普通車床“加裝限位安全保護裝置”技術改造

目前，技工院校面臨教學質量上層次、改革創新、無重大安全事故、樹品牌等辦學壓力。實習教學是技工院校課程設置不可缺少的一部分，因此，對于機械專業“伴機如伴虎”的安全問題要特別重視。在車工實習教學過程中，由于學生對車床操作的不熟悉以及安全意識欠缺，存在一定程度的教學安全隱患。立足學校辦學需求，在保證教學質量的同時，改革創新，提高教學安全系數，節省教學成本是學校必須面對和解決的問題。結合筆者所在學?！捌胀ㄜ囅骷庸ぁ闭n程開設的需要，本文對普通車床的技術改造進行詳細探討和方案實施。通過使用驗證，收到了預期效果。

一、目前車工實習教學的現狀

車工實訓是機加工實習教學的專業基礎課程，使用設備為手工操作的普通車床。因此，操作車床安全系數高低成為事故發生的決定要素。對于技校學生來說，他們接觸普通車削加工往往處于機械入門階段，其機械基礎知識欠缺，對車床性能陌生，安全意識薄弱，因此容易出現誤操作導致車床零部件的互相碰撞損壞，甚至出現人身安全事故。例如：

刀架與卡盤碰撞破損，存在安全隱患（圖1）；

操縱桿操作手柄碰撞三桿固定架而導致破裂脫落（圖2）；

個別學生將卡盤匙插在卡盤插孔上就啟動車床，導致卡盤匙飛出，危險性極高；

車床嚴重損壞，產生昂貴的維修費用，加大了教學成本；

出現人身安全責任事故，產生大筆的醫療費用，嚴重者致殘或死亡等。

因此，在日常教學中，想方設法加強教學管理，提高車工實訓教學安全系數，避免設備及人生安全事故的發生顯得尤為重要。為了提高安全系數，避免安全事故的發生，降低意外教學成本，通過對車床的現場考察分析，結合現狀，對車床實施“加裝限位安全保護裝置”技術改造。

三、技術改造

1.設計草圖

設計草圖如圖3所示。

限位安全保護裝置1：防止大拖板、溜板箱等部件與三桿固定架、尾座等部件發生意外碰撞（圖4）。

限位安全保護裝置2：防止刀架與卡盤的碰撞（圖5）。

安全啟動保護裝置3：插匙取電，防止卡盤匙留在卡盤插口上而誤啟動車床，發生事故（圖6）。

2.方案分析

限位安全保護裝置（1）：防止大拖板、溜板箱等與三桿固定架、尾座等部件發生意外碰撞。

原因及后果：學生誤扳動主軸箱換向手柄，啟動主軸，使大拖板迅速向尾座方向移動，造成大拖板與尾座或溜板箱部件與三桿固定架碰撞，部件損壞。

解決方案：安裝限位安全保護裝置，使部件未發生碰撞時，車床斷電急停。如圖4所示。

安全保護裝置 靠近限位開關保護生效

限位安全保護裝置（2）：防止刀架與卡盤的碰撞。

原因及后果：學生在操作過程中，由于對車床操作的不熟練或精神不集中，導致刀架與卡盤發生意外碰撞，輕則刀架破損，重則卡盤損壞、刀架損壞、小拖板傳動絲桿損壞或人身安全事故等。

解決方案：安裝限位安全保護裝置，使刀架距離卡盤5mm，車床斷電急停。在自動車削過程中，大拖板在車床斷電急停后，由于慣性會移動一段距離，高速車削時慣性行程達15mm，因此附加安裝硬檔塊裝置（彈簧的收縮已提前對大拖板的慣性運動進行緩沖限制），使刀架左端面距離卡盤3mm處進行死限位，實現二次保護。如圖5所示。

安全保護裝置 靠近限位開關保護生效

安全啟動保護裝置（3）：插匙取電，防止卡盤匙留在卡盤插口上而誤啟動車床，發生事故。

原因及后果：學生在裝拆加工坯料時，經常不隨手取下卡盤匙，將卡盤匙留在卡盤插口上。在操作過程中，可能發生身體某部分撞到主軸啟動手柄或粗心大意啟動車床，使主軸運轉，卡盤匙飛出傷人。

解決方案：安裝安全啟動保護裝置，強制學生必須取下卡盤匙，并插到安全啟動裝置中方可通電并啟動車床。反之，當學生需要拆卸或安裝坯料時，必須使用卡盤匙時，卡盤匙脫離安全啟動保護裝置，車床斷電，保護生效，杜絕車床意外啟動，以及避免了學生將卡盤匙留在卡盤插口上就啟動車床的意外發生，大幅度提高了安全系數。如圖6所示。

插匙取電，車床可啟動。拔出卡盤扳手，車床斷電，保護生效，車床無法啟動。

三、技術改造效果

通過對30臺普通車床安裝三處安全保護裝置，收到了預期的效果，提高了安全系數，使車床設備及人身安全得到有力的保障，為教學的安全管理提供了強有力的支持，未出現安全事故以及因安全裝置所引起的車床故障問題。例如，某生某次沒有檢查車床主軸箱換向手柄就啟動車床，使大拖板迅速移向車床尾部，撞擊行程開關，斷電保護，避免了大拖板撞擊三桿固定架造成部件損壞的事故重演。

機械事故的發生是可控制甚至避免的，但事故代價是難以預測的，因此應重視強化安全意識，規范操作，提高安全系數。車床設備的損壞，特別是重要零部件的不可修復損壞，將產生大筆的更新維護經費（上千元至萬元不等）；出現人身安全事故更是不堪設想。因此，利用現有師資力量對車床進行改造，實現了低成本（改造材料成本價約85元/臺）技術改造，間接降低了教學意外成本，保障了學生人身安全，產生長遠的經濟效益。

借鑒對車床的技術改造，可對銑床、磨床、剪床、數控機床等部分重要部件進行技術改造，從根本上降低事故的發生率，營造改革創新的風氣，創建和諧安全的教學環境。

（作者單位：廣東省廣州市公用事業高級技工學校）