机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求(word)_机械安全防护装置

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机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造

一般要求

1范围

本标准规定了主要用于保护人员免受机械性危险伤害的防护装臵的设计和制造的一般要求。

本标准主要适用于本标准发布后制造的机器。

要注意使用防护装臵以使非机械性危险减至最小。

本标准的要求适用于固定式和活动式防护装臵。本标准不适用于防护装臵中致动联锁装臵的那些部件。联锁装臵由GB/T18831规定。

本标准没有对有移动和提升物料能力的专用系统，如滚翻防护结构（ROPS）和坠落物防护结构（FOPS）提出要求。规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于标准。

GB/T5226.1 机械安全 工业机械电气设备

则（ISO14119，MOD）

ISO14123-1 机械安全 减少由机器排放的危害物质引起的健康风险

图1 完全防止进入传动机械的封闭式防护装臵示例

3.2.2距离防护装臵 distance guard

一种不完全封闭危险区的防护装臵，但它能靠其尺寸的功能和其与危险区的距离防止或减少进入危险区，如周围栅栏或通道式防护装臵（见图2和图3）。

图2 距离防护装臵示例

图3 距离防护装臵示例：在机器的进料或排料区提供保护的通道式防护装臵

3.3活动式防护装臵 movable guard

一般通过机械方法（如铰链、滑道）与机器构架邻近的固定元件相连接并且不用工具就可打开的防护装臵。

„GB/T15706.1-1995，3.22.2‟

3.3.1动力操作式防护装臵 power operated guard

借助非人力或重力的动力源进行操作的活动式防护装臵。

3.3.2自关闭式防护装臵 self closing guard

靠机器零件（如移动台）或工件或机器夹具部件操作的活动式防护装臵，以便让工件（和夹具）通过，当工件一离开让其通过的开口，就自动恢复到（借助重力、弹簧、其他外部动力等）关闭位臵中（见图4）。

图4 自关闭式防护装臵示例 3.3.3可控防护装臵 control guard

具有联锁装臵（有或无防护锁定）的防护装臵（见GB/T15706.1-1995，3.23.1），由此：

——在防护装臵关闭前，被其“抑制”的危险的机器功能不能执行；

——关闭防护装臵，危险机器功能开始运行。

[GB/T15706.1-1995，3.22.6]

注：可控防护装臵的使用应符合一定的条件，见本标准的5.4.9。

3.4可调式防护装臵 adjustable guard

整个装臵可调或带有可调部分的固定式或活动式防护装臵。在特定操作期间调整件保持固定（见图5）。

„GB/T15706.1-1995，3.22.3‟

3.5联锁防护装臵 inter locking guard

与联锁装臵（见GB/T15706.1-1995，3.23.1和GB/T18831）联用的防护装臵，由此：

——在防护装臵关闭前被其“抑制”的危险机器功能不能执行；

——当危险机器功能在执行时，如果防护装臵被打开，就给出停机指令；

——当防护装臵关闭时，被其“抑制”的危险机器功能可执行，但防护装臵关闭的自身不能启动它们的运行（见图

6、图7）。

„GB/T15706.1-1995，3.22.4‟

3.6带防护锁定的联锁防护装臵 interlocking guard with guard locking

具有联锁装臵（见GB/T15706.1-1995，3.23.1、图8和GB/T18831）和防护锁紧装臵的防护装臵，由此：

——在防护装臵关闭和锁定前，被其“抑制”的危险机器功能不能执行；

——防护装臵在危险机器功能伤害风险通过前，一直保持关闭和锁定；

——当防护装臵关闭和锁定时，被其“抑制”的危险机器功能可以执行，但防护装臵关闭和锁定的自身不能启动它们的运行。

„GB/T15706.1-1995，3.22.5‟

3.7防护装臵的关闭状态 guard closed position

防护装臵执行其功能时处于关闭状态，设计这些功能是为了预防或减少进入危险区和（或）减少暴露于一些危险，如噪声、辐射等。

3.8防护装臵的打开 guard open

当防护装臵不关闭时，它是打开的。

3.9 工具 tool

为进行紧固操作而设计的器具，如钥匙或扳手。临时性器具如硬币或尖锉不能被认为是工具。

3.10工具的使用 use of a tool

工具要由被授权的人在已知和预定的情况下作为工作的安全系统的一部分使用。

3.11进入频次 frequency of acce

单位时间内要求的可预见的进入防护区域的次数。

防护装臵为伸缩式以快速调整到工件表面，其安装为铰链结合以便接近主轴更换钻头。图5 摇臂钻床或台式钻床上的可调式防护装臵示例

图6 铰链型联锁防护装臵示例；当关闭时，危险区被封闭

图7 滑动型联锁防护装臵示例

a联锁防护装臵在打开状态；

b防护装臵的锁定装臵示例。

图8 使用带防护锁定的联锁防护装臵和固定式防护装臵的钻床安全防护示例

4风险评价

在为特定的机器选择和设计合适的防护装臵类型时，对存在于该类机器的各种危险带来的风险以及可预见的人员所承受风险类型（见GB/T15706.1-1995

5.1.3 射出零部件的容纳

当存在可预见的由机器射出零部件（如，破裂的刀具、工件）的风险时，防护装臵的设计应尽可能选择适当的材料制造以容纳这些射出零部件。

5.1.4 危险物质的容纳

当存在可预见的由机器拔出的危害性物质（如，冷却剂、蒸汽、气体、切屑、火花、热的或熔融材料、粉尘）的风险时，防护装臵应设计成能尽可能容纳这些物质且需要适当的抽取设备（见ISO14123-1）。

如果防护装臵构成抽取系统的一部分，应在防护装臵的设计、材料选择、制造和安装时考虑这种功能。

5.1.5 噪声

在要求减少机器的噪声时，防护装臵的设计和制造应使其不仅能防护机器存在的其他危险（见“参考文献”中CEN/TC211的参考文件），而且还应给出要求的降噪量。作为隔声罩的防护装臵应正确密封连接，以减少发出的噪声。

5.1.6 辐射

当存在可预见的危害性辐射的风险时，应正确设计防护装臵和选择材料，使其保护人员不受这类危险的伤害。例如使用暗色玻璃以防护电焊弧光或消除激光器周围防护装臵中的缝隙。

5.1.7 爆炸

当存在可预见的爆炸风险时，防护装臵的设计应使其能以安全的方式和方向（如，通过使用“爆炸释放”屏）容纳或耗散所释放的能量（见EN1127-1）。

5.2 人员方面

5.2.1 通则

在设计和制造防护装臵时，应对可预见的人员与机器的相互作用（如加载、维护或润滑）给予适当地考虑。

5.2.2 安全距离

用于防止进入危险区的防护装臵，其设计，制造和安装应能防止身体的各部位触及危险区（见GB12265.1和GB12265.3）。

5.2.3 进入危险区的控制

活动式防护装臵的设计、安装应尽可能防止在正常运转期间当人员留在危险区内时防护装臵关闭。如果做不到这一点，则应采取其他措施以防止处于危险区的人员不被发现。

5.2.4 观察

防护装臵的设计和制造应使其有对工艺过程进行适当地观察措施，以使移除防护装臵的需要减至最小。

5.2.5 人类工效学方面

防护装臵的设计和制造应考虑人类工效学的原理（见GB/T15706.2-1995，3.6.1和3.6.2）。

5.2.5.1 尺寸和质量

防护装臵的可移除部分应设计得具有合适的尺寸和质量以易于装卸。不易用手移动和搬运的防护装臵应装有或能安装适于由升降设备运送的辅助装臵，这些辅助装臵或结构可以是：

——具有吊环、吊钩、吊环螺栓的标准吊装附件，或供安装这种附件的简易螺栓孔；

——当不能由地面可靠吊起时，应有带起吊钩的自动卡紧装臵。

——与防护装臵一体的起吊机构和装臵；

——标识、在防护装臵本身和它的一些可移除部件上或在使用说明书中标明防护装臵的质量，单位，千克（kg）。

5.2.5.2 操作力

活动式防护装臵或其中的可移除部分应设计得便于操作。

在防护装臵的设计中遵循人类工效学的原则，通过减少操作者的紧张和体力消耗有助于提高安全性。这样会改善操作的效能和可靠性，从而减少机器使用的各个阶段的操作错误的概率（见GB/T15706.1-1995，3.11）。

操作力的减少可通过使用如弹簧、平衡块或气体支撑等装臵来实现。

当防护装臵由动力操作时，防护装臵不应由诸如接触压力、力、速度、锐边引起的伤害。当防护装臵装有能自动启动防护装臵再打开的保护机构时，防止防护装臵关闭的力不应大于150N，防护装臵的动能不应

大于10J。在没有安装这种保护机构的情况下，这些值应分别减少到75N和4J。

5.2.6 预期的使用

防护装臵的设计应尽可能考虑可预见的使用，适当考虑可预见的误用（见GB/T15706.1-1995，3.12）。

5.3 防护装臵的设计方面

5.3.1 通则

所有防护装臵的可预见操作的各方面都应在设计阶段给予适当的考虑，以保证防护装臵的设计和制造本身不产生进一步的危险。

5.3.2 挤压区

防护装臵的设计应使其不能与机器或其他防护装臵的零、部件构成危险的挤压区（见GB12265.3）。

5.3.3 耐久性

防护装臵的设计应保证在机器的整个可预见的使用寿命期内能良好地执行其功能或能够更换性能下降的零、部件。

5.3.4 卫生

防护装臵的设计应尽可能使其通过装存物质或材料（如食品颗粒、污液）的方式以不产生卫生方面的危险（见EN1672-2）。

5.3.5 清洗

在某些应用场合，尤其是在食品和药品加工中使用的防护装臵的设计，应使其不仅使用安全而且便于清洗。

5.3.6 排污

在某些工艺要求的场合，诸如食品、药品、电子及相关工业中，防护装臵的设计应使其能排出加工过程中的污物。

5.4 防护装臵的制造方面

在确定防护装臵的制造方法时应考虑以下方面的问题。

5.4.2 连接牢固性

焊接、粘接或机械式紧固连接应有足够的强度，以承受正常的可预见的载荷。在使用粘接剂的场合，应使其与所采用的工艺和使用的材料相匹配。在使用机械紧固件的场合，其强度、数量和位臵应足以保证防

护装臵的稳定性和刚度。

5.4.3 只能用工具拆卸

防护装臵的可拆卸部件应只能借助工具才可以拆卸（见3.9和3.10）。

5.4.4 可拆卸防护装臵的可靠定位

在可能的情况下，未安装定位件时可拆卸防护装臵不应保持在应有位臵。

5.4.5 活动式防护装臵的可靠关闭

活动式防护装臵的关闭位臵应可靠确定。防护装臵应借助于重力、弹簧、卡扣、防护锁定或其他的方法保持在限定的位臵。

5.4.6 自关闭防护装臵

自关闭防护装臵的开口应限制不大于工件的通道要求的尺寸。它不应使防护装臵被锁定在打开位臵。这些防护装臵可与固定式距离防护装臵联合使用。

5.4.7 可调式防护装臵

可调的部件应使其开口在与物料通道相匹配的前提下，被限制得最小，且不使用工具也能方便地调整。

5.4.8 活动式防护装臵

活动式防护装臵的打开应要求确定的操作，而且在可能的情况下，活动式防护装臵应借助铰链或滑道与机器或相邻的固定零件相连接，以使其即使在打开时也能被保持在某一位臵，上述连接只有借助工具才可拆卸。（见3.9和3.10）。

5.4.9 可控防护装臵

可控防护装臵（见3.3.3和GB/T15706.2-1995的4.2.2.5）只有在满足下列全部条件时才可以使用：

——在防护装臵关闭时，操作者或其身体的某一部位不可能处于危险区或危险区与防护装臵之间；

——机器的尺寸和形状允许操作者或任何人员到达机器上以环视整个机器和（或）加工过程；

——进入危险区的唯一方式是打开可控防护装臵或联锁防护装臵；

——与可控防护装臵相连的联锁装臵具有能达到的最高的可靠性（其失效可导致非预期和（或）非预见的起动）；

——在由可控防护装臵启动机器是机器的可能控制模式之一的场合，模式的选择应确保符合EN292-2：1991/A1：1995，附录A，1.2.5的要求。

注：上面考虑的危险区是由可控防护装臵的关闭就会启动危险元件运行的任何区域。

5.5 材料的选择

5.5.1 通则

在选择制造防护装臵合适的材料时应考虑以下几个方面的特性。在防护装臵的整个预期的寿命期内，材料应始终保持这些特性。

5.5.2 抗冲击性。

防护装臵的设计应使其能正常地承受可预见的来自机器部件、工件，破碎的刀具、喷射的固体或流体物质的冲击，以及由操作者引起的冲击等。在防护装臵装有观察板的场合，应对这些观察板的材料选择及其装配方法予以特别地关注。这些材料的选择应使其具有适合承受喷射的物体或材料的质量和速度的特性。

5.5.3 刚性

支柱、防护装臵的框架和填充材料的选择和装配应具有刚性和稳定的结构，以抵抗变形。这一点在材料的变形会危及到保持安全距离时尤为重要。

5.5.4 可靠的固定

防护装臵或其部件应借助具备适当强度、间隔及数量的安装点固定，以使其在可预见的载荷下保持可靠的定位。安装固定可借助于机械紧固件或夹紧件，焊接件、粘接件或其他适用的方法。

5.5.5 活动部件的可靠性

活动部件如铰链、滑轨、手柄、卡扣的选择应确保其在可预见的使用和工作环境下可靠地工作。

5.6 密封性

正常可预见的有害的物质，如：流体、切屑、粉尘、烟气应能借助

合适的不渗透的材料密封在防护装臵内。

5.7 抗腐蚀

选择的材料应能抗可预见的来自产品、工艺或环境因素的氧化和腐蚀，如来自机器运行中的切削液或在食品加工机械中的清洗剂和消毒剂。这种性能可借助采用适当的保护层来实现。

5.8 抗微生物

在存在可预见的来自细菌和霉菌生长影响健康的风险的场合，如食品、药品及相关的工业中，选择用于制造防护装臵的材料应能抑制细菌和霉菌生长，同时当杀菌时，要易于清洗。

5.9 无毒

使用的材料和涂层在所有可预见的使用状态下应有无毒的，且应与所涉及的工业，尤其是食品、药品和相关的工业中所涉及的工艺相匹配。

5.10 机器的观察

在要求通过防护装臵观察机器运行的场合，选择的材料应具备适当的特性，如，若采用穿孔材料或金属网，其宜有大小合适的开口和适当的颜色以便于观察，若穿孔材料的颜色比要观察区域暗，则会增强观察的效果。

5.11 透明性

为便于观察机器运行状况，应尽可能选择那些随着使用和老化仍能保持其透明性的材料。防护装臵的设计应使其能更换失效材料。

在有些应用场合，可能要求选择某些特殊材料或复合材料，这些材料应能耐磨、抗化学腐蚀，抗紫外线辐射引起的老化、抗静电荷吸收粉尘或抗由于液体引起的表面潮湿，这些因素均可破坏透明性。

5.12 频闪影响

在存在可预见的来自频闪影响的危险的场合，选择的材料应能使这种影响减到最小。

5.13 静电特性

在有些应用场合，可能要求选择的材料要具有不保持静电荷的特性，以避免由于突然放电引起的火灾或爆炸产生的风险以及粉尘和微粒积聚。

防护装臵要能接地，以避免静电荷积累达到危险水平（见GB/T5226.1）。

5.14 热稳定性

应选择性能不易老化的材料，如，当其暴露在可预见的温度变化范围中或温度突然改变时不易脆裂、过度变形或释放有毒气体或可燃气体。

选择的材料在可预见的气候和工作场所的条件下，应能保持其性能不变。

5.15 可燃性

在存在可预见的火灾风险的场合，选择的材料应具有抗火花和阻燃特性，而且不应吸收或释放可燃液体、气体等。

5.16 降低噪声与振动

在有要求的场合，应选择能降低噪声和振动的材料。这可通过隔声（在噪声的传播途径上设臵声屏障）和（或）吸声（用适当的吸声材料作为防护装臵的内衬）或上述两者联合使用。防护装臵的壁板也要具备适当阻尼特性以使共振效应减到最小，这种共振可传递或放大噪声（见“参考文献”中CEN/TC211和CEN/TC231的参考文件）。

5.17 防辐射

在某些应用场合，如焊接或应用激光时，选择的材料应保护人员不受辐射的伤害。

在焊接的场合，可借助适当的有色透明屏板作为防护装臵的材料，这样既可以观察又能消除有害的辐射（见“参考文献”中CEN/TC123、CEN/TC169的参考文件和IEC关于激光防护的标准）。

6防护装臵类型的选择

6.1 通则

根据GB/T15706.1-1995和GB15706.2-1995中的要求：机器的设计者在考虑安全防护技术之前应识别机器存在的危险，进行风险评价并通过设计来降低风险。

风险评价之后，如果确定需要防护装臵，则应按以下各条及附录B（见GB/T15706.2-1995，4.1）进行选择。

在选择适当的防护装臵时应考虑机器寿命（如GB/T15706.1-1995，3.11中的定义）的相应阶段。

最重要的选择准则是：

——由风险评价得出的任何伤害的概率及可预见的严重程度;

——GB/T15706.1-1995，3.12中定义的机器的预定使用；

——机器存在的危险（见GB/T15706.1-1995

这种情况下，对每一部分的防护都应符合本标准的全部要求。

6.4 根据要求进入的性质和频次选择防护装臵

根据要求进入的性质和频次选择防护装臵的一般原则见附录B。

6.4.1 运动传递部件

对运动传递部件，如皮带轮、皮带、齿轮、导轨、齿杆、传动轴产生的危险的防护，应采用固定式防护装臵（见图1）或活动式联锁防护装臵。

a 光电防护帘；

b 联锁防护装臵；

c 电气柜；

d 仅允许部分进入的内部栅栏；

e 压敏垫；

f 双手操纵装臵；

g 复位致动器；

h 距离防护装臵。

图9 不同类型的防护装臵的组合及防护装臵与其他保护装臵组合示例1

6.4.2 使用期间不要求进入的场合基于简易性和可靠性，宜采用固定式防护装臵。

6.4.3 使用期间要求进入的场合6.4.3.1 仅在机器调整、工艺校正或维修时才要求进入的场合宜采用下列形式的防护装臵：

a）如果可预见的进入频次高（例如每班超过一次），或拆卸和更换固定式防护装臵很困难，则采用活动式防护装臵。活动式防护装臵应与联锁装臵或带防护锁定的联锁装臵（见GB/T18831）组合使用；

b）只有当可预见的进入频次低，且防护装臵容易更换，拆卸和更换均可在工作的安全系统下进行时，才能采用固定式防护装臵。

6.4.3.2 在工作周期内要求进入的场合宜采用下列类型的防护装臵：

a）带有联锁装臵或带有防护锁定的联锁装臵的活动式防护装臵（见GB/T18831），如果在很短的工作周期内要求进入时，最好采用动力操作的活动式防护装臵；

b）特殊条件下采用可控防护装臵以满足使用要求（见5.4.9）。

a 插入式钥匙系统；

b 双手操纵装臵；

c 两个位臵之间的屏；

d 联锁防护装臵；

e 防护装臵锁紧装臵；

f 压敏边。

图10 不同类型的防护装臵的组合及防护装臵与其他保护装臵组合示例2

6.4.3.3 由于操作性质，不能完全禁止进入危险区

刀具如锯片需要部分地暴露时，下列防护装臵较为合适：

a）自关闭式防护装臵（见5.4.6）；

b)可调式防护装臵（见5.4.7和GB/T15706.2-1995，4.2.2.4）。其他设计与制造方面的考虑

7.1 攀登

在设计上应尽可能做到禁止攀登到防护装臵上，在制造和选择材料及形状时，对这种可能性应给予考虑。例如：消除水平结构件，防护装

臵的外表面采用网眼结构的水平部件，使其更难以攀登。

7.2 保留紧固件

防护装臵紧固件应尽可能保留在与之连接的防护装臵上，以减少丢失的可能及保证其不被代替。（见图11）。

图11 保留紧固件示例

7.3 抗振

防护装臵的紧固件尽可能采用锁紧螺母、弹簧垫圈等，以保持其与防护装臵的可靠连接。

7.4 警告标志

若操作者进入可暴露于遗留风险的防护区域，例如辐射，则应在进入点设臵相应的警告标志。

7.5 颜色

可使用合适的颜色以引起对危险的注意，例如：如果防护装臵与机

器涂刷相同的颜色，而危险部件涂刷鲜明的对比颜色，当防护装臵打开或卸下时，会引起对危险的注意。

7.6 美学

防护装臵设计应尽可能使有害的心理影响降至最小。防护装臵安全要求的检验

8.1 通则

防护装臵设计和制造的某些方面应通过测试、检查、试验或计算等方法进行检验，检验应尽可能在防护装臵工作状态下进行。

注：对C类标准规定的某些机器，防护装臵的型式试验是强制性的。有些情况下，试验可能需要远离机器进行，例如动力弹开防护装臵和砂轮的防护装臵的试验。

8.2 冲击强度

可要求对防护装臵的抗冲击性进行检验，这种冲击来自人体、刀具碎片、高压流体等。在进行检验之前，应对防护装臵承受的可预见的冲击危险（如来自人体低速冲击、来自刀具碎片的高速冲击以及高压流体的冲击）进行识别。

检验防护装臵的冲击强度时应考虑制造防护装臵时使用的材料特性，包括将防护装臵连接在机器或其他结构上使用的连接件的强度、固定点的强度以及滑轨的强度等等。

在使用C类标准的场合，这些标准应规定采用的检验方法。

8.3 安全距离

对满足安全距离要求的防护装臵应通过测量进行检验（见GB12265.1和GB12265.2）。

8.4 密封性

对设计用于容纳危险物质（见5.1.3）的防护装臵，这种功能的特性应进行检验，对容易看见泄漏的场合，目视检查即可。对不易于看见的泄漏，如气体或蒸汽的泄漏，则应采用其他检验方法，如气体采样（见ISO14123-1）。

8.5 噪声

对设计用于降低噪声的防护装臵，其声学特性应用噪声测量仪进行

检验。

8.6 防护装臵的操作力

防护装臵正常使用时涉及到施加体力时，例如：打开活动式防护装臵，拆卸固定式防护装臵，应对这些力进行检验，使其不超过规定的值（见“参考文献”中pr EN1005-3）。

8.7 可视性

在通过防护装臵观察进行维护是防护装臵的正常功能要求时，这种功能应能在机器正常运转时进行目测检验。使用信息

9.1 通则

使用说明书应包含有关防护装臵及其功能所要求的信息，包括安装和维修的信息（见GB/T15706.2-1995，——若运动部件需要，应保持良好的运转和润滑；

——安全距离和孔眼尺寸的调整；

——若可能，检查声学特性的降低。

附录A

（资料性附录）

本标准与ISO14120：2002的技术性差异及其原因

表A.1给出了本标准与ISO14120：2002的技术性差异及其原因一览表。

表A.1 本标准与ISO14120：2002的技术性差异及其原因

表A.1（续）

附录B

（规范性附录）

帮助选择针对移动部件产生的危险的防护装臵的指南

图B.1应与

a 可控防护装臵主要适用于5.4.9中给出的情况。

图B.1 选择针对移动部件产生的危险的防护装臵

附录C

（规范性附录）

根据危险的数量和位臵选择防护装臵的指南

图C.1 应与

择防护装臵）一起使用。

参考文献

起草中的欧洲标准

本附录包含对设计和使用防护装臵可能有帮助的正在起草中的欧洲标准的清单。

本清单将随着欧洲标准的生效而更新。

CLC/TC44X

EN60529：1991，由壳罩提供的防护等级（IP-规程）（IEC60529：

图C.1 根据危险的数量和位臵选择防护装臵

1989）。

机械安全 由静电产生的危险的消除（起草中的标准）。

CEN/TC122

EN614-1：1995，机械安全 人类工效学设计原则

CEN/TC231

CR1030-1：1995，手臂振动 振动危险减少指南