造粒机是塑料、化工、饲料等行业将原料加工为颗粒状产品的核心设备,运行涉及高速旋转部件、高温加热、高压物料输送等环节,若安全性能不达标,易引发机械伤害、触电、火灾甚至爆炸事故。因此,造粒机出厂或改造后必须通过严格安全性能测试,确保符合国家及行业强制性安全技术要求,从源头防范安全隐患。
机械危险防护的强制性要求
造粒机的螺杆、切粒刀、皮带轮等高速旋转部件是主要机械危险源,根据GB 2893.1-2010《图形符号 安全色和安全标志 第1部分:安全色和安全标志》及GB/T 15706-2012《机械安全 设计通则 风险评估与风险减小》,必须设置封闭式防护装置。防护装置需采用厚度不小于2mm的钢板或等效强度塑料,承受100N静压力不变形,确保不会因碰撞失效。
防护装置与旋转部件的间隙需符合GB 12265.3-1997《机械安全 防止上肢触及危险区的安全距离》:手指可触及区域间隙<6mm,手掌可触及区域间隙<25mm,避免肢体进入危险区。联轴器、皮带传动系统需用全封闭罩,罩体与传动部件距离≥50mm,且用螺栓固定,需工具才能拆卸,防止非授权人员打开。
旋转切粒机的切刀部位需设置联锁防护装置——当防护罩打开时,设备立即停止运行;只有关闭防护罩并手动复位,才能重新启动,彻底避免运行中接触切刀的风险。对于有刀具更换需求的部位,防护装置需设计成“检修模式”,只有切换至该模式并锁定,才能打开防护罩,防止误操作。
电气安全性能的核心要求
造粒机金属外壳必须可靠接地,根据GB 5226.1-2019《机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件》,接地电阻≤4Ω,接地端子需有明显“PE”标识,接地导线截面积≥1.5mm²(铜芯),确保漏电时电流快速导入大地。
带电部件与外壳的绝缘电阻需满足:冷态(未运行)≥10MΩ,热态(运行1小时后)≥1MΩ,用500V兆欧表测试。电机需配备过载继电器,电流超过额定值1.2倍时,2分钟内切断电源;主电路安装熔断器或断路器,短路电流≤额定电流10倍时快速分断,防止电气火灾。
控制电路需采用安全特低电压(SELV,通常24V DC),降低触电风险;急停按钮用常闭触点,即使线路断线也能触发停机。电气元件防护等级需达IP54(GB 4208-2017),防止粉尘进入和水溅,适应造粒车间多粉尘、潮湿环境。变频调速装置需通过电磁兼容测试(GB/T 17626),避免干扰其他设备或被干扰。
热危险防护与温度控制要求
造粒机的电加热圈、料筒等高温部件(工作温度180-300℃)需设置隔热防护套,根据GB 12265.1-2007《机械安全 防止热危险的保护 第1部分:通则》,防护套表面温度≤60℃,避免操作人员烫伤。防护套需采用耐高温、绝缘材料(如玻璃纤维布),固定牢固,不会因设备振动脱落。
温度传感器(如热电偶)测量误差≤±2℃,温度控制器控制精度≤±1℃,确保料筒温度稳定,防止物料过热分解产生有害气体(如氯乙烯)或引发火灾。需设置独立超温报警装置——当温度超过设定值10%(如设定200℃,超温值220℃)时,立即切断加热电源并发出声光报警,且报警需保持至手动复位。
水冷式造粒机的冷却水管道需装压力传感器,水压<0.1MPa时触发报警并停止加热,防止冷却水不足导致料筒过热;风冷系统的风机需与加热系统联锁,风机故障时加热停止。料筒隔热层需完整,无破损,避免热量散失影响生产效率或造成局部高温。
物料输送与压力安全要求
液压驱动的物料输送管道需进行耐压测试,测试压力为工作压力1.5倍,保持5分钟无泄漏(GB/T 3766-2015《液压传动 系统及其元件的通用规则和安全要求》),防止管道破裂泄漏。管道接头需采用卡套式或焊接式,避免螺纹连接松动。
螺旋送料器需配备扭矩限制器,当物料堵塞导致扭矩超过额定值1.1倍时,扭矩限制器打滑,切断动力传递,防止螺杆弯曲或电机烧毁。扭矩限制器需定期校准,确保触发扭矩准确。
挤出机模头处需安装压力传感器,压力超过设定值1.2倍(如设定10MPa,超压值12MPa)时设备自动停机,避免模头爆裂或物料喷溅。处理易燃物料(如聚乙烯)时,设备需接地(接地电阻≤100Ω),料斗用导电材料或添加抗静电剂,消除物料摩擦产生的静电,防止火花引发爆炸。
应急停止装置的有效性要求
急停按钮需设置在操作人员操作位置(控制台)、设备入口处、旋转部件附近等易触及位置,设备长度超过2米时需增加按钮数量,确保任何位置都能快速停机。按钮需为红色蘑菇头式,表面有白色“急停”字样(GB 2894-2008《安全标志及其使用导则》),操作力5-10N,按下行程≤10mm,便于快速操作。
按下急停按钮后,需在0.5秒内切断所有动力电源(电机、加热、液压),所有运动部件停止运行;停止后需保持断电状态,直至手动复位,防止误启动。急停电路需与主控制电路独立,即使主电路故障,急停仍能正常工作。
需定期测试急停功能——每季度模拟按下急停,检查设备是否立即停止,且所有动力电源切断。测试需记录,包括测试日期、操作人员、测试结果,确保急停装置始终有效。
噪声与振动的控制要求
根据GB 12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》,造粒车间内噪声等效声级(A声级)≤85dB(Leq)。用精密声级计(GB/T 3785.1-2010)在距离设备1米、高度1.2米处,测量前、后、左、右四个方向声级,取平均值作为测试结果。
设备振动加速度≤4.5m/s²(GB/T 6075.1-2012《机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第1部分:总则》),测试点包括电机轴承座、料筒支架、设备底座等部位,用振动仪测量。高速旋转部件(如切粒刀)需进行动平衡校正,不平衡量≤5g·mm,减少振动。
电机与底座间需装橡胶减震垫(厚度≥10mm),风机、真空泵等噪声源需装消声器或隔音罩。传送带需调整张紧度,避免因松弛产生摩擦噪声;轴承需定期润滑,减少运转噪声。
安全标识与警示的规范要求
设备明显位置需标注制造商名称、地址、型号、额定电压、功率、生产日期等信息(GB 7251.1-2013《低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则》),便于追溯和维护。标识需清晰,字体≥5mm,不易磨损。
危险部位需设置警示标志:旋转部件旁标“当心旋转”(黄色底、黑色图案)、高温部件旁标“当心高温”(黄色底、黑色图案)、防护罩上标“禁止打开”(红色底、白色图案)、急停按钮旁标“急停”(红色底、白色图案)。警示标志尺寸需符合GB 2894要求,三角形标志边长≥100mm,圆形标志直径≥100mm。
标识需采用耐磨、耐油材料(如聚氯乙烯),印刷清晰,不易褪色,正常使用下保持清晰度3年以上。操作说明书需用中文编写,包含详细安全警示,如“操作前检查防护装置是否关闭”“禁止运行时清理物料”“定期检查接地电阻”等,字体≥四号,易读。