鍛造設(shè)備場(chǎng)景下的安全光柵應(yīng)用：高溫振動(dòng)環(huán)境下的安全防護(hù)方案

在河北某鍛造車間，操作人員在調(diào)試 1600 噸熱模鍛壓力機(jī)時(shí)，因傳統(tǒng)安全光柵無(wú)法適應(yīng)高溫振動(dòng)環(huán)境，導(dǎo)致多次誤報(bào)警停機(jī)，嚴(yán)重影響鍛件生產(chǎn)效率。鍛造設(shè)備作為高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)機(jī)械，其高溫、強(qiáng)振動(dòng)、多粉塵的工作環(huán)境對(duì)安全光柵提出了苛刻要求。如何選擇適配鍛造場(chǎng)景的安全光柵？本文結(jié)合十年鍛造行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，解析鍛造設(shè)備的防護(hù)難點(diǎn)、光柵選型要點(diǎn)及實(shí)戰(zhàn)案例，附不同鍛造設(shè)備防護(hù)需求對(duì)照表，助您找到可靠的安全解決方案。

一、鍛造設(shè)備的三大防護(hù)痛點(diǎn)：傳統(tǒng)光柵的 “致命短板”

鍛造過(guò)程集高溫（鍛件溫度＞1000℃）、強(qiáng)振動(dòng)（壓力機(jī)振動(dòng)頻率 50-100Hz）、多粉塵（氧化皮、潤(rùn)滑劑顆粒）于一體，傳統(tǒng)安全光柵常出現(xiàn)三大問(wèn)題：

1.高溫導(dǎo)致性能衰減

鏡頭受熱變形（＞50℃時(shí)檢測(cè)精度下降 20%），光束偏移引發(fā)漏檢；

控制單元芯片過(guò)熱死機(jī)（實(shí)測(cè)環(huán)境溫度 60℃時(shí)，傳統(tǒng)光柵故障率增加 3 倍）。

2.振動(dòng)引發(fā)安裝失效

設(shè)備振動(dòng)導(dǎo)致發(fā)射 / 接收端位移（＞0.5° 偏差時(shí)，10 米距離處漏檢率達(dá) 15%）；

接線端子松動(dòng)引發(fā)信號(hào)中斷（振動(dòng)設(shè)備接線故障率是普通設(shè)備的 5 倍）。

3.粉塵遮擋檢測(cè)盲區(qū)

氧化皮粉塵（粒徑＜50μm）堆積鏡頭，導(dǎo)致光束透射率下降 40%，誤報(bào)率飆升；

潤(rùn)滑劑油霧附著鏡頭，形成 10-20μm 油膜，等效增加 5 米檢測(cè)距離衰減。

二、鍛造設(shè)備安全光柵選型三原則：耐高溫、抗振動(dòng)、強(qiáng)防塵

1.硬件配置：專為嚴(yán)苛環(huán)境設(shè)計(jì)

2.檢測(cè)性能：精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)鍛造作業(yè)特點(diǎn)

· 大尺寸檢測(cè)需求 鍛造工件尺寸大（如汽車曲軸鍛件長(zhǎng) 1.2 米），需選擇光束高度 2 米以上的光柵，覆蓋操作人員站立、彎腰等全姿態(tài)防護(hù)。

· 高速響應(yīng)能力 熱模鍛壓力機(jī)滑塊速度達(dá) 1.5m/s，安全光柵響應(yīng)時(shí)間需＜50ms，確保危險(xiǎn)區(qū)入侵時(shí)滑塊緊急停止距離＜300mm。

· 抗強(qiáng)光干擾 鍛造爐強(qiáng)光（照度＞10000lux）易導(dǎo)致接收端飽和，需配備強(qiáng)光抑制算法（如自動(dòng)衰減環(huán)境光干擾 60%）。

3.安裝設(shè)計(jì)：細(xì)節(jié)決定防護(hù)效果

防震支架：采用 “彈簧 + 橡膠” 雙阻尼結(jié)構(gòu)，吸收設(shè)備振動(dòng)能量（某鍛壓廠實(shí)測(cè)振動(dòng)衰減率達(dá) 85%）；

耐高溫線纜：使用硅膠絕緣線纜（耐溫 120℃），避免高溫下絕緣層老化短路；

快速校準(zhǔn)工具：配套激光校準(zhǔn)儀，10 分鐘完成 ±0.1° 高精度對(duì)齊（傳統(tǒng)手動(dòng)校準(zhǔn)需 1 小時(shí)）。

三、三大鍛造設(shè)備的防護(hù)方案實(shí)戰(zhàn)解析

1.熱模鍛壓力機(jī)：高溫高壓下的精準(zhǔn)防護(hù)

設(shè)備特點(diǎn)：滑塊行程 800-1200mm，鍛造溫度 800-1200℃，振動(dòng)加速度 5g 以上。解決方案：

· 選用 70℃耐高溫型光柵，發(fā)射端加裝隔熱板（距離鍛件≥500mm，溫度降低 25℃）；

· 采用雙光束冗余設(shè)計(jì)（相鄰兩束光同時(shí)遮擋才觸發(fā)報(bào)警），避免單光束受粉塵干擾誤報(bào)；

· 案例：山東某鍛壓廠在 800 噸壓力機(jī)安裝后，誤停機(jī)次數(shù)從每周 15 次降至 2 次，鍛件合格率提升 3%。

2.自由鍛錘：高頻振動(dòng)下的穩(wěn)定檢測(cè)

設(shè)備特點(diǎn)：錘頭打擊頻率 30-60 次 / 分鐘，振動(dòng)噪聲 110dB 以上，伴隨大量氧化皮飛濺。解決方案：

· 光柵支架采用不銹鋼材質(zhì)（硬度≥HRC30），表面噴涂耐磨涂層（壽命延長(zhǎng) 2 倍）；

· 開啟 “振動(dòng)補(bǔ)償” 模式（每 2 秒自動(dòng)校準(zhǔn)光束偏移），確保 100Hz 振動(dòng)下信號(hào)穩(wěn)定；

· 案例：太原某重工企業(yè)在 2 噸自由鍛錘應(yīng)用后，因振動(dòng)導(dǎo)致的漏檢事故歸零，設(shè)備維護(hù)成本下降 40%。

3.輾環(huán)機(jī)：大尺寸工件的全周防護(hù)

設(shè)備特點(diǎn)：工件直徑可達(dá) 3 米，旋轉(zhuǎn)速度 50-100rpm，需 360° 無(wú)盲區(qū)防護(hù)。解決方案：

· 使用分段式光柵組合（每段檢測(cè)距離 15 米，覆蓋整個(gè)輾環(huán)區(qū)域）；

· 配置 “區(qū)域屏蔽” 功能，避開工件傳輸軌道，僅對(duì)人員活動(dòng)區(qū)域檢測(cè)；

· 案例：洛陽(yáng)某軸承鍛造廠在 3 米輾環(huán)機(jī)應(yīng)用后，人員誤闖報(bào)警響應(yīng)時(shí)間＜0.1 秒，設(shè)備利用率提升 20%。

四、鍛造場(chǎng)景光柵維護(hù)：三分靠選型，七分靠保養(yǎng)

1.日常巡檢重點(diǎn)

鏡頭清潔：每日用壓縮空氣吹掃鏡頭（氣壓 0.2MPa），每周用酒精棉擦拭（去除油霧殘留）；

支架緊固：使用扭力扳手檢查支架螺絲（扭矩 15-20N?m），振動(dòng)設(shè)備每次開機(jī)前復(fù)檢；

溫度監(jiān)測(cè)：用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)控制單元溫度（正常＜65℃，超 70℃需檢查散熱孔是否堵塞）。

2.故障快速排查

五、結(jié)語(yǔ)：鍛造安全，從選對(duì)光柵開始

鍛造設(shè)備的安全防護(hù)，不能依賴 “差不多” 的通用型光柵，必須針對(duì)高溫、振動(dòng)、粉塵三大殺手級(jí)環(huán)境，選擇專用防護(hù)方案。某鍛造企業(yè)通過(guò)引入耐高溫、抗振動(dòng)的定制化光柵，實(shí)現(xiàn)連續(xù) 3 年零安全事故，設(shè)備綜合效率提升 18%。

安協(xié)鍛造專用安全光柵，采用軍工級(jí)散熱設(shè)計(jì)、雙重防震結(jié)構(gòu)及納米防塵涂層，通過(guò) IATF 16949 認(rèn)證，已成功應(yīng)用于中國(guó)一重、三一重工等鍛造生產(chǎn)線。立即訪問(wèn)官網(wǎng)（www.gzhwq.com）下載《鍛造設(shè)備防護(hù)選型手冊(cè)》，或聯(lián)系技術(shù)團(tuán)隊(duì)獲取免費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)勘查，讓專業(yè)防護(hù)為鍛造生產(chǎn)保駕護(hù)航。