氣動系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件

　　安全的氣動系統(tǒng)設(shè)計(jì)從連接到機(jī)器的空氣就緒硬件開始，并繼續(xù)將閥門正確連接到氣缸。本文讓上海自動化儀表有限公司回顧了氣動安全標(biāo)準(zhǔn)的基本原理，并描述了如何設(shè)計(jì)機(jī)械氣動系統(tǒng)，以確保在緊急停機(jī)或機(jī)器供氣不足的情況下安全運(yùn)行。

　　氣動安全要求

　　機(jī)器制造商的首要指令之一是確保操作員的安全。還必須保護(hù)機(jī)器免受損壞并遵守規(guī)定。機(jī)器安全必須從設(shè)計(jì)階段開始，并在開發(fā)的所有階段都考慮到，包括概念、設(shè)計(jì)、制造、建造、集成、啟動、測試、操作和維護(hù)。

　　氣動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅對操作員安全，而且還保護(hù)機(jī)器免受損壞。在緊急停機(jī)事件中，氣壓下降、氣壓下降或氣壓下降會導(dǎo)致各種問題。垂直氣缸下降是一個(gè)常見問題。失去對零件的控制是另一回事。當(dāng)空氣返回系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)氣缸充滿空氣時(shí)，意外運(yùn)動也會造成損壞。在設(shè)計(jì)階段必須考慮和考慮這些事件。

　　有許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以確保機(jī)器合法、高效和安全。部分列表包括 ISO 12100 中一般描述的風(fēng)險(xiǎn)評估過程。有關(guān)緊急停止要求的詳細(xì)信息，請參見 ISO 13850 和 NFPA 79。在標(biāo)準(zhǔn) ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn)和安全完整性等級 (SIL) 標(biāo)準(zhǔn)中，以及在標(biāo)準(zhǔn) IEC 62061，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對必要的安全級別進(jìn)行分類。最后，可以在 IEC 60204-1 中找到機(jī)器安全的良好起點(diǎn)。

　　安全停止氣動功能可停止危險(xiǎn)運(yùn)動并防止意外激活。安全氣動控制還包括釋放能量、降低壓力和力、限制速度、停止或阻止運(yùn)動以及僅沿一個(gè)安全方向運(yùn)動。

　　上述大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)超出了本文的范圍。然而，機(jī)器的安全控制涉及使用經(jīng)過驗(yàn)證的長壽命組件。機(jī)械氣動電氣文摘在道路設(shè)計(jì)中，有一些基本的安全規(guī)定，尤其是在氣動元件的應(yīng)用方面。

　　空氣制備安全

　　氣壓安全 將壓縮空氣連接到機(jī)器的空氣制備裝置，如圖 1 所示。最大壓力為 130 psi 的工廠空氣供應(yīng)，適用于大多數(shù)氣動元件且安全?？諝庵苽溲b置從單點(diǎn)空氣連接到手動關(guān)閉安全閥，以消除所有機(jī)器或系統(tǒng)壓力。這種可鎖定的閥門可消除雜亂，并確?？諝怅P(guān)閉和鎖定維護(hù)期間的安全。

　　空氣準(zhǔn)備還應(yīng)包括具有 5-40 微米過濾器成分的空氣過濾器、防砂碗、金屬蓋和手動、半自動或自動排水管。該過濾器將自動去除水分并防止顆粒污染，這是常見的故障原因。應(yīng)該使用一個(gè)調(diào)節(jié)器，無論是與過濾器集成還是分開，它應(yīng)該是自我解決的并包含一個(gè)儀表。在沒有自動減壓的情況下，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)旋鈕以降低機(jī)械氣壓直到下游使用空氣可能會產(chǎn)生意外和不安全的低氣壓情況。

　　在過濾器和調(diào)節(jié)閥的下游，所有機(jī)器都應(yīng)包括一個(gè)電動軟啟動/卸料閥。在緊急停機(jī)或機(jī)器電源關(guān)閉時(shí)，該電磁閥可減輕所有機(jī)器設(shè)備的壓力。這些條件必須將所有能量和任何存儲的能量轉(zhuǎn)移到機(jī)器上，防止機(jī)器移動。與許多其他機(jī)器不同，媒體應(yīng)用程序使事情復(fù)雜化并要求最高的控制可靠性。在這些類型的高風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用中，必須按照標(biāo)準(zhǔn)使用它們來保護(hù)操作員。

　　手動截止閥和放氣閥都會排出大量空氣，造成噪音過大。需要消音器來保護(hù)操作員的聽力。這些消聲器不應(yīng)該是流量控制的，并且必須從操作員的工作區(qū)域排出空氣。此外，如果空氣是潤滑的，則必須過濾廢氣，并提供一種方法來自動將航空流體重新分類到合適的容器中，這樣空氣中的石油和天然氣就不會耗盡。

　　閥門選擇和操作

　　在緊急停止的情況下，氣動螺線管將失去動力。如果可能，方向控制閥應(yīng)恢復(fù)到斷電狀態(tài)，圖 2。當(dāng)三位閥返回到中心位置時(shí)，這種閥配置會釋放壓力。如果使用中間關(guān)閉閥，截留的空氣可能會造成安全隱患。這種被困在堵塞狀態(tài)的空氣會引起運(yùn)動，維護(hù)技術(shù)人員正在努力釋放堵塞。這會擠壓或困住技術(shù)人員，造成傷害。在這些情況下，應(yīng)考慮手動釋放滯留空氣。

　　在緊急停止或停電期間使用在用排氣閥時(shí)，氣壓損失可能導(dǎo)致不受控制的運(yùn)動，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮這種潛在的機(jī)器損壞運(yùn)動。同樣，關(guān)閉電源時(shí)氣動裝置可能會漂移，或者使用兩位閥控制的設(shè)備在重新應(yīng)用時(shí)可能會意外移動，這些情況也必須加以考慮。在這些情況下，空氣準(zhǔn)備裝置上的軟啟動閥可以幫助緩和沖擊，但由于重新施加氣壓而產(chǎn)生的運(yùn)動仍可能對機(jī)器造成損壞。因此，閥門應(yīng)通過故障安全裝置(例如彈簧)和/或適當(dāng)?shù)穆?lián)鎖裝置鎖定到位。

　　氣缸和執(zhí)行器控制

　　以垂直方向安裝工具的氣缸和致動器可能存在操作擠壓危險(xiǎn)，當(dāng)空氣釋放時(shí)可能損壞機(jī)床。為了減少或消除這種安全隱患，應(yīng)使用鎖定裝置(例如測試止回閥或機(jī)械阻塞功能)在緊急關(guān)閉或斷電期間將工具保持在適當(dāng)位置。

　　用于垂直工具的先導(dǎo)止回閥到位，以將空氣困在安全隱患中。因此，止回閥必須包括一個(gè)手動泄壓裝置，以去除儲存的空氣以維持其使用。重要的是，在操作員手冊和機(jī)器警告標(biāo)簽中清楚地記錄和突出這些特殊情況。

　　為確保氣缸或執(zhí)行器的安全速度控制，如果行程超過 2 英寸，則應(yīng)在這些設(shè)備中添加流量控制。應(yīng)該對這些流量控制進(jìn)行檢測。應(yīng)使用可調(diào)節(jié)的保險(xiǎn)杠，甚至是外部沖擊來減輕沖程后的沖擊。這些墊子可以幫助減少損壞氣缸風(fēng)險(xiǎn)，而阻尼可以將噪音降低到安全水平。

　　靈活的軟管選擇和應(yīng)用

　　當(dāng)氣動軟管發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)常被忽視的是對人員的危害。壓力管破裂的快速、令人震驚的沖擊會導(dǎo)致嚴(yán)重傷害，尤其是眼睛。良好的集成技術(shù)可以幫助消除危險(xiǎn)。盤管應(yīng)受到限制或約束。適當(dāng)時(shí)使用連接管，或?qū)⒐芟党梢粋€(gè)整體。適當(dāng)?shù)卦黾颖Ｗo(hù)也可以減少危險(xiǎn)。

　　在機(jī)器上設(shè)計(jì)和安裝氣動元件時(shí)需要考慮許多標(biāo)準(zhǔn)?？諝庵苽?、閥門和氣缸都在安全氣動控制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。正確設(shè)計(jì)和應(yīng)用這些和其他氣動系統(tǒng)組件，并遵守基本的氣動設(shè)計(jì)要求，將使機(jī)器更安全。