GB12977-1991平衡機(jī)防護(hù)罩和其他安全措施.pdf

中華 人 民 共 和 國 國 家 標(biāo) 準(zhǔn)G B 1 2 9 7 7 一 9 1平衡機(jī)防護(hù)罩和其他安全措施B a l a n c i n g m a c h i n e s -E n c l o s u r e s a n d o t h e r s a f e t y m e a s u r e s本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)I S O 7 4 7 5 -1 9 8 4 平衡機(jī)防護(hù)罩及其他安全措施 。主題 內(nèi)容與適用范圍 本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說明了平衡機(jī)在設(shè)計(jì)制造和使用時(shí)對防護(hù)罩和其他安全措施的要求， 不同等級防護(hù)的定義， 每個(gè)防護(hù)等級的應(yīng)用界限， 并規(guī)定了相應(yīng)的防護(hù)措施。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于臥式、 立式、 專用平衡機(jī)的一般安全措施。 本標(biāo)準(zhǔn)不包括防護(hù)罩的其他特殊性能， 如降低噪聲、 減少空氣阻力、 抽真空等2 引用標(biāo)準(zhǔn) G B 2 2 9 8 機(jī)械振動(dòng)、 沖擊名詞術(shù)語 G B 6 4 4 4 平衡詞匯3 可能發(fā)生的危險(xiǎn)和預(yù)防措施3 . 1 萬向節(jié)傳動(dòng)時(shí)脫開和損壞 預(yù)防措施： 在萬向節(jié)的四周裝一個(gè)防護(hù)罩。3 . 2 操作者被驅(qū)動(dòng)皮帶纏住 預(yù)防措施： 用皮帶罩蓋在馬達(dá)和張緊輪上， 或用平衡機(jī)本身的防護(hù)罩。3 . 3 由于滾輪支承歪斜或風(fēng)力而產(chǎn)生過大的軸向推力造成轉(zhuǎn)子沿軸向脫離支承 預(yù)防措施： 皮帶傳動(dòng)的平衡機(jī)可用軸向止動(dòng)裝置3 . 4 由 于初始不平衡量過大， 或在旋轉(zhuǎn)時(shí)大塊質(zhì)量偏移或分離而引起轉(zhuǎn)子脫離平衡機(jī)的支承 預(yù)防措施： 在使用軸瓦支承的情況下， 采用上瓦壓緊措施； 在使用滾輪支承的情況下， 采用壓緊裝置。3 . 5 操作者與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上任何部分接觸（ 如葉片或其他凸出的部件） 預(yù)防措施： 可采用警戒障礙防護(hù)欄桿、 防護(hù)屏或防護(hù)罩來防止。3 . 6 從轉(zhuǎn)子飛出的焊碴、 螺栓、 鍵或校正質(zhì)量 預(yù)防措施： 對于小轉(zhuǎn)子配帶防護(hù)鏡或防護(hù)面罩， 對于較大的轉(zhuǎn)子用防護(hù)罩防護(hù)。3 . 了 從旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子上飛出的部件， 如葉片 預(yù)防措施： 采用與 3 . 8 條類似的措施。3 . 8 高速平衡和超速試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)子或主要部件損壞 預(yù)防 措施： 通常需要采用有如地坑類的防爆防護(hù)設(shè)施； 在某些條件下， 采取其他安全措施， 如撤離工作區(qū)域。4 安全設(shè)施4 . 1 本標(biāo)準(zhǔn)第3 . 5 至3 . 8 條采取的預(yù)防措施應(yīng)由 用戶根據(jù)其平衡的不同 類型的轉(zhuǎn)子而定。國家技術(shù)監(jiān)督局1 9 9 1 一 0 6 一 0 6 批準(zhǔn)1 9 9 2 一 0 3 一 0 1 實(shí)施G s 1 2 9 7 7 一 914 . 2 本標(biāo)準(zhǔn)第 3 . 5 條采取的預(yù)防措施， 可以依據(jù)有關(guān)規(guī)定采用。4 . 3 在本標(biāo)準(zhǔn)第 3 . 6 條和 3 . 7 條所敘述的情況下， 飛出物的危害基本上由三個(gè)參數(shù)決定， 即飛出物的質(zhì)量、 速度和沖擊面積。4 . 3 . 1 當(dāng)飛出物質(zhì)量和速度較小時(shí)， 配帶防 護(hù)鏡或防護(hù)面罩。 注：防護(hù)鏡或防護(hù)面罩的試驗(yàn)方法： 應(yīng)能承受直徑為2 2 m m質(zhì)量4 4 g 的鋼 球從 1 . 3 m高 處落下產(chǎn)生的沖擊4 . 3 . 2 當(dāng)飛出物的質(zhì)量和速度平方的乘積一半（ m v 2 / 2 ) 超過0 . 5 6 le i m時(shí)， 就需要用防護(hù)罩。4 . 4 在本標(biāo)準(zhǔn)第3 . 8 條所敘述的情況下， 轉(zhuǎn)子上飛出的碎片質(zhì)量和速度一般都比較大， 需要采用防爆防護(hù)罩或其他安全設(shè)施。4 . 5 本標(biāo)準(zhǔn)圖1 至圖5 為幾種類型的安全設(shè)施： 圖1 用于批生產(chǎn)的臥式平衡機(jī)的典型轉(zhuǎn)子防護(hù)罩； b 圖2 用于批生產(chǎn)的立式平衡機(jī)的典型轉(zhuǎn)子防 護(hù)罩； 圖3 通用的可伸縮的整機(jī)防護(hù)罩； d 圖4 具有防爆蓋板的地坑； e 圖5 具有防爆門的筒體。圖 1圖 2 r，11夕了尹 、 、，、 lC f III圖 3圖 4G B 1 2 9 7 7 一 9 1 圖 55 防護(hù)等級的選擇 用戶應(yīng)估算轉(zhuǎn)子、 轉(zhuǎn)子的平衡轉(zhuǎn)速（ r / m i n ) 、 預(yù)定的平衡方法， 以確定合適的安全措施 表1 中給出了五種防護(hù)等級， 并給出了每一等級的適用界限。 表 1 防護(hù)等級等級 安全措施 危險(xiǎn)程度評估 0 不 需 防 護(hù) 無 明 顯 來自轉(zhuǎn) 子 的 危 險(xiǎn) 在轉(zhuǎn)子方面不用防護(hù)或作出其他安排。 驅(qū)動(dòng)零件 的安全防護(hù)要求按照有關(guān)方面的規(guī)定 A 只 用防 護(hù)鏡或防護(hù)面 罩防 護(hù) 所用轉(zhuǎn) 子最 大的 平衡轉(zhuǎn)速不 致使轉(zhuǎn)子發(fā)生重 大損 驅(qū)動(dòng)零件的安全防護(hù)要求應(yīng)按照有關(guān)方面的規(guī) 壞， 此時(shí)碎片烈度系數(shù)乘以最大碎片質(zhì)量乘以碎 定， 工件 周圍 不加防護(hù) 片速度 平方值的一半， 即： k m a $ / 2 鎮(zhèn)0 . 5 6 N m B 柵 欄 防 護(hù) 或 用 防 護(hù) 鏡 、 防 護(hù) 面 罩 防 護(hù) 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 致 使 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 損 驅(qū)動(dòng)零件的安全防護(hù)要求按照有關(guān)方面的規(guī)定，壞， 此時(shí)可能飛出來的轉(zhuǎn)子的部件（ 或不平衡校正 用 柵欄或欄桿來防止與 旋轉(zhuǎn)工件的有危險(xiǎn) 表面接 質(zhì)量） 的k m v $ / 2 值： 觸 k m v z / 2 簇0 . 5 6 N m C 碎 片 防 護(hù) 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 致 使 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 損 驅(qū)動(dòng)零件的安全防護(hù)要求， 應(yīng)按照有關(guān)方面的規(guī)壞， 此時(shí)可能飛出來的轉(zhuǎn)子的部件的 k m v z / 2 值： 定， 碎片 保護(hù)罩殼安在可能產(chǎn)生碎片飛出的工件 k m v z / 2 0 . 5 6 N m 部 分或安在整個(gè)機(jī)器上， 以防止那些最小的碎片 以及有最大的穿透能力的碎片從轉(zhuǎn)子上飛出來穿 透 D 防 爆 保 護(hù) 所 用 轉(zhuǎn) 子 最 大 的 平 衡 轉(zhuǎn) 速 不 能 排 除 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 生 重 大 驅(qū)動(dòng)零件的安全防護(hù)要求按照有關(guān)方面規(guī)定， 防 損壞， 必須按照特定的轉(zhuǎn)子參數(shù)和碎片的特性來 爆防護(hù)罩安裝在工件或整機(jī)周圍， 防 止整個(gè)轉(zhuǎn)子 設(shè)計(jì)防護(hù)罩 被 破壞后， 轉(zhuǎn)子主 要部分穿出 6 防護(hù)等級的技術(shù)要求6 . 1 0級防護(hù) 轉(zhuǎn)子表面必須很光滑， 使與轉(zhuǎn)子接觸也不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)； b 選用的校正的方法應(yīng)使轉(zhuǎn)子上不會(huì)飛出碎片， 通常用去重的方法；G B 1 2 9 7 7 一 91 c 轉(zhuǎn)子在選用的最大平衡轉(zhuǎn)速上， 不會(huì)發(fā)生重大損壞； d 轉(zhuǎn)子通過3 . 4 條所提到的措施不會(huì)從平衡機(jī)的支承上跳出， 或者轉(zhuǎn)子在最高平衡速度下的轉(zhuǎn)動(dòng)能量小得即使轉(zhuǎn)子跳離軸承也沒有危險(xiǎn)6 . 2 A級防護(hù) 對于很小的轉(zhuǎn)子由于從轉(zhuǎn)子上的飛出物產(chǎn)生的沖擊能量很小， 配帶防 護(hù)鏡和防護(hù)面罩已足以保護(hù)操作者的安全， 不需要轉(zhuǎn)子防護(hù)罩， 但必須保證最大碎片的沖擊能量在k m v / 2 0 . 5 6 N m的規(guī)定之內(nèi)。6 3 B級防護(hù) 轉(zhuǎn)子上飛出的任何部件或不平衡校正質(zhì)量都不會(huì)大于A級防護(hù)所規(guī)定的界限。為滿足這個(gè)要求，通常用去重的方法。 要防止操作者不慎與轉(zhuǎn)子接觸， 柵欄式防護(hù)、 防護(hù)桿、 金屬絲網(wǎng)式防護(hù)罩一般已足以防止危險(xiǎn)的發(fā)生。 還可以采用驅(qū)動(dòng)部分聯(lián)鎖的防護(hù)裝置， 如果防護(hù)裝置不關(guān)閉， 轉(zhuǎn)子就不能轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)接觸的危險(xiǎn)性特別大時(shí)（ 例如平衡中型或大型帶葉片的轉(zhuǎn)子） ， 需要采用轉(zhuǎn)子降速到零附近才能打開防護(hù)裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng) 有時(shí)僅轉(zhuǎn)子的一部分需要防護(hù)， 其他部分屬于O級防護(hù)， 在這種情況下， 僅防止接觸轉(zhuǎn)子的危險(xiǎn)表面就可以了。 如果操作者在防護(hù)柵欄里面工作， 必須采取相應(yīng)的安全措施， 確保操作者的人身安全。6 . 4 C級防護(hù) 應(yīng)把可能有碎片飛出的轉(zhuǎn)子部分完全封閉起來。 當(dāng)平衡機(jī)和轉(zhuǎn)子進(jìn)入封閉的防護(hù)罩， 其入口 也保護(hù)起來； 或者操作人員撤離危險(xiǎn)地區(qū)， 也能滿足此級防護(hù)的要求。 防護(hù)罩應(yīng)該能防止最壞的情況， 要有較高的防穿透能力防護(hù)罩受到?jīng)_擊后， 在它的全部或部分修理或更換之前， 可能不能再使用。 若轉(zhuǎn)子的防護(hù)罩是局部的（ 例如軸向是開口的） ， 應(yīng)該考慮到碎片彈跳出來的可能性， 如果用的是金屬網(wǎng)狀的防護(hù)罩， 應(yīng)考慮到小的碎片不會(huì)從孔中穿透出來。 在選擇防護(hù)碎片的防護(hù)罩時(shí)， 既要考慮從轉(zhuǎn)子上飛出的碎片的特性， 又要考慮到各種類型防護(hù)罩的防護(hù)能力。 用戶應(yīng)當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)子、 平衡轉(zhuǎn)速和所用不平衡校正方法來預(yù)測平衡時(shí)可能從轉(zhuǎn)子飛出的碎片特性， 計(jì)算最壞情況下每個(gè)碎片的穿透能力， 選擇能抵擋具有最大穿透能量碎片沖擊的防護(hù)罩6 . 5 D級防護(hù) 該級防護(hù)用于不明顯屬于O , A , B 級防護(hù)的所有轉(zhuǎn)子， 即用于不能排除轉(zhuǎn)子重大損壞的場合。 當(dāng)轉(zhuǎn)子發(fā)生重大損壞， 大約有整個(gè)質(zhì)量三分之一的碎片沖擊防護(hù)罩， 該防護(hù)罩應(yīng)能容納飛出的碎片。 在設(shè)計(jì)防爆防護(hù)罩時(shí)要考慮被平衡轉(zhuǎn)子的所有有關(guān)參數(shù)、 制造和裝卸過程的具體要求。 由于高速度的轉(zhuǎn)子碎片穿透能力大， 不能用C級防護(hù)罩抗透能力的沖擊能量計(jì)算公式。它們的穿透勢能應(yīng)根據(jù)裝甲穿透或類似技術(shù)進(jìn)行計(jì)算。7 通用平衡機(jī)C級防護(hù)的選擇7 . 1 當(dāng)用戶不能預(yù)測在平衡機(jī)平衡轉(zhuǎn)子尺寸和類型及是否可能有碎片飛出時(shí)， 可按下述準(zhǔn)則來選擇合適的防護(hù)罩參數(shù)承受能力。 通用平衡機(jī)主要用于低速平衡， 典型轉(zhuǎn)子的圓周速度一般為1 0 -3 0 m / s ,7 . 2 碎片的尺寸 對于一般類型的轉(zhuǎn)子， 可以假定轉(zhuǎn)子的最大初始不平衡量， 由此其可能飛出的最大校正質(zhì)量將不超G B 1 2 9 7 7 一 9 1過 ： m i 二7 . 5 蔽 （ 1 )式中： m l 校正質(zhì)量， 9 ； 二 轉(zhuǎn)子質(zhì)量， k g e7 . 3 碎片的形狀和材料 碎片的形狀假定相當(dāng)于圖6 安全防護(hù)罩抗穿透能力試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)彈頭所示， 也假定它的尖部首先向防護(hù)罩壁沖擊。L 二 3 刀 圖 6 標(biāo)準(zhǔn)碎片的材料是鋼的， 硬度為4 0 - 5 0 H R C ， 當(dāng)它沖擊防護(hù)罩時(shí)， 碎片本身不會(huì)產(chǎn)生明顯的變形。7 . 4 碎片的穿透動(dòng)能 碎片的穿透動(dòng)能用式（ 2 ) 表示： k m v 2 / 2 （ 2）式中： 。 碎片的質(zhì)量， k g ; 。 切向速度， m / s ， 即平衡轉(zhuǎn)速（ r / m in ) 乘以碎片飛出處的半徑（ m ） 再乘以2 a / 6 0 ; k 烈度系數(shù)， 用戶必須估算， 它取決于碎片的材料、 硬度、 形狀和沖擊面積。了 5 碎片烈度系數(shù)的選擇7 . 5 . 1 低烈度系數(shù)k =0 . 3 , 球 形的 淬火 鋼或 任 何形 狀的 軟 材料， 如 軟 鋁、 軟 銅二 焊 料或 塑料 等 碎片 選用 低烈 度系 數(shù)。7 . 5 . 2 標(biāo)準(zhǔn)烈度系數(shù)k =1 , 由 硬度為4 0 - 5 0 H R C的鋼制成的碎片， 相當(dāng)于圖6 所示的安全防護(hù)罩抗穿透能力試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)彈頭， 選用標(biāo)準(zhǔn)烈度系數(shù)典型的標(biāo)準(zhǔn)碎片是螺栓、 螺母和墊片7 . 5 . 3 高烈度系數(shù)k =1 0 , 具有尖角的碎片在與防護(hù)罩接觸點(diǎn)上產(chǎn)生大的局部力時(shí)， 選用高烈度系數(shù)。 注： 精確地估算 k 值有時(shí)是比較困難的， 此時(shí)建議用實(shí)驗(yàn)確定7 . 6 防護(hù)罩抗穿透能力P R R7 . 6 . 1 對于典型碎片的質(zhì)量、 速度約為。 =2 0 m/ s ， 若烈度系數(shù)k =1 ， 可從表2 中查出P R R值。7 . 6 . 2 如果碎片的質(zhì)量、 速度和k 的值不同于表2 中列出的值， 可用公式（( 3 ） 來計(jì)算P R R 值（ 條件： 碎片速度。 在1 0 .3 0 m / s 范圍內(nèi)） ： P R R二 k m v 2 / 2 （ 3）式中：P R R 防護(hù)罩的抗穿透能力， IC I m; k 烈度系數(shù)（ 可從7 . 5 條件中選用） ； 二 碎片最大估計(jì)質(zhì)量， k g ;G B 1 2 9 7 7 一 9 17 . 6 . 3 。 碎片的 速度， m / s ,由碎片質(zhì)量和速度所需的防護(hù)等級計(jì)算舉例：當(dāng) 二 二0 . 0 2 k gvX =2 0 m / sk = 1 0代入計(jì)算公式（( 3 ) 得：P R R 1 0 X 0 . 0 2 X ( 2 0 ) - / 2 4 0N m從圖7 由 碎片質(zhì)量和速度確定所需的防護(hù)等級中可得出當(dāng)P R R 為4 0 時(shí)需要防護(hù)罩的等級是C 6 0 , 注： 高烈度系數(shù)k =1 0 的質(zhì)量 0 . 0 2 k g 的碎片， 相當(dāng)于 0 . 2 k g 的標(biāo)準(zhǔn)碎片 對特殊形狀的碎片， 或速度在 1 0 - x 3 0 m / s 范圍外的碎片， 需要通過試驗(yàn)求出所需的防護(hù)罩抗穿透能力。 對 速度可變的平衡機(jī)， 其最高平衡轉(zhuǎn)速（ r / m in ） 由 式（( 4 ） 限定： ： 。 ( 6 0 。 二） / ( 2 n R .)” 二 在1 0 - 3 0 m / s 的范圍內(nèi)；月 碎片飛出時(shí)的最大半徑， m, （4）6002001006020106 日之叫魷氣只搜組恢編拼馬鑫 馬連翻00 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 5 0 .1 0 . 2 0 . 3 0 . 5標(biāo)準(zhǔn)碎片的最大沾計(jì) 質(zhì)量乘以 k 圖 7防護(hù)罩的檢驗(yàn)試驗(yàn) 首先確定防護(hù)罩的防護(hù)等級， 通過表 2 用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)彈頭沖擊（ 彈頭垂直于試件表面） 被試驗(yàn)的中1式：7 77口防護(hù)罩最薄弱的地方。7 . 7 . 2相似 。7 . 7 . 3試驗(yàn)板的長和寬應(yīng)等于標(biāo)準(zhǔn)彈頭直徑的1 0 倍， 而且這個(gè)試驗(yàn)板的支撐條件應(yīng)與實(shí)際防護(hù)罩的如果安全防護(hù)罩抗穿透能力試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)彈頭以2 0 m / s 的速度不能完全穿透防護(hù)罩壁的外側(cè)表面， 則這個(gè)防護(hù)罩即可被認(rèn)為是合適的。7 . 7 . 4 若試驗(yàn)時(shí)碎片的速度不是2 0 m / s ， 可用公式（( 3 ） 計(jì)算P R R 值。但速度必須在1 0 - 3 0 m / s 之間。G B 1 2 9 7 7 一 91表 2 用于通用平衡機(jī)的C級防護(hù)的防護(hù)罩參數(shù)防護(hù)等級速度 標(biāo)準(zhǔn)彈頭的參數(shù)( K =1 ) 防護(hù)罩 平衡機(jī)的最 C1 ) 秒 尸R丑， ） 大 平 衡 能 力 m/ s 質(zhì)量 直徑長度 彈尖直徑比 能 爪和 二