关键词：机械设备设计；安全性；自动化设备
引言：应用机械设备展开企业生产活动时应以保障人身安全为基础，人们对机械设备的安全性问题尤为在意，为了降低事故发生概率，在加强设备质量监控的同时，做好机械设备设计工作至关重要。机械设备安全设计需要应用安全科学的相关理论方法，对设备内部有限发生可能性环节加以识别，做出可能性评价，从设备结构与防护装置入手，做好机械设备的安全设计。
1 机械设备设计安全控制的原则
机械设备安全设计时应遵循以下原则：（1）机械设备的安全控制应满足设计要求。做好对机械设备的安全性控制是满足设备生产需求的关键，机械设备中还需要包含各项基本功能，比如设备安全性控制以及信息技术支持，人们在设计机械设备时要从全方位展开考虑，使机械设备的设计环节与制造环节能够满足实际需求，保证机械设备在使用时与生产要求达到一致。（2）机械设备安全设计应满足可靠性和安全性的需求。从设计阶段开始，机械设备设计就要遵循这两项原则，以此保证设备发生故障时能够及时得到解决。（3）保障机械设备的高效性。在设备安全设计过程中，应根据设备的特征提高设计人员的信息处理能力，为今后的设备运行与机械设备发展提供帮助[1]。
2 新标准下机械设备安全设计要点
2.1直接安全技术
直接安全技术指的是对机械设备自身存在的不安全因素进行消除，保障使用者人身安全。人工作业会存在一定的危险性，机械化作业可以代替人工作业，比如在加工中心，人们可以依靠抓持工件辅助夹持，设备做好夹紧工序。随后，关闭防护绵掌，应用CAD软件画图输入机床，加工中心即可高效完成零部件加工作业，整个过程无需人工，零部件加工精度更高。这样做可以让人体与设备保持一定距离，将危险源隔离，避免工件与道具在未夹紧的状态下切削飞溅，给接近高速旋转件的操作者带来危险。设备进给系统内设置限位开关，在传动系统内加装过载保护装置，在液压系统内安装限压阀与溢流阀，在控制电路内安装电器自锁装置，这些装置在机械设备安全设计中具有一定的必要性，可以保障操作者的人身安全。对于需要持续供应恒定压力的场合，为了避免空压机在运行时发生故障而出现意外失压状况，人们会额外安装一台空压机，或者使用蓄能器为备用的压力源，确保意外失压情况不会出现。无论是另外准备一台设备，还是安装保护装置，这都是直接安全技术的一种[2]。
2.2间接措施
与直接安全技术不同，间接措施主要是依靠安全防护装置提高设备的安全性。当设备不能直接采取安全防护措施时，人们只能使用间接措施保障机械设备设计安全。最常见的做法就是在机械设备上加装安全防护装置，当设备出现危险时可以保证操作者不会受到机械性损伤。可以在机械设备周围加装防护栅网与防护桩，比如机械设备的传动环节皮带轮以及链轮处无法进行直接安全保护措施，人们会在此处安装防护罩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人们日常中使用到的电梯是一种吊装设备，为了保证电梯上下运行安全，在设备边缘处留出一定尺寸的安全距离，当电梯运维人员需要攀高操作时，可以在爬梯处设置具有相对高度的防护栏。张紧轮与曳引轮等牵引设备使用时，也需要在安装轴处加装防护装置。
新标准对机械设备的防护罩安全提出了以下技术要求：（1）防护罩的结构与布局应设计合理，人体不能直接接触危险区域。（2）防护罩应保持足够的强度与刚度，首选金属材料制造防护罩。（3）防护罩应保持封闭结构，需要网状结构的防护罩时，其安全距离与网眼开口宽度需要满足直径与边长低于6.5mm和安全距离超过35mm的要求。固定式防护罩在使用时有时会调节运动部件，因此可以使用联锁式防护罩或者可调式防护罩。
2.3指示性措施
当机械设备安全设计无法采用直接性安全技术与间接保护措施时，为了实现对机械设备的安全控制，人们只能采取指示性安全措施。指示性措施就是利用醒目的文字和符号、颜色、灯光以及声音向人们传递信息，发出警示性提示，这种情况在企业生产环节比较常见。高速旋转设备周围会标记着“请勿触摸”的标识，回转设备周围会标记着“设备半径范围内请勿站人”的标识，高压设备上会提示着“高压危险”等信息，同时在很多机械设备上会有着“设备最大承重”的标记，这些文字类警示和符号类警示都能够向人们传递信息。颜色类的标记也十分常见，数控机床的急停按钮就是红色，红色、黄色属于安全色，也就是警示性颜色。灯光类的警示会使用三色灯光，机械设备的不同运行条件下会发出不同颜色的灯光，以此向人们传递信息，出现安全问题时装置会有警示音提示。
2.4对设备进行安全性评估
加强对机械设备的安全性检测可以起到防患于未然的效果，设备的安全性评估应秉承着预防为主、治理为辅的原则。机械设计人员在对设备展开安全性控制时应对潜在的所有风险进行考虑，以此作为参考依据进行设备检测工作。安全评估应从设备功能与性能入手，考虑机械设备自身质量，对设备的使用期限和安全管理指标进行分析，加强对机械设备的风险控制，尽可能的降低设备故障发生率。采用状态监测，依靠自动控制技术与故障诊断技术能够让机械设备在较长时间范围内保持出厂时的精度。自动化技术可以自动补偿零部件磨损量，该技术可以用于自动监测报警与排除故障，有时还能够自动切换到备用设备上。对机械设备展开安全评估时，应将人的影响因素考虑在内，人体对听觉信号反应强烈，机械设备可以应用听觉报警信号，让周围的工作人员可以第一时间接收到报警信息。
总结：总而言之，为了实现对机械设备的安全控制，要求企业生产者与设备设计者加强对机械设备安全性的研究，多角度出发，在保障设备质量的同时提高生产效率。机械设备的安全得益于设计环节时对安全问题的周到考虑，通过采用直接安全技术、间接措施、指示性措施，兼顾设备安全性评估，从而保障了设备的运行安全。
参考文献：
[1]张键.机械设计自动化设备安全控制分析[J].南方农机,2019,50(10):148.
[2]徐亚勇.新标准下机械设备设计安全性的思考[J].科技风,2017(17):165.
作者简介：张成成（1990.05.20）；性别：男，籍贯：山东省泰安市人，学历：本科，毕业于鲁东大学；现有职称：助理工程师；研究方向：机械安全。
论文作者:张成成
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
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