车床卡盘扳手安全保护装置的设计

黄伟 李周华 梁群 韦世林 黄云

摘要：一般的车床是很容易发生安全事故的部件就是卡盘扳手，在安装和拆卸零部件时，因为客观原因有可能出现安全方面上的一些问题。本文章主要是分析了车床卡盘扳手出现安全事故的一些相关因素，以及设计卡盘扳手在安全保护方面上的装置。

关键词：车床;卡盘扳手;安全保护

一、引言

现阶段，车床机械加工作业在高校、工业、公司中仍保持着相当规模的应用。由于车床机械加工作业具有一定的安全隐患，机器伤人事故也时有发生，所以，对车床机械加工作业的安全教育和作业标准化教育十分关键。首先，在技术手段方面，提高车床生产的机械化和自动化水平，其次，在技术管理方面，加强对车床使用方式和安全意识的培训，形成有效的管理机制，避免车床使用过程中发生重大安全事故。造成高速车床卡盘扳手、工具等的安全隐患问题时常发生，故此，车床安全的一些防范措施和安全保护装置对于自动化程度方面上不高的一般车床是非常必要的。

二、车床卡盘扳手安全事故分析

（一）车床部分操作失灵或存在故障

在车床加工操作的状况下，在安装以及拆卸工件时，操作人员应先要停止车床操作，使车床离合器手柄放在中间，关闭主机，停止卡盘操作。然后把卡盘扳手放在卡盘上。实行安装和拆卸工作时，在车床失灵的状况下，很有可能会产生离合器手柄定位部分损坏从而使其定位不正确、离合器摩擦盘的之间的距离调整不准确，在抬起离合器在中间的位置和连接电源和可能出现的其他情况。主机还在工作，在卡盘还没有停止运行时。此时，要是放入卡盘扳手。这就使得卡盘受外力方面的驱动，使其卡盘飞出或者是撞击车床，从而发生安全事故问题。

（二）人为因素

人为因素引起的重大车床安全事故占车床安全事故的绝大多数。人为操作失误主要体现在以下三个方面：一是装卸零件后，如果工人不及时拔出卡盘扳手，就通电，卡盘扳手会飞出或冲击机器。第二，工人装卸零件时，不接触离合器手柄，使其车床通电启动。第三，操作人员没有掌握车床的操作程序到位，操作程序混乱，发生安全事故。这三起事故都是人为操作失误造成的。这也是在这个阶段使用车床时最可能发生的安全事故，尤其是在学生们在实习时。人为因素产生的安全事故时常会发生。一方面，学生们还没有熟练地掌握车床运用的基本知识，在操作中容易发生机械设备操作事故;另一方面，事故的发生是由于学生缺乏安全意识，以及在实际操作中缺乏相应的安全意识培训。因此，对卡盘扳手安装安全保护装置是非常必要的。

三、车床卡盘扳手安全保护装置设计与应用

（一）结构设计

安全保护装置外壳一般应用1mm厚铁板压制焊接而成。这样可以有效控制车床的启动，并在其上放置输入电压行程限位开关。此外，在此基础上，还应要放一个警示牌来提醒操作人员的安全运用，警示标志应要放在车床的左前方，这样能够有效地提升视觉效果。通常安全保护装置一般都是放在进给箱左面以及车床动力控制面板上。如果设置在这里，不会影响车床的正常使用，还能有效防止车床油、铁板飞扬等。但是需要注意的是，如果没有将保护装置放置在上述位置，则必须进行适当的保护工作。安全保护装置重要使用于安装装置的关键，所以，安全意识不是太强，在缺乏适当的保护条件的影响下，如粉煤灰、铁叶，从而使其短路，以及影响车床的使用寿命。

（二）制作

车床卡盘扳手的安全保护装置应根据车床的工作特点和工厂结构制作。当安全保护装置过大时，不妨碍厂内其他正常生产活动。可选择（100×70）mm选择1mm厚的铁板和25mm直径、80mm长的铁管，在铁管一端铣（10×25）mm的长槽，在进行衔接后，将行程控制器固定在其中。测试后，在主轴箱旁边安装适当的位置。选择的位置应要不妨碍车床的正常运行以及不妨碍装卸工件。通常用在送料箱左侧，先测量比例，然后根据情况冲孔固定线材。钻孔时，注意不要钻穿箱壁。否则会有漏气和漏油。最后，一定要做好保护工作，防止灰尘和铁板进入工厂进入卡盘扳手的安全保护装置。防尘罩可保护设备。防尘罩应采用Z形，由常用铁板制成，顶部折叠，方便工人使用。

（三）工作原理

卡盘扳手安全保护装置制造完成以后，应要依据图纸以及设计的主要原理实行测试。卡盘扳手在进入安全保护装置之后，行程开关触头受弹簧压力方面上的影响向外推，使电源接通。但是当卡盘扳手没有插入安全装置时，不管是改变手柄位置或接通车床电源，都不可能使车床正常运行。在这种情况下，车床卡盘保护装置的设计是合格的。

四、车床卡盘扳手安全装置特点

车床卡盘扳手等安全装置的普遍运用，这样能够降低车床安全事故的发生。在卡盘扳手的工作当中，安全保护装置的普遍运用从而提升了车床的保护率度。安全保护装置拥有安全、可靠、无故障等一些相关的优点。同时，保护装置结构比较简单便捷。通过进行对设计原理以及设计模型的一些了解，这样能够轻松实现安全保护装置的制造。尺寸小、材质轻且具有抗油污、抗震动等优点，特别适合于大中型厂房。采用能够有效避免因车床运行中主观及客观因素所造成的卡盘扳手安全事故，既能够保障车床设备和机器车床作业人员的安全，同时又能够抵挡巨大的机械冲击力，还具备了易于更换、制造成本低的优势。该设计还可广泛应用于数控车床，从而给数控机床带来了有效保护。

总结

综上所述，在很多设备都逐渐走向了技术智能化、操作运行自动化的先进模式下，不能忽略对那些半自动化、人工作业机械设备的安全维护。而普通车床和数控车床则是当前应用较多的机加工技术设备，在使用安全问题上都必须采用安全保护装置加以维护。车床卡盘扳手安全保护装置的设计与使用，不但可以保证初学者的生命安全，而且还可以大大提高车床的使用寿命。

参考文献：

[1] 黄伟. 车床卡盘扳手安全保护装置的设计[J]. 设备管理与维修，2019（4）：137-138.

[2] 程立明. 车床卡盘扳手安全保护装置的设计与应用[J]. 中国现代教育装备，2009（11）：56-57.

[3] 黄伟. 车床卡盘扳手安全保护装置原理及设计探究[J]. 南方农机，2019，50（8）：111.

課题名称：机械车床卡盘扳手保护装置的设计，编号：S202111549115

作者简介：黄伟（1988.08-），男，壮族，广西河池人，学士，南宁学院机电与质量技术工程学院（系），工程师。研究方向：机械制造