压力机保护装置

　　冲压机的保护装置，是操作人员在作业时防止发生压力加工伤害事故的有效措施。在实际工业生产中，许多企业利用冲压机生产时，依然使用旧的手工作业方法，冲床设备没有安全保护装置。长此以往，极易发生工伤事故。因此，设计和使用具有较高可靠性的冲床保护装置已成为减少生产事故、提高生产效率的必然选择。本文介绍几种常用的冲压保护装置，并对其进行一定的分析与研究。 

　　2.冲压保护装置的作用与功能 

　　2.1冲压机的工作原理 

　　冲压机的设计原理是将圆周运动转换为直线运动，由主电动机带动飞轮，经离合器带动齿轮、曲轴（或偏心齿轮）、连杆等运转，进而驱动滑块作直线运动，从主电动机到连杆的运动为圆周运动。连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点，其设计上大致有两种机构，一种为球形，一种为销形（圆柱形），由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。冲压机对材料施以压力，使其塑性变形，而得到所要求的形状与精度，因此必须配合一组模具（分上模与下模），将材料置于其间，由机器施加压力，使其变形，加工时施加于材料之力所造成之反作用力，由冲压机械本体所吸收。 

　　2.2冲压保护装置的作用 

　　压力机在正常工作情况下，操作者不论是否遵守操作规程都无发生人身事故的危险。操作者一旦处于危险工作状态，冲压保护装置就能直接防止操作者发生人身意外事故。 

　　2.3冲压保护装置的功能 

　　冲压安全装置应具有下列各项中的某一项功能才能杜绝人身事故的发生。 

　　2.3.1压力机滑块运行期间，人体的任一部分都不会进入危险区。 

　　2.3.2在机械启动前，当操作人员的身体的一部分在压力机滑块危险区域里，滑块不能进行工作。当滑块启动工作后，滑块下行程时，当人体的任一部分进入危险区之前，滑块能停止下行程或停于下死点之前。 

　　2.3.3滑块下行程时，能将进入危险区的人体的某一部分推出。 

　　2.3.4当操作人员的双手脱离启动离合器操纵按钮后，直到伸进危险区之前滑块能停止下行程或停于下死点之前［２］。 

　　这里需指出的是，每个操作人员的生产习惯不同，使用安全装置会不同程度地认为受到了约束，降低了生产效率。但无论如何都不能因此而拆卸安全装置，让操作人员在毫无保护的情况下进行压力加工工作。提高安全防范意识，坚持在具有安全防护的条件下操作压力机械，确保压力机械安全运行是我们必须重视的问题。 

　　3.冲压保护装置的分类 

　　冲压设备保护装置技术的研究在国内外都起步较早，并已取得了很大的发展。冲压设备保护装置形式较多，其结构可分为机械式、光电式和感应式等。下面仅研究几种常用的冲压设备保护装置。 

　　3.1机械式防护装置 

　　3.1.1推手式保护装置。它是一种与滑块联动的装置。当滑块向下运动时，固定在曲轴上的挡板由里向外运动，挡住下模口的危险区。 

　　3.1.2拉手式安全装置。它是在滑块上有连杆和凸轮的装置，当滑块向下运动时，把手强制推出危险区域。此装置必须能调节手推杆的长度及摆幅，装有确保当滑块运动的防护板，主要用于小型压力机。 

　　3.2控制式安全装置 

　　控制式安全装置是用电气联锁的方式控制滑块的启动，所以其应用的前提条件是用电器操作的压力机。控制式安全装置有光电式、感应式、磁控式和电容式等。 

　　3.2.1光电式安全装置。其原理是用投光器和受光器形成一束或多束光栅，将操作者与危险区隔离开来。当操作人员身体的一部分进入危险区域时，光线被遮断发出电信号，此信号经放大后与滑块控制线路相联锁使滑块停止运行。光电式安全装置一般都是采用调制式红外发光二极管作为光源，在大型冲压机上则采用红外激光二极管，其电路具有复杂可靠的自检自保功能。光电式安全装置的优点是操作人员无障碍感，使用寿命长，但目前市场价格比较昂贵。 

　　3.2.2电容式安全装置。是在操作者与危险区域之间设置一个对地构成有一定电容量的电容器作为敏感元件，通过人体上下料时靠近敏感元件的距离变化来改变对地电容量的大小，再通过放大可使机器停止或不能启动。由于电容式保护受人体各种因素和场地的影响较大，因此使用起来不是很方便。 

　　4.冲压保护装置的应用 

　　冲压保护装置的设计涉及机械、电子、控制和传感等多种学科领域，它是一个复杂的系统工程。上述机械式保护装置动作可靠、结构简单、易于维修，可有效防止由于机械失灵而发生的连冲事故。其缺点是在操作者和上下模具之间有一机械物体在运动，易影响操作者的视线，引起疲劳，对送卸料也不方便。控制式安全装置能在操作者与上下模具之间或危险区周围设置一种不影响视线和操作的光束、气流或电场，当操作者的身体进入危险区时能向压力机械的控制电路发出停止信号，使滑块立即停止下降，保障安全。这类装置具有系统灵敏度高、响应速度快、抗干扰性能强及较高的可靠性等优点，但有占用空间大和成本高等不足［3］。综上可见，各种冲压保护装置都各有其优缺点，所以，同时设计使用两种或两种以上的安全装置，既能互补缺点，又能遇突发故障时，启用另一个安全装置，达到绝对防止压力机事故发生的目的。 

　　5.结语 

　　近年来，国内外研究人员将冲压保护技术的最新研究成果较好地应用于冲压保护装置中，取得了良好的实用成效。但进一步设计结构合理、操作简便、性能稳定、成本低廉的冲压保护装置仍然迫在眉睫。