我国与欧盟木工圆锯机安全标准对比研究

1、顺德区标准化研究与促进中心 我国与欧盟木工圆锯机安全标准对比研究摘 要：简单介绍了国内外木工机械的状况和木工圆锯机的安全状况，将我国木工圆锯机的行业标准和欧盟的结构安全标准进行了对比，分析了两种安全标准的异同，找出了两种标准的差距，并提出了改进的措施。关键词：木工机械；木工圆锯机；安全标准对比。A research into safety standard contrast of woodworking circular sawing machines between China and European UnionAbstract ：Give a brief introduction of

2、the status of woodworking machinery and the safety status of woodworking circular sawing machines at home and abroad. Make a contrast between the trade standard of woodworking circular sawing machines in China and the configuration safety standard in European Union(EU). Analyze the similarities and

3、differences of the two safety standard as well as find out the disparity in them, and put forward the improvement.Key words ：woodworking machinery , circular sawing machines , safety standard contrast1、 国内外木工机械现状欧盟是世界上生产和销售木工机械最多的地区。德国是最大的木工机械生产国和出口国，在世界市场上是无可争辩的领先者，进几年的平均出口额为67.5%，占西方工业国木工市场总额的35%，

4、而德国在木工机械方面申请的国际专利占世界木工机械机械方面专利总数的31%。意大利木工机械仅次于德国。中国木工机械总产值已位居世界第三，位居德国、意大利之后，并正向排名第二的意大利逼近。美国的木工机械也有较大的产量，但以国内消费为主，甚至还需要从欧洲等国进口。虽然中国的木工机械生产量很大，但生产的基本都是中、低端产品，产品的附加值较低。2、 国内外木工行业安全生产现状从德国木工行业统计的职业病发生人数中，其中听力缺损的占35%，位居第一，其次是腺癌13%，再次是尘肺10% ，以及其它几种由粉尘和有害化学物质引起的皮肤性及呼吸道疾病。根据德国职业协会1994年的一项事故统计资料显示：木工圆锯机事故

5、在机械工伤事故总数中占39.6%，位居第一，其次是木工平刨床事故占15%，第三是木工铣床事故，占13.4% 。而在我国，木工圆锯机的安全事故也占有很高的比例。木工安全生产事故的产生主要是劳动安全和卫生安全。主要表现在两个方面：木工机械缺少安全防护而造成的工伤事故；存在噪声、振动和粉尘等多种影响人体健康的职业性有害因素。3、 欧盟与我国木工圆锯机安全标准体系的对比欧盟对机械安全的控制非常重视，有较完善的控制体系。欧盟的机械安全标准分为A，B，C三类。A类标准是基本安全标准，它们是：机械（基本概念）EN 292-1、机械（技术设计）EN 292-2和风险评估A标准EN 1050。A类标准规定可适用

6、于所有机械类的基本概念，设计原则及一般方面的标准。B类标准是组安全标准，B类标准包括：机械的电气装置EN 60204-1、风险评估B标准EN954-1、紧急停止EN418光幕EN 61496-14、标记EN61310-13、功能安全EN 61508-17。B类标准适用于广泛的机械类的有关安全性方面的标准，大致分成2类，即：有关特定的安全功能方面的标准和有关安全相关装置的标准。C类标准是个别机械的安全标准（由A类标准+B类标准组成）。C类标准包括木工机械、纤维机械、锻压机械、电梯、产业机器人、成型机、冲压机、印刷机、食品加工机、机械加工中心等。C类标准是规定特定的机械或机械组的详细安全要求事项。

7、全国机械安全标准化技术委员会初步制定出我国机械安全标准体系表，采用国际标准的划分方法，分为A，B，C三类。 A类为机械安全基础标准。B类为安全通用标准，其中BI类为通用安全指标和有关安全原则类标准；BZ类为有关通用安全防护装置标准。C类为各专业机械安全标准。标准的划分与国际标准和欧盟标准的划分基本一致。下面就C类标准的木工机械安全标准中的木工圆锯机与欧盟的安全标准进行对比，而C类的标准中大多都引用了GB 12557 木工机床 安全通则，GB 12557根据欧洲标准草案PrEN 691:1992木工机床安全和卫生共同性要求制定的，技术内容上基本一致。欧盟根据木工圆锯机按不同的作用分为：带移动工作

8、台和不带移动工作台的圆锯机、全自动和半自动圆锯机、单锯片和多锯片圆锯机、上横切和下横切圆锯机等。欧盟对木工圆锯机的安全非常重视，因为木工圆锯机属于危险机械，危险性高，小的事故可造成断指，大的事故可威胁性命。为防止和减少木工圆锯机的危险性，欧盟将所有的圆锯机根据不同的功能分成多种系列的锯床，而每一种系列的锯床都制定相应的安全标准。到目前位置，欧盟共制定和发布13个标准，木工圆锯机的标准体系比较完善。木工圆锯机的安全标准是欧洲机械安全的协调标准，支持欧洲EU机械指令91/386/EEC和93/44/EEC的基本要求，由欧洲的CEN/TC142“木工机床安全技术委员会”制定的，与机床的设计者、制造者

9、、经销商和进口商有关。而我国是按照加工的特征将圆锯机分为：横截圆锯机、纵剖圆锯机和裁板圆锯机。而目前我国制定和发布的木工圆锯机的结构安全标准只有三个，其中一个是强制性国家标准，其他两个是行业标准。与欧盟的标准相比，我国的木工圆锯机安全标准严重不足，很多系列的木工圆锯机是没有C类标准的。而且其中的两个行业标准是1991年和1992年制定的，国家标准和行业标准一般是5年进行一次修订，而国内的那两个行业标准到目前为止还没有进行修订和更新，标准的修订已经严重滞后，很多的安全参数不一定符合现在生产的需要。欧盟木工圆锯机安全标准与国内木工圆锯机安全标准的对比见表1。表1 欧盟木工圆锯机安全标准与国内木工圆

10、锯机安全标准对比表欧盟木工圆锯机安全标准国内木工圆锯机安全标准EN 1870-1-1999 木材加工机械的安全性.圆盘锯床.第1部分:台式圆盘锯床(带和不带滑动台)和规格格式圆盘锯GB 20179-2006 木工机床安全 手动进给圆锯机和带移动工作台锯板机EN 1870-2-1999 木材加工机械的安全性.圆盘锯床.第2部分:带压力梁的水平板式圆盘锯床和垂直板式圆盘锯床EN 1870-3-2001 木工机械的安全.圆盘锯床.下横切锯、两用下横切锯和园锯台EN 1870-4-2001木工机械安全性.圆盘锯床.第4部分:手工装卸多刀片锯床EN 1870-5-2002木材加工机械的安全性.圆形锯床.

11、第5部分:圆形锯台/仰锯截锯锯床: 德文版本EN 1870-6-2002木工加工机械的安全性.圆形锯床.第6部分:柴火加工用圆形锯床和带手工装卸料的柴火加工/圆形锯台的两用圆形锯床; 德文版本EN 1870-7-2002 木工机械的安全.圆盘锯机床.带集合进料工作台和手工装载或卸载的单刃圆木锯床EN 1870-8-2001 木工机械的安全.圆盘锯机床.带电动锯装置和手工装载或卸载的单刃刮刀锯锯床EN 1870-9-2000 木工机械的安全.圆盘锯机床.人工负载或无负载时进料横切用双刃圆盘锯机床JB 5723-1991单锯片手动进给木工圆锯机 结构安全EN 1870-10-2003木工机械的安全

12、.圆盘锯机床.第10部分:单刃自动及半自动上切及横切锯床EN 1870-11-2003木工机械的安全.圆盘锯机床.第11部分:带单锯的半自动和自动水平横截锯床(多能圆锯)JB 6110-1992 自动进给纵剖木工圆锯机 机构安全EN 1870-12-2003木工机械的安全.圆盘锯床.第12部分:摆式横截锯机EN 1870-15-2004木工机械的安全.圆盘锯床.第15部分:带工件一体进料和人工装载和/或卸载功能的多锯条横切锯机4、 欧盟与我国木工圆锯机结构安全的对比（1）稳定性欧盟标准中指出在机床工作时，应保持机床的稳定性，机床及附属设备应该有使其固定在地板上的装置，例如在机床的机架上开孔。如

13、果机床是带轮的，机床可通过简单的方法使其在切割期间保持稳定。还举例列出了带轮的机床为保持其稳定性的示例：固定轮子；或联合轮和固定装置；或通过可从地面伸缩的轮装置。而国内的行业标准中就没有明确地规定机床的稳定性，由于木工圆锯机的两个行业标准是1991年和1992年发布的，在编写标准时没有详细地规定机床的稳定性，认为机床的稳定性是非常基本的要求，所以没有在标准中写出来。（2）对锯片的要求由于锯片是通过电机来带动的，在工作时运转的速度非常高，而且在运转时与木材进行剧烈的摩擦，摩擦还会散发出大量的热，所以对圆锯片的要求非常严格。国内发布了GB 189552003 木工刀具安全 铣刀、圆锯片和GB/T

14、15373 木工圆锯片。GB 189552003 木工刀具安全 铣刀、圆锯片是根据欧洲标准EN 847-1:1997木工刀具安全要求 第1部分：铣刀、圆锯片制定的，在技术内容上与EN847-1基本一致，并且增加了硬质合金圆锯片的静平衡要求。由于GB 189552003是国家强制性标准，国内的生产厂家是按照标准生产木工圆锯片的。所以对于锯片的安全要求，国内的标准是与欧盟的标准是接轨的。（3）对锯片主轴的要求由于锯片主轴是非常重要的传动部件，主轴的强度和精度直接影响机床的安全性能和加工质量。欧盟标准明确地指出锯片主轴的径向圆跳动和锯片主法兰盘的端面圆跳动允许误差和检验的方法。锯轴的径向圆跳动为0.

15、03mm，对于锯片主法兰盘直径小于100mm的端面圆跳动为0.03mm, 对于锯片主法兰盘直径大于100mm的端面圆跳动为0.04mm（见表2）。国内标准中，在JB 5723-1991和JB 6110-1992中都没有明确规定锯轴的尺寸和精度，但国内发布了JB 4173-1999木工圆锯机 锯轴部件 端部尺寸，JB 4173-1999参照采用国际标准ISO 7006-81木工机床安装圆锯片部位的直径。JB 4173-1999规定了锯片主法兰盘直径小于500mm的端面圆跳动为0.08mm, 锯片主法兰盘直径大于500mm而小于1000mm的端面圆跳动为0.10mm。与欧盟的标准相比，精度要求明显

16、低于欧盟标准。JB 4173-1999没有规定锯轴的圆跳动精度，只规定了锯片主轴的尺寸。表2 欧盟标准中对锯轴的精度检测（4）对锯片法兰的要求欧盟对锯片法兰盘的要求比较严格，欧盟的规定如下：对于锯盘直径小于450mm的，这两个法兰盘（或者平镶安装的法兰）的直径至少为D/4（这里的D为所设计的机床所用的锯盘的最大直径）。对于锯盘直径大于450mm的，这两个法兰盘（或者平镶安装的法兰）的直径至少为D/6但不能小于115mm。除平镶锯片的法兰盘外的法兰盘，在其外边部分夹紧表面至少在5mm的宽度上应该是平的，并向中心内凹。对于提供有两个法兰盘的，这两个法兰盘的外径公差为±1mm。确保防止锯片

17、在起动、运转、惯性运转或者制动时松动，例如通过在盘片与主法兰盘之间，或法兰压盘与锯轴之间应是强制联结来实现（例如通过键来联接）。国内的行业标准JB 4173-1999规定了锯片法兰的外圆直径、内孔直径、厚度、压紧面的尺寸和加工精度。对以上的尺寸与欧盟标准进行对比，除了端面圆跳动比欧盟标准低以外，其余的尺寸都符合欧盟的要求。（5）主轴的锁定要求机床在检修或者需要更换锯片时，为防止机床因为不注意被接通，而要求主轴被锁定。欧盟的标准是通过锁定棒来防止主轴的意外运转。欧盟在标准中规定：在更换刀具时，主轴是有必要被固定的，应该提供主轴锁定装置，不是通过双头扳手就是用一个与机床一体的锁定棒插入主轴，在使用

18、锁定棒时，锁定棒的最小尺寸应为8mm，使用的材料为抗拉强度不小于350N/ mm2的钢材。国内的木工圆锯机有关的机构安全的标准中没有明确的规定防止意外起动的主轴锁定要求。（6）安全防护装置的要求 I)锯片防护装置 欧盟标准对刀具防护装置的材料和厚度等都作了规定。欧盟规定刀具防护装置的材料要采用以下的一种材料制造:a)钢:抗拉强度大于等于350N/mm2，厚度大于等于1.5mm;b)符合表3规定的轻合金表3 轻合金的特性要求抗拉强度N/mm2最小厚度mm180524043003c)聚碳酸脂:壁厚大于等于3mm;或其它塑料材料，其冲击强度应大于等于厚度不小于3mm的聚碳酸脂。d)铸铁，抗拉强度不小

19、于200Nmm-2厚度不小于5mm。 国内对锯片防护装置的要求比较笼统，没有明确的规定。例如：防护装置应有足够的强度，保证安全可靠。安全防护装置应结构简单，容易控制，不防碍机床的调整和维修，不限制机床的使用性能，不影响工件的加工质量。安全防护装置不应有造成夹伤、剪切等伤害的危险，不应有对木屑的排除造成困难。无法全防护的圆锯片，除切削需要的外露部分外，其余部分特别是圆锯片上部应装有防护装置。防护装置分为可调式和自调式。当为可调式时，其开口量应能根据需要调节，可调零件的定位应可靠；当为自调式时，必须保证工件加工之前和加工之后均能自动地封闭危险区，在加工过程中危险区由防护装置和工件来封闭。 II）工

20、件致动机构的防护工件致动机构是重要的传动机构，如果是放置在操作者容易接触到的地方就很容易产生碰撞、挤压、剪切、冲击等危险。为了降低危险，欧盟在标准中规定，除了在上料和卸料区域，应通过固定防护装置或者带防护锁的移动互锁装置来防止接近工件致动机构。而在上料和卸料区域，接近碰撞危险和剪切危险的地方应通过：固定装置或带防护琐的移动互琐装置，带压力传感器的防护装置，或者带光电防护装置（光珊）的防护装置来降低危险性。（7）分料刀的要求欧盟标准中对分料刀的材料力学性能要求，几何形状要求，安装装置和调整的要求都作了详细的规定。分料刀所采用的材料的抗拉强度极限要达到580N/mm2 。对分料刀的几何形状（见图1

21、）、平整度和公差都作了要求。安装分料刀时，其顶部不低于锯片圆周上的最高点，与锯片的距离大于3mm而小于8mm（见图2）。欧盟标准并且规定了分料刀与锯片主法兰盘之间的相对位置及公差，这样就保证了加工木材时的加工精度。为了保证分料刀的稳定性，分料刀还要满足安装强度试验要求，在径向以500N水平方向载荷下变形量为小于2mm，在轴向以30N水平方向载荷下变形量为小于8mm。欧盟在标准中都非常详细地通过图表表示出来。图1 分料刀几何形状图2 分料刀定位极限图3 分料刀相对于锯片主法兰的位置 图4 分料刀安装强度试验 图5 分料刀侧面稳定性试验国内标准中，对分料刀的厚度也作了规定，对于锯片直径小于630m

22、m的机床，分料刀的厚度比锯路宽度大0.5mm，圆锯片直径大于630mm的机床，分料刀的厚度比锯路宽度大12mm。安装后的分料刀与锯片的旋转中心平面对称，分料刀的刀口距离锯齿尖不得大于12mm。对于分料刀的强度，国内的标准没有详细的要求和试验方法，只是要求分料刀有足够的宽度以保证其强度和刚度，受力不会偏离正常工作位置。对于直径小于等于630mm的纵剖台式机床，分料刀高出工作台面的尺寸不得小于圆锯片工作部分的最大高度；对于直径大于630mm的纵剖台式机床，分料刀不得与工作台面得尺寸上的防护装置连接，分料刀高出工作台面的尺寸不得小于圆锯片工作部分的最大高度。图6与锯片尺寸相应的分料刀厚度（8）止逆器

23、的要求欧盟标准中对止逆器的要求没有提及，而国内的标准对止逆器的要求如下：止逆器应动作灵活，工作可靠，必须在机床切削厚度的全范围内均能防止工件回弹。止逆器应做成爪形，应有足够的刚度和抗冲击能力，以嵌入工件表面的形式防止工件回弹，其契角应取30°40°，爪部要锐利、耐磨，而且要求机床上必须配有防止止逆器超程反转的结构。 （9）进给机构的要求 如果工件是通过机械进给通向刀具，欧盟标准规定了机床主运动的起动的接通应不迟于进给运动，并规定了进给运动的起动和停止的顺序要求。具体机床的标准中应规定机床各部分起动的顺序，并应采取相应措施保证顺序的进行，机床停止装置的操作应在机床周期中不会引

24、起危险的阶段进行，具体机床正常停止的顺序应根据具体情况确定。 国内的标准中要求机床的主运动的接通不迟于进给运动，进给运动的断开不迟于主运动的断开。国内的标准是根据GB 12557进行制定的，GB 12557与欧盟的标准技术上是一致的，所以对进给机构的要求也基本一致，只是欧盟标准在各种不同的圆锯片机床有不同的要求，起动和停止的顺序有小的差别。对进给机构的其他要求有：用手推动的移动工作台、锯架、移动靠板，其空载操纵力不得超过25N，并必须采用防止脱落的措施；对于纵剖机床，应有可靠的导向板，导向板的长度和宽度必须保证工件的安全进给，并建议采用进给推棒，推棒的材料应用硬杂木，推棒的柄部不能做成弯形。（

25、10）木屑、灰尘和有害气体的排放 为防止机床加工中的木屑、灰尘和有害气体的排放，欧盟标准和国内标准都作了规定，规定的技术要求是一致的。规定了木屑和粉尘从原始点被输送到收集系统的空气速度为20m/s(对于含水率小于等于18%的木屑)和28m/s(对于含水率大于18%的木屑)。（11）噪声危险的防护噪声是木工机床的三大公害之一，所以噪声危险的防护是标准中非机械危险的防护的主要项目。欧盟标准中对这部分的规定比较详细，主要包括设计阶段的降噪、机床噪声测量和噪声声明。设计阶段的降噪应考虑ISO/TR11688一1:1999给出的在噪声源上控制噪声的技术措施和信息。ISO/TR11688一1:1999涉及

26、到这些降噪的实例在我国标准GB12557-2000木工机床安全通则的附录B中也有涉及了，包括改进刀具结构，在锯片上采用阻尼措施，改进吸尘装置，减轻工件和刀具的振动，采用隔离防护罩等措施。 国内的行业标准对机床的噪声要求在下表中列出来。表2 国内木工圆锯机最大声压限值表机床类型锯片规格(mm)最大声压级限值dB(A)单锯片自动进给木工圆锯机3158331585多锯片自动进给木工圆锯机3158831590单锯片手动进给木工圆锯机400825008363084630855、 改进的措施（1）加快国内标准的更新速度，尽快与国外先进标准接轨。由于国内标准严重滞后于国外的先进标准，而且有很多标准体系还没有

27、完善，标准的制定和更新速度落后于国内经济的发展速度，严重影响了行业的发展。为正确引导国内相关行业的发展，促进木机行业的经济发展，突破国际技术壁垒，跨入国际市场，由“制造基地”向“研发基地”挺进，国内标准的更新速度也要与国际标准的更新速度同步。国内的企业也可以采用国外先进的标准进行生产，只有符合国外的标准才能进入国外的市场。（2）为提高木工机械的安全性，首先要从设计入手，参考国外的标准，结合国内的生产情况，并遵照人机工程学的原理对安全防护装置进行设计和改造，对预知的危险进行防护，就可以减少安全事故的发生。在进行机床机构的设计时，可以从以下的方面考虑：a、 修改致动机构。对于能引起人身安全的机构进行评估，看能不能通过改良相关的设计来降低机构的危险性。例如致动机构是距离操作者很近或放置在工作台之上的，看能不能修改设计方案，把传动机构放置在比较安全的位置。b、 对于不能降低危险的致动机构可以设置防护装置，通过设置防护装置来防止操作者直接进入危险区域，从而保护了操作者的人身安全。这是最有效而且是最常用的安全装置。防护装置可以防止木工机床运转过程中的剪切、挤压、切割、缠绕、吸入、冲击以及(机