车轮车床防护装置设计

范国璐

（中国铁路郑州局集团有限公司，河南郑州 450000）

0 引言

2019 年1 月15 日，中国铁路某集团公司车辆段一名轮轴车工，在车间进行轮对镟修作业过程中，擅自离开操作位置进行其他作业，在移动过程中不慎摔倒，身体卷入正在运行的车轮车床导致死亡。

这起事故暴露出车轮车床存在的安全隐患，也给公司敲响了警钟。中国铁路郑州局车辆段共有20 台CK8011B 型数控车轮车床，用于轮对的镟修作业，担负着该局轮对生产任务，作业量大，生产任务繁重。为保证职工人身安全和作业秩序，单位认真吸取事故教训，积极组织人员进行调研分析，改造防护装置。

1 改造方案

根据国家《金属切削机床安全防护通用技术条件》（GB 15760—2004）的相关规定，有可能缠绕、吸人或卷人等危险的运动部件和传动装置应予以封闭或设置安全护装置[1]。车轮车床的卡盘和轮对在运转时为危险状态，且机床安装在地坑中，其排屑坑从地面算起深为3200 mm，更是安全生产的隐患。同时，该机床刀架运动极限位置与床头箱之间的空隙，对操作者也存在较大安全隐患。从安全生产、操作者人身安全角度考虑，针对该机床所有安全隐患作出4 种防护方案。

（1）方案1。两刀架中间增加防护栏杆，刀架与床头尾座之间的空档采用防护板或防护扶手（二选一）的型式，如图1所示。

（2）方案2。在方案1 的基础上，将整个机床的前半部通过双开自动移动门全部封闭，工件及工人出入该区域时，通过按钮站控制移动门的开合。移动门与机床主轴为互锁关系。当移动门处于打开状态时，机床主轴只能点车，如图2所示。

图1 方案1

图2 方案2

（3）方案3。在方案1 的基础上，增加卡盘和卡爪的防护罩。防护罩采用气缸驱动，固定行程，到位发信，自动控制，其防护范围可以达到轮毂内侧面及刀架上方，如图3 所示。

（4）方案4。结合前面3 种方案的型式，充分防护该机床所有空档的位置，如图4 所示。

图3 方案3

图4 方案4 图示

2 方案对比

方案1 提供了最基础的改造设计，方案2 和方案3 在方案1 的基础上加装防护罩，分别对车床的整个前半部分和卡盘、卡爪进行防护。方案4 结合以上3 种方案，将所有部分都考虑在内，进行全方位防护。然而，安全防护装置机构并非越复杂越好。机构越复杂，势必会影响生产效率，而且会对日后检修、维护造成影响。这需要根据实际情况进行全面考虑，在生产效率和人身安全之间达到平衡。如，在安全环境恶劣，要求较高的场所，采用级别更高的防护设计；而安全环境较好，生产任务繁忙的场所，可适当降低防护级别。

3 结语

上述方案中，移动门和卡盘防护罩均采用气缸驱动，电气互锁，以保证安全为前提。控制按钮方便可靠，外形整洁。设备安全改造是一个系统工程，要严格按照国家标准和铁路行业标准执行，综合考虑设备安全要求，优化生产工艺布置，保证作业平台、物料输送通道、走行通道布局合理、间距达标。