普通車床“加裝限位安全保護(hù)裝置”技術(shù)改造

目前，技工院校面臨教學(xué)質(zhì)量上層次、改革創(chuàng)新、無重大安全事故、樹品牌等辦學(xué)壓力。實(shí)習(xí)教學(xué)是技工院校課程設(shè)置不可缺少的一部分，因此，對于機(jī)械專業(yè)“伴機(jī)如伴虎”的安全問題要特別重視。在車工實(shí)習(xí)教學(xué)過程中，由于學(xué)生對車床操作的不熟悉以及安全意識欠缺，存在一定程度的教學(xué)安全隱患。立足學(xué)校辦學(xué)需求，在保證教學(xué)質(zhì)量的同時，改革創(chuàng)新，提高教學(xué)安全系數(shù)，節(jié)省教學(xué)成本是學(xué)校必須面對和解決的問題。結(jié)合筆者所在學(xué)校“普通車削加工”課程開設(shè)的需要，本文對普通車床的技術(shù)改造進(jìn)行詳細(xì)探討和方案實(shí)施。通過使用驗(yàn)證，收到了預(yù)期效果。

一、目前車工實(shí)習(xí)教學(xué)的現(xiàn)狀

車工實(shí)訓(xùn)是機(jī)加工實(shí)習(xí)教學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，使用設(shè)備為手工操作的普通車床。因此，操作車床安全系數(shù)高低成為事故發(fā)生的決定要素。對于技校學(xué)生來說，他們接觸普通車削加工往往處于機(jī)械入門階段，其機(jī)械基礎(chǔ)知識欠缺，對車床性能陌生，安全意識薄弱，因此容易出現(xiàn)誤操作導(dǎo)致車床零部件的互相碰撞損壞，甚至出現(xiàn)人身安全事故。例如：

刀架與卡盤碰撞破損，存在安全隱患（圖1）；

操縱桿操作手柄碰撞三桿固定架而導(dǎo)致破裂脫落（圖2）；

個別學(xué)生將卡盤匙插在卡盤插孔上就啟動車床，導(dǎo)致卡盤匙飛出，危險(xiǎn)性極高；

車床嚴(yán)重?fù)p壞，產(chǎn)生昂貴的維修費(fèi)用，加大了教學(xué)成本；

出現(xiàn)人身安全責(zé)任事故，產(chǎn)生大筆的醫(yī)療費(fèi)用，嚴(yán)重者致殘或死亡等。

因此，在日常教學(xué)中，想方設(shè)法加強(qiáng)教學(xué)管理，提高車工實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全系數(shù)，避免設(shè)備及人生安全事故的發(fā)生顯得尤為重要。為了提高安全系數(shù)，避免安全事故的發(fā)生，降低意外教學(xué)成本，通過對車床的現(xiàn)場考察分析，結(jié)合現(xiàn)狀，對車床實(shí)施“加裝限位安全保護(hù)裝置”技術(shù)改造。

三、技術(shù)改造

1.設(shè)計(jì)草圖

設(shè)計(jì)草圖如圖3所示。

限位安全保護(hù)裝置1：防止大拖板、溜板箱等部件與三桿固定架、尾座等部件發(fā)生意外碰撞（圖4）。

限位安全保護(hù)裝置2：防止刀架與卡盤的碰撞（圖5）。

安全啟動保護(hù)裝置3：插匙取電，防止卡盤匙留在卡盤插口上而誤啟動車床，發(fā)生事故（圖6）。

2.方案分析

限位安全保護(hù)裝置（1）：防止大拖板、溜板箱等與三桿固定架、尾座等部件發(fā)生意外碰撞。

原因及后果：學(xué)生誤扳動主軸箱換向手柄，啟動主軸，使大拖板迅速向尾座方向移動，造成大拖板與尾座或溜板箱部件與三桿固定架碰撞，部件損壞。

解決方案：安裝限位安全保護(hù)裝置，使部件未發(fā)生碰撞時，車床斷電急停。如圖4所示。

安全保護(hù)裝置 靠近限位開關(guān)保護(hù)生效

限位安全保護(hù)裝置（2）：防止刀架與卡盤的碰撞。

原因及后果：學(xué)生在操作過程中，由于對車床操作的不熟練或精神不集中，導(dǎo)致刀架與卡盤發(fā)生意外碰撞，輕則刀架破損，重則卡盤損壞、刀架損壞、小拖板傳動絲桿損壞或人身安全事故等。

解決方案：安裝限位安全保護(hù)裝置，使刀架距離卡盤5mm，車床斷電急停。在自動車削過程中，大拖板在車床斷電急停后，由于慣性會移動一段距離，高速車削時慣性行程達(dá)15mm，因此附加安裝硬檔塊裝置（彈簧的收縮已提前對大拖板的慣性運(yùn)動進(jìn)行緩沖限制），使刀架左端面距離卡盤3mm處進(jìn)行死限位，實(shí)現(xiàn)二次保護(hù)。如圖5所示。

安全保護(hù)裝置 靠近限位開關(guān)保護(hù)生效

安全啟動保護(hù)裝置（3）：插匙取電，防止卡盤匙留在卡盤插口上而誤啟動車床，發(fā)生事故。

原因及后果：學(xué)生在裝拆加工坯料時，經(jīng)常不隨手取下卡盤匙，將卡盤匙留在卡盤插口上。在操作過程中，可能發(fā)生身體某部分撞到主軸啟動手柄或粗心大意啟動車床，使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，卡盤匙飛出傷人。

解決方案：安裝安全啟動保護(hù)裝置，強(qiáng)制學(xué)生必須取下卡盤匙，并插到安全啟動裝置中方可通電并啟動車床。反之，當(dāng)學(xué)生需要拆卸或安裝坯料時，必須使用卡盤匙時，卡盤匙脫離安全啟動保護(hù)裝置，車床斷電，保護(hù)生效，杜絕車床意外啟動，以及避免了學(xué)生將卡盤匙留在卡盤插口上就啟動車床的意外發(fā)生，大幅度提高了安全系數(shù)。如圖6所示。

插匙取電，車床可啟動。拔出卡盤扳手，車床斷電，保護(hù)生效，車床無法啟動。

三、技術(shù)改造效果

通過對30臺普通車床安裝三處安全保護(hù)裝置，收到了預(yù)期的效果，提高了安全系數(shù)，使車床設(shè)備及人身安全得到有力的保障，為教學(xué)的安全管理提供了強(qiáng)有力的支持，未出現(xiàn)安全事故以及因安全裝置所引起的車床故障問題。例如，某生某次沒有檢查車床主軸箱換向手柄就啟動車床，使大拖板迅速移向車床尾部，撞擊行程開關(guān)，斷電保護(hù)，避免了大拖板撞擊三桿固定架造成部件損壞的事故重演。

機(jī)械事故的發(fā)生是可控制甚至避免的，但事故代價(jià)是難以預(yù)測的，因此應(yīng)重視強(qiáng)化安全意識，規(guī)范操作，提高安全系數(shù)。車床設(shè)備的損壞，特別是重要零部件的不可修復(fù)損壞，將產(chǎn)生大筆的更新維護(hù)經(jīng)費(fèi)（上千元至萬元不等）；出現(xiàn)人身安全事故更是不堪設(shè)想。因此，利用現(xiàn)有師資力量對車床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了低成本（改造材料成本價(jià)約85元/臺）技術(shù)改造，間接降低了教學(xué)意外成本，保障了學(xué)生人身安全，產(chǎn)生長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

借鑒對車床的技術(shù)改造，可對銑床、磨床、剪床、數(shù)控機(jī)床等部分重要部件進(jìn)行技術(shù)改造，從根本上降低事故的發(fā)生率，營造改革創(chuàng)新的風(fēng)氣，創(chuàng)建和諧安全的教學(xué)環(huán)境。

（作者單位：廣東省廣州市公用事業(yè)高級技工學(xué)校）