車床卡盤扳手安全保護裝置的設計與應用

程立明

摘 要:文中闡述了普通車床設置安全防護裝置的必要性,進一步分析了卡盤扳手引發安全事故的主客觀因素,并由此采用電氣控制方法實現車床卡盤安全保護裝置的設計,取得了較好的使用效果,由卡盤扳手引發的普通車床安全事故降為零。

關鍵詞:普通車床 卡盤扳手 安全保護

各企業、廠礦、學校在利用普通車床加工作業時,機械傷害事故很頻繁,所以,在車床加工作業中強化安全教育,加強安全管理,提供先進技術,提高機械化程度,是預防和杜絕事故發生的一項長期任務。由于操作時的自動化程度不高,仍用手工作業,即用雙手頻繁地操作各種手柄,時間長、精力高度集中、容易疲勞,要有日積月累、熟能生巧的過程。在這種情況下,如果沒有安全防范措施和安全防護裝置,就極易發生人身、設備事故。普通車床是靠較高的轉速來完成工作的,造成傷害的起因大多是由卡盤扳手、工具或工件引起的。特別是剛學習使用車床的工人和技能實訓的學生尤顯突出。由于對設備操作性能不熟悉或疏忽大意而誤啟動車床,很容易發生卡盤扳手傷人或損壞機床設備的事故。因此,很有必要在普通車床上增設卡盤扳手安全裝置。

一、普通車床卡盤扳手安全事故分析

卡盤扳手引起的安全事故主要是由于卡盤扳手插在卡盤上,而主軸突然啟動,安全事故卡盤扳手飛出或者向下撞擊床身導軌,導致事故發生,傷及人身或損壞機床。分析其產生原因,可以歸納為以下兩種情形。

1.機床本身機械部分操作失靈或故障,是事故發生的客觀因素

正常工作狀態下,車床將離合器手柄置于中間位置,卡盤完全停止,將卡盤扳手插入卡盤裝卸工件時,卡盤不會突然轉動。但當機床本身機械操作失靈時,會在使用卡盤扳手操作過程中,出現意外情況,如主軸箱中離合器摩擦片間隙調整不當或離合器手柄定位部分磨損造成定位不可靠,即使將離合器手柄置于中間位置而主電機處于通電狀態,此時主軸雖然沒有轉動,由于主電機未斷電仍處于旋轉狀態,卡盤扳手插入卡盤裝卸工件時,卡盤由于受到外力的驅動就有可能突然轉動,從而引發事故發生。

2.離合器手柄操作不當,是事故發生的主觀因素

離合器各部位都工作正常,卡盤扳手插入卡盤裝卸工件時未及時取出,即開通機床;或在裝卸工件時,操作者不小心碰觸離合器手柄而開通機床,以及他人未經允許操作或未盡注意義務操作等致使卡盤突然轉動,而引發事故的發生,這都是由于主觀因素或稱人為而造成的事故。這也是較為常見的卡盤扳手發生安全事故的主要原因。杜絕該類事故的發生,特別在各類學校的工程訓練中心,更具有重要的意義。由于設備數量的局限,經常2個以上的學生同時操作1臺車床,其中1人操作另1人圍觀,使誤碰離合器手柄的可能性增加,重大事故的發生機率也增加。

綜上所述,卡盤扳手安全裝置是相當必要的。

二、卡盤扳手安全保護裝置工作原理

以C6136Y型普通車床為例,介紹卡盤扳手安全保護裝置工作原理。

卡盤扳手安全保護裝置實質是電機主控回路某相線上設置的一種機械式電氣開關,如圖1所示。

當將扳手插入裝置中則可以接通電路,否則主電路處于斷路或缺相狀態,電機停轉。當我們使用扳手后而忘記取出扳手即扳手仍放在卡盤上時,此時無論如何操縱機床電源開關,電機主電路都處于斷開狀態,主軸不轉,不會由于誤操作使電路接通,從而實現了卡盤扳手安全保護作用;當我們要開動機床,只要將扳手插入安全裝置中即可,操作簡單方便。

三、卡盤扳手安全保護裝置設計

1.車床卡盤扳手裝置的制作

取大約5mm厚鐵板100mm×70mm和孔徑φ25mm×80mm鐵管,在鐵管一端銑槽φ10mm×25mm,如圖2所示,

二者焊接后再把行程開關固定其上,然后整體安裝在主軸箱合適的位置上。在主軸箱上鉆孔、攻絲,孔不可鉆通箱壁,否則會有滲油現象。最后安裝防塵蓋,防塵蓋可用鐵皮做成“Z”型,頂部折邊。主要防止鐵屑、飛塵等進入,造成短路危險和影響其使用壽命。

2.車床卡盤扳手裝置的機械結構及工作原理(如圖3所示)

當扳手插入裝置后,3行程開關的觸點在外力(扳手)的作用下被推開,行程開關接通電路,反之,如不將扳手插入裝置中,則電路斷開。即行程開關的觸頭是依靠彈簧力使動合、動斷觸頭換接,當外力作用卸掉后,借助于彈簧的復位力自動復位。安全裝置實物圖見圖4

四、結束語

通過10多年時間的連續使用,裝置安全、可靠、無故障,事故降至為零。實現了卡盤扳手安全裝置對人身和設備的有效保護。

該裝置結構簡單、重量輕、耐油污、防振動、無誤動作等。能承受較大的沖擊力,更換方便,安全可靠,成本低。適用于培訓學校、廠礦和有類似安全隱患的機械設備。

參考文獻

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