數控折彎機設計安裝維修改造工作中七大安全現象分析
這一問(wèn)題非常重要。無(wú)論在我國有關(guān)國家標準中,還是在歐共體機電產(chǎn)品的CE認證中都是屬于強制性執行的重要內容。對“人員和財產(chǎn)的安全性,控制響應的一致性及維護的便利性”明確“不宜犧牲上述基本要素來(lái)獲取高性能?!保↖EC204.1,GB5226.1)但在實(shí)際維修改造工作中,仍然有以下現象出現:
現象1:亂接中線(xiàn)到PE。
僅以我國國家標準GB/T5226.1為例,其中5.1款明確規定,“在電氣設備內部,中線(xiàn)和保護接地電路之間不應相聯(lián)。也不應把PEN兼用端子在機械電柜內部使用?!蔽覀冊?jīng)遇到不止一例改造后的機床,由于增加器件,需要AC220V電源,則直將三相380V中的一相與機床PE接地端接出構成AC220V,在增加三相用電器件后將其引出的中線(xiàn)接到了PE端子上。顯然,若當某處因機械故障斷開(kāi)時(shí),此時(shí)設備就成為一個(gè)對地有220VAC電壓的帶電體。此時(shí)的設備可對人員構成直接電擊傷害。
一般情況,數控折彎機機床生產(chǎn)商根據國家標準規定,“只有在用戶(hù)同意下才可使用中線(xiàn)。使用中線(xiàn)時(shí)應在機械的技術(shù)文件(安裝圖和電路圖)上表清楚,并應對中線(xiàn)提供標有N的單用絕緣端子?!币虼?,機床改造時(shí)切不可圖省事亂接中線(xiàn)到PE,確保生產(chǎn)及維修人員的安全。
現象2:非單一電源
有些數控折彎機設備增加一些機構,因走線(xiàn)方便,或與其他設備有動(dòng)作關(guān)聯(lián),則新增機構的用電不是從該設備的電源切斷開(kāi)關(guān)下方引絲,而另外引線(xiàn),從而違反了“把機械電氣設備連接到單一電源上”的標準規定(GB/T5226.1─5.1)。當緊急情況時(shí),切斷設備上電源開(kāi)關(guān)并不能切斷設備的全部電源,是對人員造成危害的潛在隱患。
現象3:電氣柜防護等級不夠
我們曾經(jīng)受人委托對某設備進(jìn)行改造后的驗收,該設備的電氣柜為一人多高(約1800MM)單門(mén)寬約800mm,沒(méi)有門(mén)開(kāi)關(guān)。任何人不使用任何工具既可將電柜門(mén)打開(kāi),進(jìn)入電柜內部。電柜內器件的防護等級為IP1.1。顯然該設備的電氣柜結構違反了GB/T5226.1─6.2.1中的下述規定:“只有在下列的一種條件下才允許開(kāi)啟護殼(即開(kāi)門(mén)、罩、蓋板等): a)必須使用鑰匙或工具由熟練技術(shù)人員或見(jiàn)習員開(kāi)啟護殼,操作時(shí)可能不適宜開(kāi)電氣設備。
b)開(kāi)啟護殼之前先切斷其內部的帶電部件;這個(gè)技術(shù)要求可由門(mén)與切斷開(kāi)關(guān)(如電源切斷開(kāi)關(guān))的連鎖機構來(lái)實(shí)現,使得只有在切斷開(kāi)關(guān)開(kāi)后才能打開(kāi)門(mén),以及把門(mén)關(guān)閉后才能接通開(kāi)關(guān)。c)只有當所有帶電件直接觸電的防護等級至少為IP2X或IPXXB時(shí)(見(jiàn)IEC529),才允許不用鑰匙或工具和不切斷帶電部件去開(kāi)啟護殼?!币虼?,該設備電柜的防護等級遠未達到“只能允許熟練技術(shù)人員進(jìn)入,并遵守特殊技術(shù)要求(IEC364─4─41 IEC─4─47 IEC439─1)?!庇纱寺裣碌陌踩[患可想而知。
數控折彎機機床等設備的電氣柜通風(fēng),在國際上早已被公認的“正壓”方式,在一些機床改造中卻沒(méi)有實(shí)現。我們曾遇到一臺國產(chǎn)機床,采用負壓通風(fēng),其刀架上的切削液沿蛇皮軟管進(jìn)入電柜。電纜地溝中的潮氣、切削時(shí)的粉塵等等都沿著(zhù)各通道、縫隙進(jìn)入到電柜中。該機床使用大約一年左右的時(shí)間,電氣柜內線(xiàn)路板及各電氣件上一層污垢,明顯的水汽(凝露)痕跡。該機床故障頻頻,影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。在GB5226.1─13.3中明確規定“控制裝置的外殼一般應具有不低于IP54的防護等級(見(jiàn)IEC529)?!庇纱丝梢?jiàn),不按標準行事,必須付出代價(jià)。
現象4:電氣設備欠保護
在國家標準GB/T5226.1中對于連續工作的0.5kw及以上電動(dòng)機規定要有熱保護措施。電動(dòng)機的熱積累失敗是電動(dòng)機燒毀的重要原因。機床設備改造過(guò)程中使用與電動(dòng)機不匹配的:“時(shí)間─電流”保護器件,即保護器件與被保護器件繞組的時(shí)間常數相互差異較大時(shí),往往起不到有效的保護作用。我們在實(shí)際工作中看到,維修、改造的機床往往在這方面存在的問(wèn)題。
現象5:控制線(xiàn)路埋隱患
眾所周知,對于涉及人員和設備安全的這類(lèi)信號,如急停信號、超程信號、報警信號等,應為“用斷電的方式停車(chē)”和“切斷被控制器件的所有通電導線(xiàn)”(GB/T5226.1─9.4.2.1)我們曾經(jīng)遇到一家民辦企業(yè)設計改型的數控折彎機機床,極限行程開(kāi)關(guān)使用常開(kāi)觸點(diǎn),即成為當機床不超程正常工作時(shí)線(xiàn)路為“斷開(kāi)”(低電平),當運動(dòng)部件超程將行程開(kāi)關(guān)壓上時(shí),線(xiàn)路閉合(高電平),在機床調試過(guò)程中,維修人員為測量線(xiàn)路,將所接插頭拔下后沒(méi)能及時(shí)插上,結果在試車(chē)時(shí)線(xiàn)路始終處于常開(kāi)狀態(tài),控制器確認機床“正?!?,以致將絲杠支撐軸承座撞壞??上攵?,如果在用戶(hù)使用過(guò)程之中運動(dòng)拖鏈線(xiàn)路因機械原因斷開(kāi),所造成的財產(chǎn)損失或人員傷害又應由誰(shuí)來(lái)承擔?
控制電路中“繼電器線(xiàn)圈一側接地”早已被認為是避免故障誤動(dòng)作的有效安全措施。但在一些經(jīng)過(guò)改造的機床設備中,繼電器線(xiàn)圈兩側均設有控制觸點(diǎn)的或一端接電源,另一端接觸點(diǎn)的現象很普遍。由于線(xiàn)路在機床設備上穿上走下,若某處因機械磨損絕緣失效對地短路,繼電器誤動(dòng)作,后果不堪設想。值得一提的是,一些電氣改造的設計人員,為圖方便,常常將控制輸出端設計成集電極開(kāi)路形式直接驅動(dòng)繼電器線(xiàn)圖,但同時(shí)也埋下事故的隱患。
現象6:安全操作保護功能不完備
當有飛濺危險的設備沒(méi)有防護門(mén)連鎖功能,當需確認操作人員雙手已離開(kāi)危險動(dòng)作區域方能動(dòng)作的沒(méi)設雙手控制方式。當缺相造成電器在燒毀的沒(méi)設置三相聯(lián)動(dòng)斷路器而分別使用三路保險等,都直接構成對人員和財產(chǎn)的危害。
現象7:警示標志不完善
一些經(jīng)過(guò)改造的機床設備,沒(méi)能按照GB5226.1─18.2的要求給出相應的警告標志。往往在修改的技術(shù)文件中都沒(méi)有很好說(shuō)明,僅在培訓時(shí)口頭向操作人員提出警示。
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