車床卡盤扳手安全保護(hù)裝置的設(shè)計

黃偉 李周華 梁群 韋世林 黃云

摘要：一般的車床是很容易發(fā)生安全事故的部件就是卡盤扳手，在安裝和拆卸零部件時，因為客觀原因有可能出現(xiàn)安全方面上的一些問題。本文章主要是分析了車床卡盤扳手出現(xiàn)安全事故的一些相關(guān)因素，以及設(shè)計卡盤扳手在安全保護(hù)方面上的裝置。

關(guān)鍵詞：車床;卡盤扳手;安全保護(hù)

一、引言

現(xiàn)階段，車床機(jī)械加工作業(yè)在高校、工業(yè)、公司中仍保持著相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用。由于車床機(jī)械加工作業(yè)具有一定的安全隱患，機(jī)器傷人事故也時有發(fā)生，所以，對車床機(jī)械加工作業(yè)的安全教育和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化教育十分關(guān)鍵。首先，在技術(shù)手段方面，提高車床生產(chǎn)的機(jī)械化和自動化水平，其次，在技術(shù)管理方面，加強(qiáng)對車床使用方式和安全意識的培訓(xùn)，形成有效的管理機(jī)制，避免車床使用過程中發(fā)生重大安全事故。造成高速車床卡盤扳手、工具等的安全隱患問題時常發(fā)生，故此，車床安全的一些防范措施和安全保護(hù)裝置對于自動化程度方面上不高的一般車床是非常必要的。

二、車床卡盤扳手安全事故分析

（一）車床部分操作失靈或存在故障

在車床加工操作的狀況下，在安裝以及拆卸工件時，操作人員應(yīng)先要停止車床操作，使車床離合器手柄放在中間，關(guān)閉主機(jī)，停止卡盤操作。然后把卡盤扳手放在卡盤上。實行安裝和拆卸工作時，在車床失靈的狀況下，很有可能會產(chǎn)生離合器手柄定位部分損壞從而使其定位不正確、離合器摩擦盤的之間的距離調(diào)整不準(zhǔn)確，在抬起離合器在中間的位置和連接電源和可能出現(xiàn)的其他情況。主機(jī)還在工作，在卡盤還沒有停止運(yùn)行時。此時，要是放入卡盤扳手。這就使得卡盤受外力方面的驅(qū)動，使其卡盤飛出或者是撞擊車床，從而發(fā)生安全事故問題。

（二）人為因素

人為因素引起的重大車床安全事故占車床安全事故的絕大多數(shù)。人為操作失誤主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是裝卸零件后，如果工人不及時拔出卡盤扳手，就通電，卡盤扳手會飛出或沖擊機(jī)器。第二，工人裝卸零件時，不接觸離合器手柄，使其車床通電啟動。第三，操作人員沒有掌握車床的操作程序到位，操作程序混亂，發(fā)生安全事故。這三起事故都是人為操作失誤造成的。這也是在這個階段使用車床時最可能發(fā)生的安全事故，尤其是在學(xué)生們在實習(xí)時。人為因素產(chǎn)生的安全事故時常會發(fā)生。一方面，學(xué)生們還沒有熟練地掌握車床運(yùn)用的基本知識，在操作中容易發(fā)生機(jī)械設(shè)備操作事故;另一方面，事故的發(fā)生是由于學(xué)生缺乏安全意識，以及在實際操作中缺乏相應(yīng)的安全意識培訓(xùn)。因此，對卡盤扳手安裝安全保護(hù)裝置是非常必要的。

三、車床卡盤扳手安全保護(hù)裝置設(shè)計與應(yīng)用

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計

安全保護(hù)裝置外殼一般應(yīng)用1mm厚鐵板壓制焊接而成。這樣可以有效控制車床的啟動，并在其上放置輸入電壓行程限位開關(guān)。此外，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)要放一個警示牌來提醒操作人員的安全運(yùn)用，警示標(biāo)志應(yīng)要放在車床的左前方，這樣能夠有效地提升視覺效果。通常安全保護(hù)裝置一般都是放在進(jìn)給箱左面以及車床動力控制面板上。如果設(shè)置在這里，不會影響車床的正常使用，還能有效防止車床油、鐵板飛揚(yáng)等。但是需要注意的是，如果沒有將保護(hù)裝置放置在上述位置，則必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)工作。安全保護(hù)裝置重要使用于安裝裝置的關(guān)鍵，所以，安全意識不是太強(qiáng)，在缺乏適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)條件的影響下，如粉煤灰、鐵葉，從而使其短路，以及影響車床的使用壽命。

（二）制作

車床卡盤扳手的安全保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)車床的工作特點(diǎn)和工廠結(jié)構(gòu)制作。當(dāng)安全保護(hù)裝置過大時，不妨礙廠內(nèi)其他正常生產(chǎn)活動。可選擇（100×70）mm選擇1mm厚的鐵板和25mm直徑、80mm長的鐵管，在鐵管一端銑（10×25）mm的長槽，在進(jìn)行銜接后，將行程控制器固定在其中。測試后，在主軸箱旁邊安裝適當(dāng)?shù)奈恢谩＿x擇的位置應(yīng)要不妨礙車床的正常運(yùn)行以及不妨礙裝卸工件。通常用在送料箱左側(cè)，先測量比例，然后根據(jù)情況沖孔固定線材。鉆孔時，注意不要鉆穿箱壁。否則會有漏氣和漏油。最后，一定要做好保護(hù)工作，防止灰塵和鐵板進(jìn)入工廠進(jìn)入卡盤扳手的安全保護(hù)裝置。防塵罩可保護(hù)設(shè)備。防塵罩應(yīng)采用Z形，由常用鐵板制成，頂部折疊，方便工人使用。

（三）工作原理

卡盤扳手安全保護(hù)裝置制造完成以后，應(yīng)要依據(jù)圖紙以及設(shè)計的主要原理實行測試。卡盤扳手在進(jìn)入安全保護(hù)裝置之后，行程開關(guān)觸頭受彈簧壓力方面上的影響向外推，使電源接通。但是當(dāng)卡盤扳手沒有插入安全裝置時，不管是改變手柄位置或接通車床電源，都不可能使車床正常運(yùn)行。在這種情況下，車床卡盤保護(hù)裝置的設(shè)計是合格的。

四、車床卡盤扳手安全裝置特點(diǎn)

車床卡盤扳手等安全裝置的普遍運(yùn)用，這樣能夠降低車床安全事故的發(fā)生。在卡盤扳手的工作當(dāng)中，安全保護(hù)裝置的普遍運(yùn)用從而提升了車床的保護(hù)率度。安全保護(hù)裝置擁有安全、可靠、無故障等一些相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。同時，保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)比較簡單便捷。通過進(jìn)行對設(shè)計原理以及設(shè)計模型的一些了解，這樣能夠輕松實現(xiàn)安全保護(hù)裝置的制造。尺寸小、材質(zhì)輕且具有抗油污、抗震動等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于大中型廠房。采用能夠有效避免因車床運(yùn)行中主觀及客觀因素所造成的卡盤扳手安全事故，既能夠保障車床設(shè)備和機(jī)器車床作業(yè)人員的安全，同時又能夠抵擋巨大的機(jī)械沖擊力，還具備了易于更換、制造成本低的優(yōu)勢。該設(shè)計還可廣泛應(yīng)用于數(shù)控車床，從而給數(shù)控機(jī)床帶來了有效保護(hù)。

總結(jié)

綜上所述，在很多設(shè)備都逐漸走向了技術(shù)智能化、操作運(yùn)行自動化的先進(jìn)模式下，不能忽略對那些半自動化、人工作業(yè)機(jī)械設(shè)備的安全維護(hù)。而普通車床和數(shù)控車床則是當(dāng)前應(yīng)用較多的機(jī)加工技術(shù)設(shè)備，在使用安全問題上都必須采用安全保護(hù)裝置加以維護(hù)。車床卡盤扳手安全保護(hù)裝置的設(shè)計與使用，不但可以保證初學(xué)者的生命安全，而且還可以大大提高車床的使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 黃偉. 車床卡盤扳手安全保護(hù)裝置原理及設(shè)計探究[J]. 南方農(nóng)機(jī)，2019，50（8）：111.

課題名稱：機(jī)械車床卡盤扳手保護(hù)裝置的設(shè)計，編號：S202111549115

作者簡介：黃偉（1988.08-），男，壯族，廣西河池人，學(xué)士，南寧學(xué)院機(jī)電與質(zhì)量技術(shù)工程學(xué)院（系），工程師。研究方向：機(jī)械制造