程和修后验收三个阶段。

①修前准备　为了使修理工作顺利进行并做到准确无误，修理人员应认真听取操作者对设备修理的要求，详细了解待修设备的主要问题，了解待修设备为满足工艺要求应做哪些部件的改进和改装，阅读有关技术资料、设备使用说明书和历次修理记录，熟悉设备的结构特点、传动系统和原设计精度要求，以便提出预检项目。经预检确定大件、关键件的具体修理方法，准备专用工具和检测量具，确定修后的精度检验项目和试车验收要求，为整台设备的大修做好各项技术准备工作。

②修理过程　修理过程开始后，首先进行设备的解体工作，按照与装配相反的顺序和方向，即“先上后下，先外后里”的方法，有次序地解除零部件在设备中相互约束和固定的形式。拆卸下来的零件应进行二次预检，还要根据更换件和修复件的供应、修复情况，大致排定修理工作进度，以使修理工作有步骤、按计划地进行。

③修后验收　凡是经过修理装配调整好的设备，都必须按有关规定的精度标准项目或修前拟定的精度项目，进行各项精度检验和试验，如几何精度检验、空运转试验、载荷试验和工作精度检验等，全面检查衡量所修理设备的质量、精度和工作性能的恢复情况。

设备修理后，应记录对原技术资料的修改情况和修理中的经验教训，做好修后工作小结，与原始资料一起归档，以备下次修理时参考。

（2）机械安全维修常用技术　适用于机械安全维修的技术种类繁多，其中各类零件修复技术以其省时、省工、省材料、实时提高绩效性能等优点而被广泛采用。常用的零件修复技术主要可分为金属扣合技术、工件表面强化技术、塑性变形修复技术、电镀修复技术、热喷涂修复技术、焊接修复技术、粘接修复技术七大类，各类修复技术适用范围如表1-20所示。

1.2.4　机电产品安全性设计

机电产品安全设计旨在促使人们在产品设计之初就把安全因素考虑在内，从而保证人在操作使用时的安全和健康，这对于避免安全事故的发生有着重要意义。这一设计理念集中体现了安全原理中“预防为主”的思想，也更符合以人为本的人性化设计理念。

1.2.4.1　机电产品安全性分配概念及原则

（1）机电产品安全性分配　由于机电产品的安全性与可靠性、可维修性等产品的其他质量特性一样，都是产品本身所具有的固有属性，所谓安全性分配，是指根据产品安全性的目标值，对产品的子系统、元器件的安全性按照从上至下、由整体到局部的原则，以时间、成本、效益为限制条件，进行逐步分解，以最低的代价达到可接受水平。

（2）机电产品安全性分配原则　产品安全性分配时，根据系统设计任务书中规定的总体安全性指标，采用合适的方法分配给组成系统的子系统、组件、元器件，并将它们写入与之相对应的分系统设计任务书或技术经济合同中，使各级设计人员明确其安全性设计要求，并研究实现其要求的可能性及其办法。安全性分配通常应遵循以下基本原则。

①对系统的安全关键部件，在满足风险在可接受范围内的前提下，分配的指标应高于其他一般部件，以便更加有效地提高系统整体的安全性水平。

②对于现有技术条件下，单元或部件的安全性在短期提高较难，分配的安全性应为可实现的最大值即可，即安全性的分配应考虑技术、经济等条件。

③对于在现场使用中便于维修或人工补救的分系统或部件，在满足风险在可接受范围内的前提下，可以分配较低的安全性指标。

④对于一些关键部件，经过改进后仍然无法满足系统要求，则产品的事故风险是不可接受的，应该放弃产品的设计。

1.2.4.2　机电产品安全性设计流程

GB/T 15706—2012《机械安全设计通则：风险评估与风险减小》详细给出了进行风险评价和通过设计减小风险的步骤，如图1-12所示。消除或者降低风险的措施主要有本质安全设计、实施辅助安全防护措施、向用户提供风险信息共三个步骤。如果采取了某些安全防护措施后还不能达到减小风险，就应该重新进行风险评估活动，或是更改设备的限值等，直至达到降低风险的目的。