淺談輪胎設備的安全防護

劉國良(天津賽象科技股份有限公司，天津 300384)

淺談輪胎設備的安全防護

Introduction of safety protection for tire equipment

劉國良
(天津賽象科技股份有限公司，天津 300384)

本文主要從人身和設備安全這兩個方面對輪胎成型設備電氣方面的安全防護措施進行闡述，目的是有效的降低生產事故的發生率，希望對業內人士有所幫助。

安全；防護；輪胎設備

對設備安全防護的要求在世界各國都有詳細的闡述，尤其是在歐美國家，對設備安全的要求十分嚴格，比如米其林工廠的一組全鋼子午線輪胎生產設備就使用了多達18個安全掃描儀，5對安全光幕。安全達標是客戶接受設備的首要步驟，只有安全過關，才能開始進行下面的工作。

然而，并不是防護等級越高越好，防護多了，成本高了，對設備的生產效率就會有一定的影響，因此要想最大程度且最經濟的避免風險，在做安全防護方面的設計時，首先要分析風險是什么，風險有多大，選擇哪個防護等級。

1　風險舉例

擠壓的風險，如不做防護，手或手臂，甚至身體會面臨風險，如圖1。

圖1　擠壓風險

粉末、鐵屑飛濺的風險，如不做防護，飛濺物容易進入眼睛等部位，或燙傷身體，如圖2。

重物墜落，砸傷人員的風險，如圖3。

通過分析，我們將對不同種類的風險，采用不同的防護級別，采取不同的防護措施，最大程度的減少風險發生的概率，從而起到安全防護的作用。接下來我們就對如何進行風險分析做一個描述。

圖2　粉末等飛濺的風險

圖3　重物墜落的風險

2　風險分析

其中：

S：傷害程度，S1：指輕傷（可恢復，比如輕微的擦傷）；S2：指重傷或死亡。

F：面臨危險的頻率，F1：時間很短，頻率不高；F2：時間長，頻率較高。

P：危險躲避的可能性，P1：在特定條件下防止危險是可能的；P2：防止危險幾乎是不可能的。

通過圖4以及文字描述，我們可以清楚的看到傷害程度、面臨危險的頻率以及躲避風險的可能性決定了安全等級。

3　如何減少風險

確定了風險的種類和等級，我們就要針對

圖4　風險分析圖示

風險采取措施。

（1）通過設計減少風險；

（2）采用安全防護裝置；

（3）實施個人防護措施；

（4）采用通知和警告提示信息。

下面我們就以成型機為例，做詳細的分析。

4　具體分析

4.1通過設計減少風險

4.1.1人身安全

首先，我們從電氣原理圖的設計開始，設備在緊急停止后，或者在未啟動前，不能有任何動作的可能，任何的動作按鈕都不能起作用。根據不同需要，可以選擇瞬時或延時型安全繼電器。如果有緊急情況按下急停后，設備氣源供給斷開，從電、氣兩個方面保證設備安全。

另外，人機界面的操作設定條件，一般有兩種方法，一種是頁面進入限定，緊急停止安全繼電器斷開時，頁面自動跳到緊急停止報警界面，在未復位前頁面不能進入操作界面；氣源信號未進入到PLC輸入時，自動跳到未供氣源報警頁面，未復位前不能進入操作界面。

另一種是局部限定：限定某些操作的權限，在點擊這些操作按鈕時會彈出Login界面，只有輸入正確的用戶名及密碼后才能進行操作。

其次，在機械設計時，也要考慮操作者或者維修者的安全，如圖5所示，為防止擠壓，可以在連個輥子前面設計擋板進行防護。

圖5　擋板安全防護

4.1.2設備安全

伺服電機和變頻電機設置速度限制，避免速度過小或過大：對于每一個電機，根據工藝及效率需求計算好合適的運行速度范圍，在程序中對此范圍進行限定，防止對電機本身或負載產生壽命影響。例如，將變頻電機的最小運行頻率設為3%，以防止電機低速運行;有時，還需要強冷風機，用來散發電機運轉時的熱量。

伺服電機和帶位置反饋的變頻電機設置軟極限或硬極限（如圖6），經過計算將伺服電機axis_1的硬極限選項選中，傳感器使用兩個閉點限位開關，將限位開關的信號接入伺服驅動器的極限輸入信號端子，使電機運行到極限位置時自動停止，以防止碰撞。

圖6　變頻電機軟極限設定畫面

4.2采用安全防護裝置

4.2.1傳遞環

無論是兩鼓成型機還是三鼓成型機，傳遞環處的安全防護是最重要的，因為此處是操作面，動作頻率最高，速度快、面積大，一旦出現意外，損傷也是最嚴重的。依據前面提到的風險分析方法，在傷害程度、面臨危險的頻率以及躲避風險的可能性這三個方面，我們將其定性為最高級。

由于傳遞環的移動較快，容易出現震動，然后綜合機械和電氣兩個專業的特點，我們通過機械結構和行程開關配合使用來實現擠壓風險的防護，對于碰撞風險，我們依舊采用常規的防護措施——邊緣開關來實現防護。

一旦有人或物體被夾在中間，行程開關就會動作，導致安全繼電器斷開，起到保護的作用。

防止碰撞的兩組邊緣開關被觸發時，其安全繼電器斷開，起到保護的作用。

4.2.2主機供料架

在每次更換料卷時，需要操作者進入設備區域，這時就要考慮操作者的安全性了，由于更換料卷的頻率不是非常高，對操作者造成的后果比較嚴重，我們將其定性為二級，用安全光柵來作為防護元件。

安全光柵控制主機供料架導開部分的電源供給，進入防護區域，光柵安全回路被切斷，此區域內電氣及氣動執行元件的供電電源都將被切斷，從而實現保護作用。

4.3采用個人防護措施

除了在設計和采用安全防護措施減少傷害外，個人的防護措施也是非常重要的。比如佩戴耳塞、安全眼鏡等。

4.4采用通知和警告提示信息

根據危險形式的不同，選擇相應的警告提示貼在合適的位置上，用來警告。比如在卷取導開的棍子上貼上“防止擠手”的標志，在加熱爐處貼上“防止燙傷”的標志等。

5　結語

安全生產是每個企業的宗旨之一，安全和生產效率一樣重要。各大輪胎公司也在節約成本的同時逐漸意識到安全的重要性，對設備安全要求逐步提高。上面描述的這些防護措施，已經廣泛的應用于各種輪胎成型產品上，在不影響生產效率的前提下，十分有效的起到了保護作用，得到了很好的評價。

[1]Machine Safety standard "Parts of control systems relatedto safety" NF EN ISO 13849-1.

[2]Directive 2006/42/CE of the European parliament and ofthe council dated 17 May 2006 relating to machines(extract) Directive 2006-42.

[3]機械電氣安全, 機械電氣設備, 第1部分：通用技術條件GB5226.1-2008/IEC 60204-1.

（XS-02）

橡膠谷集團董事長張焱榮獲中國行業品牌十大創新人物

2015年1月2～3日，由亞洲品牌協會聯合亞洲電視、人民日報《環球時報》社、大公網、亞太衛視共同主辦的“2014亞洲品牌年會暨中國品牌年度總評榜頒獎典禮”在北京亞洲大酒店隆重舉行。作為為化工橡膠行業提供解決方案的具有第三方公信力的綜合服務平臺，橡膠谷獲得“2014中國品牌榜樣企業”，同時橡膠谷集團董事長兼總裁張焱榮獲“中國（行業）品牌十大創新人物”，見圖1。

圖1　亞洲品牌年會“中國（行業）品牌十大創新人物”頒獎（右三為橡膠谷集團董事長兼總裁張焱）

橡膠谷集團同時折桂2014亞洲品牌年會兩項大獎，不僅源于自身在品牌中的建樹，也是社會對橡膠谷在助推化工橡膠行業可持續健康發展方面所做努力的充分肯定。

據了解，中國橡膠工業雖然發展迅速，但卻面臨著“大而不強”“大而散”的現實，存在著自主研發少、專利保護弱、缺乏定價權等諸多痛點問題。橡膠谷作為具有第三方公信力的服務平臺，致力于打造全球化工橡膠行業的硅谷。通過整合“政產學研資”各類資源，運用平臺經濟理念打造“橡膠谷平臺金字塔”品牌體系，重點強化“微笑曲線”的兩端——技術群和市場群，構建一個化工橡膠行業融合制造業和服務業的產業生態圈。

針對行業痛點問題，橡膠谷關注行業用戶全生命周期的發展需求，以互聯網思維，針對用戶不同發展階段、不同功能模塊提供精準的解決方案，打造線上橡膠谷E站和線下九大功能解決方案的線上線下一體化發展的運營模式。立足于化工橡膠行業，橡膠谷擁有并整合媒體、廣告、品牌等核心高端資源，為化工橡膠行業客戶提供品牌咨詢、品牌塑造、品牌提升、品牌推廣、公共關系營銷等一站式品牌戰略解決方案，在品牌建設方面堪稱標桿。

經過三年多的發展，橡膠谷模式已得到了行業的普遍認可。橡膠谷天然橡膠現貨交易中心上市一年多以來，交易額已經突破3 500億元，躍居全球最大的天然橡膠現貨交易平臺；致力于打造行業“達沃斯”的首屆中國（青島）橡膠工業博覽會于2014年10月15～18日圓滿舉辦，開啟了產業發展新紀元；在信息化大浪潮下，一個全新的虛擬橡膠谷“橡膠谷e站”正在崛起，它通過線上線下互動，實現真正輻射全球的行業“硅谷”。

目前，橡膠谷已與美國、泰國、越南、緬甸、西班牙、俄羅斯、印尼、馬來西亞、老撾和非洲等國家及包括天然橡膠生產國組織等國際組織和政府建立起廣泛的合作。

摘編自“中化新網”

TQ330.493

1009-797X(2015)05-0051-04

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.05.011

劉國良，男， 2007年7月畢業于河北工業大學電氣工程自動化專業，現從事電氣設計的工作。

2014-05-04