橋（門）式起重機械制動器失效案例分析與思考

范大勇

（福建省特種設備檢驗研究院寧德分院，福建泉州352000）

0 引言

通用橋（門）式起重機在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和建設中是最廣泛應用的工程機械之一，其使用過程中的安全對于安全生產(chǎn)有著重要的意義[1]。根據(jù)TSGQ7015-2016 C5.1規(guī)定，動力驅動的起重機（液壓缸驅動的除外），其起升、變幅、運行、回轉機構都應當裝可靠的制動裝置。當機構要求具有載荷支持作用時，應裝設機械常閉式制動器[2]。制動器按操作情況的不同一般分為綜合式、常閉式、常開式3種類型[3]。雖然制動器是制造標準和檢規(guī)明確必須裝且必須檢驗合格的部件。但是實際的使用過程中，由于其制造工藝、安裝工藝以及使用單位的過程管理方面存在的問題，經(jīng)常發(fā)生由于制動器故障或者失效導致起重機械的安全事故的發(fā)生[4]。

橋（門）式起重機常用的制動器主要結構形式為電力液壓鼓式制動器、電磁鼓式制動器以及電動葫蘆中經(jīng)常采用的三合一機構制動器[5]。作為起重機械上非常重要的安全裝置，制動器的安全運行直接影響企業(yè)的安全生產(chǎn)，若存在安全隱患極易引起特種設備事故的發(fā)生[6]。制動器其也有嚴格的報廢標準，到達如下情況的應該予以報廢：（1）出現(xiàn)嚴重裂紋；（2）制動片磨損程度達到原厚度的50%；（3）軸或軸孔直徑磨損達到50%；（4）彈簧出現(xiàn)塑性變形；（5）制動輪或者制動摩擦面厚度磨損達到40%[7]。

本文主要分析一則雙梁橋式起重機的的制動器失效情況，并分析了檢驗中見到的幾種制動器失效情況。通過這幾個制動器失效案例分析了失效的主要原因，提出相應的措施防止由于制動器失效引起起重機事故。

1 橋（門）式起重機制動力失效案例

1.1 制動力不足

檢驗人員在對該單位一臺雙梁橋式起重機進行定期檢驗的時候發(fā)現(xiàn)，其大車制動都是靠反向啟動來制動的，登上橋架上發(fā)現(xiàn)其大車制動器部件中的制動閘瓦有一半已經(jīng)缺失，并且剩下的另一半的閘瓦磨損嚴重，起重機械的大車制動能力幾乎沒有，如圖1所示，制動閘瓦已經(jīng)接近于常開狀態(tài)。該單位生產(chǎn)管樁，該臺起重機主要是用于吊運管樁，在吊運的過程中，需要起重機的加減速度應盡可能小，運行盡可能的平穩(wěn)，如果起制動過程中突然急停，會造成起重機整體晃動，從而使鋼管會劇烈晃動，對于管樁的運輸不方便。司機操作人員為達到這一目的，將制動器的液壓推動器及連桿拆除或者并將制動器閘瓦間距調大，其制動就通過大車的反向制動，這樣雖然能夠暫時使起重機的運行平穩(wěn)，但是會出現(xiàn)兩個問題：（1）起重機無法在指定位置停車，使用單位往往采用“打反車”來制動，對于這種經(jīng)常打反車制動，對起重機械內部機械結構還有減速箱等傳動系統(tǒng)會造成一定的沖擊，對于傳動系統(tǒng)上的減速箱和聯(lián)軸器會減少其使用壽命。這種打“反車”制動還可能因擺動給貨物和地面人員造成損害，容易造成特種設備事故，也違反了起重機械操作規(guī)程。（2）雖然平時可以“打反車”制動，但是當外部電源停電時，制動器由于不能提供常閉支持作用，起重機械將處于無法控制狀態(tài)，其制停只能靠撞擊鄰近的起重機或建筑物來制停，這樣不僅會對起重機自身造成傷害，還會對周圍起重機或建筑物也會造成傷害，甚至因為撞擊產(chǎn)生過大的撞擊力造成事故。

圖1 制動器閘瓦處于常開狀態(tài)

根據(jù)TSG Q7015-2016中C5.1.3（1）的要求：制動器的零件無裂紋、過度磨損（摩擦片磨損達原厚度的50%或者露出鉚釘）、塑性變形、缺件等缺陷，液壓制動器無漏油現(xiàn)象。該制動器的制動片、回位彈簧等零部件已缺失，僅僅依靠單邊的制動片，無法進行可靠的制停。

1.2 制動器零部件缺失

對于通用橋門式起重機械的定期檢驗過程中，也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些制動器，特別是大車制動的制動零部件缺失。在一臺起重機檢驗時發(fā)現(xiàn)，該臺起重機主要是用于吊運熔融金屬，在吊運熔融金屬的過程中，為了防止熔融金屬灑出，就需要避免設備起制動過于猛烈導致的起重機整體晃動，這就要求起重機的加減速度應盡可能小，運行盡可能平穩(wěn)。在現(xiàn)場檢驗過程中發(fā)現(xiàn)其起重機械司機也是通過打反車來實現(xiàn)制停，通過上行架上發(fā)現(xiàn)其制動器的零件竟然殘缺不全，如圖2～3所示。兩側的制動器，其中一側制動器竟然缺失，另一側的制動器的液壓推動桿缺失，這樣可判斷這臺通用橋式起重機的大車制動能力幾乎沒有，制動器的設置形同虛設。假使需要緊急停止或者其他情況需要停止的時候將無法將起重機械制停，從而引發(fā)特種設備事故。

圖2 制動器缺失

圖3 液壓推動器缺失

2 橋（門）式起重機械制動力失效主要原因及預防措施

2.1 失效主要原因

橋（門）式起重機械制動器功能失效的主要原因有以下幾點。

（1）制造單位產(chǎn)品質量不符合要求。如制造單位的零部件產(chǎn)品質量不符合要求，在使用過程中容易損壞或者導致部件功能缺失[8]。

（2）使用單位安全管理不到位。根據(jù)TSG Q5001-2009《起重機械使用管理規(guī)則》的要求，對于橋（門）式起重機械而言，使用單位在其日常維護保養(yǎng)和自行檢查過程中應當全面檢查起重機械的各個安全部件的使用狀態(tài)。對于運行機構中的制動器而言，應當每天檢查一次。當使用單位檢測能力不足時，還應當委托具有起重機械維修資格的單位實施，但是必須簽訂相應的委托合同。現(xiàn)有起重機械的使用單位在日常保養(yǎng)這塊上基本走的是以修代保，基本上是等到起重機械出了使用問題，或者不能用了，再進行維修，管理不到位[8]。

（3）使用單位安全意識薄弱。有些使用單位在發(fā)現(xiàn)一些起重機械的零部件存在安全隱患后，并沒有及時解決問題，而是抱著“還能用一段時間”的心態(tài)在違規(guī)使用起重機械[9]。對于大車制動器這塊，基本上是默認起重機械操作者是打反車制動，并未采取任何糾正措施[10]。使用單位對起重機械的操作并沒有進行安全教育培訓，起重機械的操作者在操作過程中違反操作規(guī)程如斜拉，反向制動等違規(guī)操作，而且在發(fā)現(xiàn)起重機械的一些安全問題并未及時上報，安全責任意識不強，認為起重機械運行總是安全的，忽視安全問題造成的后果[11]。

2.2 預防措施

針對以上起重機械制動器功能失效的原因，今后在起重機械的日常管理中應當做到如下幾點。

（1）使用單位應該購買正規(guī)廠家生產(chǎn)的起重機械設備，在零部件更換時不能貪圖便宜，應請具有專業(yè)資質的維修單位更換正規(guī)廠家生產(chǎn)的零部件。

（2）使用單位應加強對起重機械的日常維護保養(yǎng)，對于運行機構的制動器嚴格要求檢查，發(fā)現(xiàn)零部件有缺陷或存在故障時，應及時進行維修[12-14]。日常維護保養(yǎng)時，應從宏觀檢查、動作試驗、潤滑和清潔、調整或更換等幾個方面開展。定期檢查主彈簧壓縮量、制動器打開時兩側摩擦片與制動輪的間隙情況、閘皮磨損情況、制動輪與各銷軸及轉動部分的回轉順暢情況等。使用單位設備安全管理人員應加強對設備的定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；操作人員、維修保養(yǎng)人員應加強設備的日常巡檢和定期維護保養(yǎng)，尤其需要加強對使用頻率高、作業(yè)環(huán)境惡劣的起重機械的日常維護保養(yǎng)。

（3）使用單位應培養(yǎng)具有安全意識的管理人員和操作人員。對于起重機械的具體操作人員，國家要求持證的操作者應當具有特種設備操作證，定期開展起重機械事故的應急救援演練，還有人員的操作培訓。防止特種設備事故的發(fā)生。

3 結束語

起重機械制動器的是否安全關乎著起重機械的安全運行，關乎企業(yè)的安全生產(chǎn)，如若存在安全隱患，極易引發(fā)特種設備事故，時刻威脅著人身和財產(chǎn)安全。從現(xiàn)在發(fā)生的起重機事故來看，需要起重機的使用單位規(guī)范管理，按章作業(yè)，加強日常維護保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，才能有效降低特種設備事故發(fā)生，保證企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文通過一則現(xiàn)場檢驗中發(fā)現(xiàn)的案例分析，發(fā)現(xiàn)起重機大車上的制動器被人為破壞，根據(jù)這則案例延伸分析了多種起重機大車制動器的失效原因，并以此提出了幾點防范措施，為使用單位的使用和檢驗單位的檢驗提供借鑒，同時也為制造單位提供制造的參考。