一起塔式起重機(jī)聯(lián)軸器失效事故案例分析

黃鐵利

(廣東省特種設(shè)備檢測研究院惠州檢測院 惠州 516003)

事故塔吊型號為S200FL10，生產(chǎn)廠家是沈陽某建筑機(jī)械有限公司，出廠日期是2009年9月，出廠編號2009015，設(shè)備產(chǎn)權(quán)隸屬于中建某局深圳分公司設(shè)備租賃站，事故前最后維保日期是2013年9月17日，塔吊管理人員周某，塔吊司機(jī)高某。

1 事故發(fā)生經(jīng)過

2013年10月6日下午，1號塔吊司機(jī)開始從事吊運(yùn)鋼筋工作，約下午15時(shí)左右開始從地面吊運(yùn)混凝土，總重量約4000kg。吊運(yùn)第一斗混凝土塔機(jī)運(yùn)行正常，吊運(yùn)第二斗混凝土?xí)r，司機(jī)操作起升3檔吊至15層左右時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)大臂抖動(dòng)了兩下，感覺吊鉤向下滑動(dòng)無法控制，遂反復(fù)采取起落鉤動(dòng)作應(yīng)急，同時(shí)用對講機(jī)通知指揮工塔吊溜鉤，讓屋面及地面人員避讓，接著聽到鋼絲繩滑落和電機(jī)部位很大的刺耳的聲音并看到制動(dòng)器上方不斷冒煙。此時(shí)正在2#塔吊檢查的機(jī)械員看到此情況后，示意司機(jī)趕緊按急停開關(guān)，司機(jī)隨即按下急停開關(guān)，這時(shí)侯平衡臂上傳來爆裂聲音，混凝土吊斗直接墜落地面。等到設(shè)備停止運(yùn)行后，司機(jī)走出操作室看到塔機(jī)變頻電阻箱起火，便用滅火器予以撲滅，事故造成設(shè)備本體部分結(jié)構(gòu)損壞以及碎片砸爛附近的幾部私家車輛，未造成人員傷亡。

2 事故現(xiàn)場勘查

事故發(fā)生后，事故調(diào)查組于2013年10月11日對塔吊現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行勘察：

1)起升機(jī)構(gòu)主減速機(jī)制動(dòng)器碎裂。(1)制動(dòng)器底座鑄鐵件多處不規(guī)則斷裂，底座螺栓拉斷；(2)制動(dòng)器連桿機(jī)構(gòu)多呈變形狀態(tài)，連結(jié)金屬銷軸彎曲；(3)制動(dòng)光輪與固定輪連結(jié)的8條M14螺栓全部剪切斷，制動(dòng)光輪本體嚴(yán)重變形折斷彎曲，表面明顯有灼燒發(fā)熱氧化痕跡。(4)制動(dòng)轂斷裂，摩擦片殘留物部分顯示有舊裂痕。(5)制動(dòng)器防護(hù)罩折斷，嚴(yán)重扭曲變形。(6)卷揚(yáng)機(jī)處輔助制動(dòng)器有制動(dòng)痕跡。

2)起升電機(jī)與減速箱連結(jié)的8條尼龍銷軸全部剪切折斷，斷面有磨損痕跡，銷軸表面有磨損現(xiàn)象。

3)起升機(jī)構(gòu)變頻電阻箱上部偏前方受到?jīng)_擊，嚴(yán)重凹陷變形，電阻箱有起火燃燒跡象，其他配電線路未見異常。

4)在廠家技術(shù)人員協(xié)助下，更換變頻電阻箱，接通主卷揚(yáng)電機(jī)，查看了電機(jī)變頻器的運(yùn)行報(bào)警記錄，變頻器無其它不正常電機(jī)運(yùn)行報(bào)警記錄，制動(dòng)器接觸器吸合正常。

3 事故原因分析及性質(zhì)

3.1 事故直接原因

據(jù)調(diào)查，塔吊起升機(jī)構(gòu)尼龍材料的聯(lián)軸器銷軸在2009年出廠后，產(chǎn)權(quán)單位沒有認(rèn)真對聯(lián)軸節(jié)銷軸進(jìn)行有效的檢查和定期更換保養(yǎng)，由于該位置的構(gòu)造有銷軸擋板和制動(dòng)防護(hù)罩遮擋，因此存在故障也不易發(fā)現(xiàn)而常常被忽視。在長期的頻繁往復(fù)剪切力作用下，銷軸出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，部分已經(jīng)出現(xiàn)磨損變形、斷裂等缺陷，巨大的扭矩將剩余銷軸全部切斷，造成起升電機(jī)與減速箱動(dòng)力分離，起升機(jī)構(gòu)失去電機(jī)扭矩，最終導(dǎo)致在運(yùn)行過程中主鉤突然下滑。

操作司機(jī)發(fā)現(xiàn)下滑時(shí)，憑經(jīng)驗(yàn)反復(fù)控制上下檔位操作以緩解失控狀態(tài)，但當(dāng)時(shí)電動(dòng)機(jī)動(dòng)力部分與減速機(jī)因尼龍銷軸的剪斷已分離，司機(jī)此時(shí)應(yīng)急動(dòng)作產(chǎn)生的效果實(shí)際上就是將制動(dòng)器打開造成吊物加速下滑。當(dāng)下滑到一定速度時(shí)，司機(jī)在他人提醒下按下急停開關(guān)，制動(dòng)器抱死，剎車系統(tǒng)此時(shí)承受不了如此大的沖擊和扭矩而斷裂破壞，混凝土吊斗墜落地面，飛濺的制動(dòng)器碎塊砸到電阻箱導(dǎo)致短路并起火。

3.2 間接原因

1)生產(chǎn)廠家說明書沒有明確說明聯(lián)軸器尼龍棒使用壽命和更換周期，客觀導(dǎo)致保養(yǎng)單位對其結(jié)構(gòu)和使用方式認(rèn)知不清。

2)輔助制動(dòng)器未能很好的提供制動(dòng)力矩。

3)操作司機(jī)高某在處置吊車溜鉤過程中，缺乏應(yīng)急技能，未能及時(shí)按下急停按鈕，錯(cuò)過最佳有效急停動(dòng)作時(shí)間。

3.3 事故性質(zhì)

綜合上述判斷，認(rèn)定該事故是設(shè)備產(chǎn)權(quán)單位和維修保養(yǎng)單位因?qū)λ蹶P(guān)鍵部位缺乏細(xì)致的安全檢查和及時(shí)保養(yǎng)而造成設(shè)備故障，致使塔吊產(chǎn)生溜鉤的安全事故。

4 事故預(yù)防措施及建議

1)生產(chǎn)廠家和維保單位以事故塔吊為重點(diǎn)，對現(xiàn)場同型號的塔吊進(jìn)行全面檢查，特別是對各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)聯(lián)軸節(jié)部位、制動(dòng)部分、金屬結(jié)構(gòu)部分和電氣部分檢查維修，更換損壞零件和檢查易損部件，完成后由生產(chǎn)廠家出具塔吊維修報(bào)告證明，杜絕同類故障再次出現(xiàn)。

2)加強(qiáng)主制動(dòng)器和輔助制動(dòng)器制動(dòng)力矩調(diào)試，制動(dòng)器是一項(xiàng)很重要的安全裝置，輔助制動(dòng)器也不容忽視，在關(guān)鍵時(shí)刻就會(huì)成為一根救命稻草。

3)建立完善的易損件更換制度，制定好更換周期。如剎車皮，尼龍棒，鋼絲繩等。

4)維護(hù)保養(yǎng)單位應(yīng)建立完善的檢查制度，檢查應(yīng)有合適的表格，檢查內(nèi)容，修理部位，更換配件等應(yīng)逐一登記。

5)加強(qiáng)司機(jī)緊急事故處理的應(yīng)變能力，提高處置突發(fā)情況的心理素質(zhì)。

6)檢查同等批次或同類型廠家生產(chǎn)的尼龍棒有無質(zhì)量問題，避免相同部位出現(xiàn)事故隱患。

5 結(jié)束語

今后在塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)及使用中, 要重點(diǎn)做好塔式起重機(jī)的主制動(dòng)器和輔助制動(dòng)器的設(shè)計(jì), 合理選擇聯(lián)軸器，使用說明必須充分考慮關(guān)鍵部位的檢查，使用時(shí)要加強(qiáng)檢查和更換易損部件，避免相類似的起重機(jī)事故發(fā)生。

1 GB /T 3811－2008 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

2 GB/T 3931-2010 聯(lián)軸器 術(shù)語[S].

3 王福錦,起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn)[M].北京:學(xué)苑出版社,2000.63－64

4 顧迪民.工程起重機(jī)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.257－312