机电设备安全性研究

吕雷 侯捷

摘  要：文章研究了部分国家和地区的机电设备安全相关标准，对设备的危险来源及安全要求等展开论述，以便于工程师研发更安全、更低风险的机电产品，进而帮助国内机电设备的制造企业将其产品推广至国外市场。

关键词：机电设备;安全性;相关研究

中图分类号：TD608     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）03-0111-01

如今世界经济竞争逐步加剧，劳动力成本日渐提高，很多企业也将实现产品的自动化生产提上了日程。一部分企业抓住机遇生产各类自动化机电设备并因此得到发展，然而生产自动化却带来了设备在工作中的安全问题。笔者针对机电设备的安全性能展开相关研究。

1  大多数机电设备的危险来源

近几年，逐渐上涨的劳动力成本致使企业必须让自身产品的生产更加自动化，许多自动化设备的生产厂家也成功把握了这样的机遇并因此得到了发展，然而自动化产品生产也导致了自动化设备出现某些安全问题。大多数机电设备往往容易在这三个方面出现危险：①物理伤害。所谓物理伤害，即设备正常运转时对操作人员造成的机械性伤害、噪音、辐射、触电、激光等危险光源、部分危险化学物质等对人体的伤害以及对设备自身造成的损害。②电气伤害。所谓电气伤害，即电气零件出现故障带来的伤害以及电气对设备的损坏。③电磁辐射造成的伤害。此伤害即电磁辐射使得电气控制出现异常进而造成的电器伤害及机械性伤害、辐射对设备带来的损害等。

2  现阶段机电设备安全性研究的情况

2.1  世界主流国家区域的相关研究

在欧洲的很多国家，其机电设备往往推行CE标准并将该标准严格执行。由于标准执行效果较好，因此企业在生产中使用欧洲国家生产的符合标准的设备也很少发生安全事故。北美地区包括美国在内都将UL标志视为公认的产品安全认证标志，且该认证已经是国际上非常严格的认证，只是此种认证并不强制执行。贴此标志的产品已经有着被众多消费者接受的信誉程度，相当于持有一张质量安全方面的信誉卡。正因为此，UL标志现在已经是机电产品涉足北美地区市场的通行证，UL认证在美国极具权威性。进行该认证主要是为了将各种设备、材料及系统进行是否危害生命及财产的确认，检查其是否处于安全状态，并对外界公布相关检验结果。UL出版的标准有数百种，这些标准的很大一部分已经被美国相关机构采纳。总体看来，该标准可以分为如下几项：对产品结构设计的要求;对产品原材料的要求;对测试方法及仪器的相关要求;对产品元器件的部分要求;对产品的说明书及标志的要求等。

2.2  国内机电设备安全性的相关研究

很长时间以来，我国对安全生产并没有引起充分重视，在产品安全方面也缺乏较高的要求。现如今社会舆论压力逐渐增大，我国也因此不得不重视产品的安全性能，然而仍然有很多操作人员在工作时受伤，产品的安全性能并不理想。甚至个别工厂年年都会发生一些严重的事故，数量如此多的因工受伤事故，令人难以想象。比这些更加可怕的是某些大型人身伤亡事故的发生，如煤矿瓦斯爆炸、温州动车事故等。颁布新劳动法之后，操作工人有了更加强烈的维权意识，企业也务必要求产品的生产商为其提供安全产品，并且在生产中着重考虑安全问题。采购设备时，很多企业都对产品有相关的安全标准要求。与此同时，因为机电设备要想进入国外市场就需要受到国外标准及法规的要求，为了将产品推广到国际市场，企业也不得不提高设备的安全性能。

3  机电设备在安全性能方面需要考虑的内容

3.1  对安全的一般性要求

该类要求主要包括各类基本的防护手段，如人机工学相关原理、操作环境要求、充足的照明设备、避免危险物质对人体的伤害、防止设备移动和运输中出现的危险状况等。设计制造的各类设备需要确保在进行正常操作、安装、维护及调试时不会对人体造成任何伤害。如果出现误操作，务必尽快将人员转移，不能让操作人员处于危险范围。

种种可能发生的危险状况务必要尽可能消除，对于不能消除的危险务必采用各类手段将其降低。事先一定要详细告知设备的使用者，有哪些危险已经通过措施的采取得到了降低但并未被消除，并积极培训使用者，如有必要可让操作者购买某些安全保护装置。因为操作中不可避免会出现误操作状况，所以当出现误操作时，避免设备损坏的设计不可缺少。可以对操作人员穿戴的服装等种类进行预估，以使得意外发生时能够对其进行安全保护。

①一定要防止设备的某些附件，如用来对设备进行调节维护的附件对人体造成伤害。②一定要避免机械设备所的材料及产品、排泄物等的材料伤害人体。③一定要确保设备无论是维护还是进行操作时照明都充足。④还要避免零件上反射过于强烈的光线造成操作人员的眩晕、照明区域的阴影带来的操作风险和运动的物件上光线频繁闪烁对人造成的伤害。⑤保证设备能够被运输及移动，且在运输及移动时不会受损、发生碰撞和掉落。在人工搬运器械零件时，务必要保证搬运的过程中零件和相关操作人员的安全，同时保证器械起吊装置及附件良好。⑥要保证设备将人体工学原理充分考虑，保证设计的机器适应人体不同身高、耐力及臂展长度的差异性，保证人体与机器的部件间空间大小足够，保证器械的操作频率、使用速度在人体能承受的范围内，避免工作人员过度疲劳。⑦人机界面的设置力求简单易懂，操作者容易理解。⑧需要采用某些措施避免操作环境缺氧，而且防止有害气体向操作区域排放。

3.2  防护设备的相关要求

①对于固定性防护设备，要保证其不能徒手移动、卸下，一定要通过工具拆卸，且拆除装置后对该装置进行固定的系统必须再设备上保留。②对于互锁型设备，要确保互锁防护设备处于打开状态时能够固定在设备上，且对该设备进行调节务必在其工作时进行。此外，该类装置还需要停止命令，即设备关闭时不会出现自动启动状况。③对于特殊防护设备，要保证操作者在危险区工作时设备的移动部件停止工作，且设备处在运行状态时人不能碰到移动物件。

3.3  设备的控制系统与装置安全性基本要求

3.3.1  控制系统要求

①在操作过程中要避免产生危险情况，设计控制系统时，要力求能够避免外部影响及故意误操作。②在该系统的设计中需要保证当其硬件及软件处于默认状态时、整个系统在默认逻辑下以及合理的误操作情况下不出现危险。③要保证设备不能出现意外启动状况，且当停止命令发出时设备能够及时停止。④要确保设备的停止命令与安全防护装置始终处于有效状态。

3.3.2  控制装置要求

①装置标识务必清晰、容易理解，且必要时有插图解释。②控制装置的安装位置要安全且便于工作人员操作。如果该装置为移动部件则要充分考虑其移动中的安全问题。③该装置要力求坚固性，避免可以预见的外力对其造成损坏。④如果要通过不同的步骤对该装置进行操作，要将每个步骤在相关说明中明确表示。⑤要保证操作者身处区域的安全性。

某控制装置在设置时，为避免操作者出现危险设置了阻止功能。当操作者处在危险的位置时装置的阻止功能会启动，进而装置会停止工作，与此同时危险指示灯自动点亮，这样有效地避免了装置运行中的危险状况。

4  结  语

笔者结合国外相关标准，从一般性要求、防护设备要求、控制装置与系统要求等方面针对机电类设备的安全性能展开相关探讨，希望为设计人员提供参考。

参考文献：

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