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電氣工程技術及機床電氣安全設計分析

文檔作者：李家齊文檔來源：希斯機床(沈陽)有限責任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月03日
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信息記錄材料2 01 8#-4月第1 9卷第4期
電氣工程技術及機床 電氣安 全設計分析
李家齊
(希斯機床(沈陽)有限責任公司 遼寧 沈陽 1 1 01 4 2)
【摘要】電氣工程技術在我國社會發(fā)展中起到至關重要的作用，是實體經濟發(fā)展的基礎，是工業(yè)自動化向前推進的
過程中不可或缺的一部分?，F(xiàn)代社會信息化、智能化的進程離不開電氣工程技術的應用與發(fā)展，與此同時，安全問題不
可忽視。本文主要論述現(xiàn)代電氣工程技術的發(fā)展歿其在機床電氣安全設計中的應用。
【關鍵闊】電氣工程技術；安全問題；機床電氣設計
【中圖分類號】TM76 【文獻標識碼】A
1引育
電氣工程技術是現(xiàn)代社會發(fā)展中的重要組成部分u 。
實體經濟在國民生產總值中占有大部分份額，它的發(fā)展受
到了越來越多來自政府及科技工作者的重視。工業(yè)現(xiàn)代化
的推進離不開電氣工程技術的發(fā)展，其發(fā)展水平的高低直
接影響著我國工業(yè)信息化、智能化進程。任何技術都無法
保證，在獨立存在的情況下充分發(fā)揮其作用。同時，電氣
工程技術發(fā)展過程中存在的問題，也得到了越來越多來自
工程技術人員的關注。其中安全問題關乎生產過程是否能
夠平穩(wěn)運行，操作人員的生命安全是否能夠得到保障。因
此，電氣工程技術在特定領域內的安全設計問題至關重要。
本文以機床生產為背景，在深入分析了現(xiàn)代電氣工程技術
的發(fā)展趨勢，影響因素及安全問題的基礎上，給出了電氣
【文章煽號l 1009-5624(2018)04-0018—02
工程技術在機床電氣安全設計中的應用過程，有利于電氣
工程技術的進一步發(fā)展及指導安全生產。
2現(xiàn)代電氣工程技術的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代電氣工程技術在工業(yè)生產中發(fā)揮著不可替代的作
用，完成了從原始的手工操作到機器操作的批量化生產。
利用電氣化的生產設備，設計自動化的生產流程，不僅大
大提高了生產力，推動了社會經濟發(fā)展，而且降低了時間
成本，節(jié)約了自然資源，為創(chuàng)造更多的經濟價值提供了前
提和保障。
3現(xiàn)代電氣工程技術的影響因素及安全問置
現(xiàn)代電氣工程技術的發(fā)展主要有下面幾個影響因素：
3．1 交叉相關學科發(fā)展的影響。電氣工程技術在應用
過程中并不是單獨存在的，它需要與其他技術配合完成相
屬的致密性，減小焊縫有效截面積；過大的氣孔還會使焊
縫的力學性能降低，尤其是焊縫的彎鹽強度和沖擊韌性，
而空分塔器在低溫環(huán)境運行中往往恰恰需要一定的韌性及
剛性。因此標準NB／T47013對氣孔也有明確要求。
鋁鎂合金焊接過程中氣孔是最容易出現(xiàn)的焊接缺陷，
想要完全杜絕焊接氣孔很困難，但是良好的焊接習慣、合
理的焊接工藝能有效的減少氣孔的產生。氣孔產生的原因
有外部原因和內在原因，外在原因主要是操作、環(huán)境方面
的因素，內在原因主要是材料、位置方面本身造成的結果。
(I)外部原因：焊接環(huán)境濕度過大導致的氣孔、焊
接保護不當導致的氣孔、油污、灰塵、臟污導致的氣孔、
操作不當導致的氣孔等因素。
(2)內部原因：焊絲含氫量高導致的氣孔、材料方
面導致的氣孔、焊接時操作位置導致的氣孔。
4．2鋁鎂合金焊接氣孔的預防措施
(i)外部原因導致焊接氣孔的預防措施
①焊接濕度不能超過8096，這一點,IB／T4734也有明確
的要求，尤其南方的梅雨季節(jié)，鋁鎂合金焊材無法保溫，
所以領用采取多次少領的辦法。
② 焊接前需對焊縫進行100～ 150℃的預熱，尤其當
MIG焊蓋面過程中，焊工需實時控制好溫度；
③ MI G焊接時盡可能不間斷的焊接完成整條焊縫，避
免多的焊接接頭，鋁鎂合金產生的氣孔、裂紋大多數(shù)是在
起弧及收弧地方，另外MIG焊時前，焊工需檢查焊縫兩側
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清理情況、焊絲是否充足、氬氣是否足夠等因素。
④氬氣純度必須達到99．99％，最好采用“杜瓦罐”盛
裝的液體氬氣。
(2)內部原因導致焊接氣孔的預防措施
①因為鋁鎂合金的焊接氣孔主要是氫氣孔，所以本公
司采購焊接材料時要求廠家按批次進行含氫量檢測，避免
材料含氫量高導致的氣孔。
②鋁鎂合金焊接時盡量減少橫焊，因為橫焊會使焊縫
上半端氬氣保護不夠，導致氣孔產生。
5結語
本公司的18～3~)mm厚的鋁鎂合金，均采用TIG打底，
MIG蓋面的焊接方式，目前焊縫一次合格率在95％以上。鋁
鎂合金焊接缺陷的影響因素很多，厚板焊接時，應注意每一
個細節(jié)，從原材料的控制、焊前清理、層間清理、預熱溫度、
機器設備、氬體純度等每一個環(huán)節(jié)都不能馬虎，尤其是T I G
焊打底結束后MIG蓋面前的層間修磨尤其重要，只有將每一
個細節(jié)抓好，才能有效的預防、減少焊接缺陷的產生。
【參考文獻】
?1李會．《鋁合金MIG焊常見焊接缺陷分析及預防措施》
[2】李明奎．《接缺陷對結構的影響及其防治措施》
【3】周萬勝，姚君山．《鋁及鋁合金的焊接》
[4】蔣百靈，李均明．鋁鎂合金微弧氧化處理技術的工程應用【J]，
新技術新工藝，2009年02期．
信息記錄材料 ±! 箜 !查笙! 匣
應功能。這勢必會受到其它交叉學科的影響，主要包括電
子信息技術、計算機技術、機械制造技術及通訊技術等等。
這些技術在科技人員的努力下，不斷更新和完善，它們對
現(xiàn)代電氣工程技術的發(fā)展起到了重要的推動作用。
3．2 社會的發(fā)展對電氣工程技術提出了新的要求。隨
著我國工業(yè)化進程的推進，企業(yè)對生產的自動化水平的要
求越來越高。自動化、信息化、智能化的發(fā)展趨勢，為現(xiàn)
代電氣工程技術的發(fā)展指明了方向。
工業(yè)生產的日益復雜對安全生產也提出了更高要求。
安全事故不僅嚴重降低產能，減少經濟收益，更重要的是，
會對操作人員產生巨大的人身威脅。以化工生產為例，很
多化學物質會對人體健康產生嚴重影響，若發(fā)生重大的安
全事故，其后果是不堪設想的。因此，安全生產問題至關
重要，電氣安全設計為安全生產提供了有力保證。下面以
機床生產為背景，闡述機床電氣安全設計問題。
4機床電氣安全設計
機床的電氣設計需要符合國家的有關標準。如：國標
GB 5226．1-2008／IEC 60204—1：2005《機械電氣安全機械
電氣設備第一部分：通用技術條件》。其中分析了危險
情況的起因阻]：電氣設備失效或故障，從而導致電擊或電
火的發(fā)生；控制電路(或者與其有關的元器件)失效或故
障，從而導致機械誤動作：電源的騷擾或中斷，以及動力
電路失效或故障造成的機械誤動作；由于滑動或滾動接觸
的電路連續(xù)性損失，所引起的安全功能失效；由電氣設備
外部或內部產生的電騷擾(如電磁、靜電)，從而導致機
械誤動作；由存儲的能量(電氣或機械的)釋放，從而導
致會引起傷害的非預期動作；噪聲達到危害人員健康的程
度；會引起傷害的外表溫度。
需要針對上面的危險情況制定相應的安全措施。包括
設計階段的安全準則和要求用戶自行配置的綜合設施。在
設計和研制機床的過程中，應首先對可能存在的機械及電
氣設備的危險和風險進行提前判斷。若在設計階段無法消
除或降低預判的危險和風險，應該提供降低危險和風險的
安全防護及設計警示方案。對用戶需要注意的安全事項予
以充分地聲明，對于可能出現(xiàn)的一些安全問題，給予適當
的指導。
機床電氣安全設計主要涉及以下幾個方面：
4．1急停開關
急停開關應放在操作人員最容易操作的位置及其它可
能需要引發(fā)急停的位置；機床操作平臺上的急停開關需要
統(tǒng)一采用$22規(guī)格紅色蘑菇頭式按鈕開關，按鈕底部安
裝中60黃圈；若有多個相同功能的急停開關，需要使用
串聯(lián)的方式連接：在設計急停開關信號時，除了將其編入
PLC程序，還要使其在硬件電路上可直接作用于伺服系統(tǒng)，
使其斷開，同時不能引起自由停車。
4．2防護門安全開關 ．
為保證機床操作人員的安全，電氣設計上必須有防護
門安全開關信號。
4．3機床總開關脫扣電路
脫扣電路設計的目的是在機床正常工作時，電箱可正
常通電工作。當電箱門打開時，脫扣線圈回路閉合，總空
氣開關斷開，用來保證人員的安全。因此，機床總空氣開
關應配置分勵脫口裝置，并在電箱上安裝電箱門狀態(tài)開關，
將開關串入脫扣電路。通過開關狀態(tài)的切換，控制總空氣
開關。電箱上應當貼有安全警示標牌。對于電箱開門帶電
診斷的操作，電箱門上應當有安全說明標牌。
4．4機床總開關操作手柄
機床總空氣開關必須安裝旋轉操作手柄；旋轉操作手
柄上提供能夠用掛鎖鎖住的機構，鎖住后，能夠防止操作
旋轉手柄使空氣開關閉合；在操作說明書的安全須知中，
必須作如下說明：在打開電箱進行電氣維修時，必須用掛
鎖將旋轉操作手柄鎖住，以免其他人員誤操作發(fā)生危險。
4．5接地銅導線的最小截面積
機床接地銅導線的最小截面積根據(jù)設備供電相線的
截面積來選取，其規(guī)則為：當截面積小于等于16mm2時，
則最小截面積等于截面積；當截面積大于16mm2小于等
于35mII】2時，則最小截面積等于16m加2： 當截面積大于
35mm2，則最小截面積等于截面積的一半。
4．6接地方式
機床采用共地接地方式，為此相關要求如下：
出廠技術文件必須要求用戶提供良好的接地；交流變
壓器輸出的0線和24V直流電源輸出的0V線，在接線端
子排上集中后，分別用白色導線與接地端子排連接，需要
時可以將白色導線斷開以實現(xiàn)浮地接地方式；電氣柜內所
有接地線必須與接地端子排直接連接，不準用串聯(lián)方式接
地；用戶的地線直接連接到接地端子排上，不可以用普通
接線端子排轉接。
4．7電箱照明電路
電箱照明電源由用戶引入AC220V電源，‘當機床總開
關斷開時，不會斷開此電源；電箱照明燈前端必須有匹配
的，用于保護的微型斷路器及電源接線端子；微型斷路器
及接線端子處要設置經久耐用的永久性警告標牌；電箱照
明電路必須與其他電路隔離；電箱照明電路必須采用橙色
導線連接。
5結論
隨著社會科技的發(fā)展及工業(yè)自動化、信息化水平的提
高， 電氣工程技術發(fā)揮著越來越重要的作用。本文主要論
述了電氣工程技術的發(fā)展趨勢及影響因素。對電氣工程技
術在特定領域內的安全設計問題給予了關注。以機床生產
為背景，給出了電氣工程技術在機床電氣安全設計中的應
用過程，有利于電氣工程技術的進一步發(fā)展及指導安全生
產。隨著電氣工程技術的迅猛發(fā)展，企業(yè)和部門應抓住新
時代的機遇，強化科技隊伍專業(yè)技能培訓，引進和吸收新
的技術，實現(xiàn)技術更新和產業(yè)升級。
【參考文獻】
[1】黃民德，季中，郭福雁．建筑電氣工程施工技術[M]．北京：
高等教育出版社，2004．
【2】機械安全機械電氣設備第1部分；通用技術條件【s】．中國
標準出版社，2003-5-1．
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