自18世紀(jì)后期英國(guó)工業(yè)革命以來(lái)，大量機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)制造過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的使用不僅大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，更是極大提高了生產(chǎn)效率。人類在享受機(jī)械帶給生活的高效便捷的同時(shí)，也同樣遭受機(jī)械給人類帶來(lái)的傷害-----很多傷害甚至是致命的。

然而，生命是無(wú)價(jià)的，為了消除、減少或降低機(jī)械設(shè)備給人帶來(lái)的傷害，提出了設(shè)備本質(zhì)安全的概念。“本質(zhì)安全”一詞的提出源于20世紀(jì)50年代世界宇航技術(shù)的發(fā)展，隨著人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和安全理論的發(fā)展，這一概念逐步被廣泛接受。

什么是設(shè)備本質(zhì)安全呢?本質(zhì)安全是應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的原則，通過(guò)機(jī)械的設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)階段采取措施來(lái)消除設(shè)備隱患的一種實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的方法。也就是說(shuō)，本質(zhì)安全是指通過(guò)設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或設(shè)備發(fā)生故障的情況下也不會(huì)發(fā)生事故。

設(shè)備本質(zhì)安全具有下列5個(gè)特征：

實(shí)現(xiàn)設(shè)備本質(zhì)安全化，主要通過(guò)對(duì)設(shè)備采取安全防護(hù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。安全防護(hù)措施是指采用特定的技術(shù)手段，防止人們?cè)馐懿荒苡稍O(shè)計(jì)適當(dāng)避免或充分限制的各種危險(xiǎn)的安全措施。安全防護(hù)措施的類別主要有防護(hù)裝置及安全裝置。

防護(hù)裝置通常采用殼，罩，屏，門(mén)，蓋，柵欄，封閉式裝置等作為物體障礙，將人與危險(xiǎn)隔離。例如用金屬鑄造或金屬板焊接的防護(hù)箱罩，一般用于齒輪傳動(dòng)或傳輸距離不大的傳動(dòng)裝置的防護(hù)；金屬骨架和金屬網(wǎng)制成防護(hù)網(wǎng)，常用于皮帶傳動(dòng)裝置的防護(hù)；柵欄式防護(hù)適用于防護(hù)范圍比較大的場(chǎng)合或作為移動(dòng)機(jī)械臨時(shí)作業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)。安全裝置是通過(guò)自身的結(jié)構(gòu)功能限制或防止機(jī)器的某種危險(xiǎn),或限制運(yùn)動(dòng)速度,壓力等危險(xiǎn)因素。常見(jiàn)的安全裝置有聯(lián)鎖裝置,雙手操作式裝置,自動(dòng)停機(jī)裝置,限位裝置等。

1、防護(hù)裝置

一般采用防護(hù)欄、防護(hù)網(wǎng)將人與設(shè)備危險(xiǎn)部位隔開(kāi)，達(dá)到安全的目的。

2、聯(lián)鎖裝置

指在危險(xiǎn)排除之前能阻止接觸危險(xiǎn)區(qū)，或者一旦接觸時(shí)能自動(dòng)排除危險(xiǎn)狀態(tài)的一種裝置。例如汽車(chē)制造企業(yè)當(dāng)人進(jìn)入機(jī)械手區(qū)域，設(shè)備自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置；又如防爆烤箱可燃?xì)鉂舛瘸^(guò)設(shè)定值后，自動(dòng)報(bào)警并開(kāi)啟排風(fēng)扇通風(fēng)裝置。聯(lián)鎖裝置通常具備安全性和與設(shè)備控制系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性的雙重特性。

3、制動(dòng)裝置

主要是指工程機(jī)械中的剎車(chē)裝置。是使工程設(shè)備停止或減速的裝置。如汽車(chē)的腳剎與手剎等。

4、止-動(dòng)操作裝置

通過(guò)“耦合-分離”控制電源啟閉，實(shí)現(xiàn)設(shè)備“運(yùn)轉(zhuǎn)-停止”或點(diǎn)動(dòng)的裝置。

5、雙手操作裝置

指為防止手部傷害，必須雙手同時(shí)按下控制開(kāi)關(guān)設(shè)備才會(huì)運(yùn)行的安全裝置。其原理是將滑塊的下行程運(yùn)動(dòng)與雙手的限制聯(lián)系起來(lái)，強(qiáng)制操作者必須雙手同時(shí)推按操作器，滑塊才向下運(yùn)動(dòng)。此間如果操作者哪怕僅有一只手離開(kāi)，或雙手都離開(kāi)操作器，在手伸入危險(xiǎn)區(qū)之前，滑塊停止下行程或超過(guò)下死點(diǎn)，使雙手沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，從而避免受到傷害。

6、自動(dòng)停機(jī)裝置

當(dāng)機(jī)器處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)急停開(kāi)關(guān)切斷電源，停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到保護(hù)人身和設(shè)備的安全。"急停開(kāi)關(guān)"通常為手動(dòng)控制的按壓式開(kāi)關(guān)(按鍵為紅色),串聯(lián)接入設(shè)備的控制電路,用于緊急情況下直接斷開(kāi)控制電路電源從而快速停止設(shè)備避免非正常工作。

7、機(jī)械抑制裝置

主要通過(guò)機(jī)械聯(lián)鎖的方法使機(jī)械運(yùn)動(dòng)與人身體運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，避免人體部位處在機(jī)械嚙合危險(xiǎn)區(qū)，從而達(dá)到安全的目的。

8、限位裝置

主要指通過(guò)物理限位或電路控制來(lái)阻止機(jī)械滑動(dòng)機(jī)構(gòu)向不期望的方向運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)安全的目的。如吊車(chē)鋼絲繩上的固定擋塊，緩沖器、設(shè)備上的行程開(kāi)關(guān)等。

9、感應(yīng)裝置

通過(guò)電子元件感應(yīng)光、壓力、溫度等因素的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)主電路電源的啟閉，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備由運(yùn)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)的裝置。按照感應(yīng)形式，有紅外感應(yīng)（光幕保護(hù)）、壓力感應(yīng)、濃度、溫度感應(yīng)等類型。

為實(shí)現(xiàn)設(shè)備本質(zhì)安全，設(shè)備的本質(zhì)安全化不僅僅采用一種安全防護(hù)技術(shù)，而是采用多種安全防護(hù)技術(shù)手段的組合，下面是具體的案例。

1、電梯的安全防護(hù)裝置

電梯的安全防護(hù)裝置包括：感應(yīng)裝置（門(mén)系統(tǒng)的光柵、過(guò)載保護(hù)和速度保護(hù)裝置）、限位裝置（極限、限位電氣開(kāi)關(guān)、緩沖器）等組成。

2、鉆床的安全防護(hù)裝置

鉆床的安全防護(hù)裝置有防護(hù)裝置（設(shè)備防護(hù)罩）、急停裝置（急停開(kāi)關(guān)、急停按鈕）等組成。

3、CNC機(jī)床安全防護(hù)裝置

NC機(jī)床安全防護(hù)裝置主要由防護(hù)裝置（防護(hù)欄、設(shè)備防護(hù)罩）、感應(yīng)裝置（光柵）、急停裝置（急停按鈕）等組成。

4、汽車(chē)工廠的安全防護(hù)裝置

自動(dòng)化汽車(chē)工廠的安全防護(hù)裝置由防護(hù)裝置（隔柵）、感應(yīng)裝置（光柵、壓力感應(yīng)裝置）、急停裝置（急停按鈕）和聯(lián)鎖裝置組成一套防護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)人在任何情況進(jìn)入機(jī)械手區(qū)域（無(wú)論打開(kāi)門(mén)、站在機(jī)械手光柵保護(hù)內(nèi)側(cè)、站在黃色壓力感應(yīng)區(qū)）設(shè)備電源會(huì)通過(guò)聯(lián)鎖裝置自動(dòng)切斷，萬(wàn)一設(shè)備沒(méi)有停止運(yùn)轉(zhuǎn)，還可以迅速按下急停按鈕，切斷設(shè)備電源，防止人員受到傷害。

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