電動單梁起重機大車驅動墜落案例的分析

陳磊　陳凱

摘 要：本文介紹電動單梁起重機大車驅動墜落事故案例，分析造成事故的直接原因和間接原因，匯總起重機運行啃軌故障的常見原因，提出了預防起重機大車電機墜落事故的管理手段和技術措施，對預防和減少同類事故具有警示意義。

關鍵詞：電動單梁起重機；大車驅動；墜落；啃軌；事故預防

電動單梁起重機是現代工業生產應用廣泛、不可缺少的設備。但是，電動單梁起重機因作業范圍較廣；作業環境復雜；吊運對象多樣；經常需要多機構同時操作；多工種協同作業等作業特點，致使電動單梁起重機作業過程危險因素較多。

1.案例

2010年5月6日，江陰某起重機械有限公司鈑金三車間一臺LD10-22.7A3電動單梁起重機，大車驅動裝置墜落，造成一人傷亡事故。2013年6月1日，江陰某金屬科技有限公司東車間北2跨一臺LD5-19.0A3電動單梁起重機，北側大車驅動裝置墜落，砸中一名工人致其死亡，事故影響比較大，成立了“6.1”事故調查組。2014年7月25日，江陰某鍛造公司車間一臺LD5-16.5A3電動單梁起重機，大車驅動裝置墜落，造成一人傷亡事故。

2.現狀

江陰，民營經濟發達，制造業強，是城鎮經濟的領航者，并被譽為“中國資本第一縣”，有36家上市公司。到2014年截止，江陰現有33855臺登記在冊的起重機，起重電動單梁起重機有21831臺，電動單梁起重機占起重機比例高達64.5%，這其中還不包括1T以下的不需要登記的起重設備。每年，電動單梁起重機大車驅動裝置墜落事故都會有發生，事故傷及人員才會上報安監所，但是，有更多的墜落事故沒有傷及人員，基本上都是不上報安監所的，這里面一方面有經濟原因，企業不想事故影響擴大化，造成企業安排安全管理人員排查隱患，生產計劃暫停，整改設備等；另一方面是員工自己的危險意識不夠，員工只做好自己的工作，沒有很強烈的安全意識。

江陰企業是多，但大部分都是國民經濟基礎的小企業，小企業就要考慮投入產出比例，當然希望投入的少點是好了啊。在江陰，很多小微企業就會考慮成本購買起重機和配件，大車配置的電機雖然技術成熟價格便宜，但是體積大重量重，而且安全管理制度沒做到位，不會定期檢查。員工只知道使用起重設備，不在意起重設備是不是合格的，只有壞了才上報企業來維修。這些都是很多小微企業存在的通病。

3.案例解析

以“6.1”事故為例，在對起重機現場勘察，其情況如下：

（1）起重機停放在車間事故發生地點上方位置，電動葫蘆吊運的物料懸掛在離地1.5m的高度，起重機電源已斷開。

（2）起重機北側大車驅動裝置1在事故發生點地面，大車電機罩殼局部變形。

（3）現場車間地面物品堆放較混亂，從現場找到一只完好螺栓，一只斷裂的螺栓（1號螺栓），斷裂的螺栓帶有明顯的新斷口，余下螺栓留在端梁螺孔內。

4.事故原因分析

根據事故現場勘察情況和事故調查筆錄，事故發生時，起重機大車停在事故發生點位置，電動葫蘆正在起升物料，大車驅動裝置墜落，砸中一名工人致其死亡。

4.1 造成事故的直接原因

固定大車驅動減速器的四個固定螺栓，除1號螺栓以外的三個相繼松動，由于大車啟動、制動及運行過程中對大車驅動裝置沖擊振動，一個固定螺栓因為受力過大造成斷裂。

1.1.1 起重機大車運行機構有關

起重機械的工作特點有：電動單梁起重機反復短時運行，頻繁起、制動和反轉，經常過載，有較強的機械振動和沖擊，工作環境多灰塵，且還有金屬粉塵等。因此為滿足起重機的工作要求，起重機用電機與一般工業用電機相比有如下特點 ：

（1）起重機用電機按斷續周期性工作類型制造， 通常用負載持續率、 接電次數和起重次數3個參數表述起重機電氣設備的斷續周期工作制狀況， 并作為選型的重要依據 ；

（2）起重機用電機具有較高的起動轉矩和較大轉矩 （ 即過載能力 ）；

（3）起重用電機具有較小的轉子轉動慣量， 轉子的長徑比較大；

（4）起重用電機最大安全轉速超過額定轉速的倍數較高。因此為了降低電機速度及增加輸出轉矩，一般起重機用電機前需要連接變速箱。 現有的帶變速箱的電機， 均是分體設計， 變速箱箱體一端連接在電機轉軸端，變速箱內輸入軸與電機轉軸通過聯軸器連接在一起。這種分體電機雖然可直接根據變速需要選購，但這種結構還存在一些不足：由于電機轉軸通過聯軸器與變速箱輸入軸連接，需要使用者經常加入潤滑油對連接件進行潤滑，造成使用上的不便；體積大，重量大，不方便移動 ；噪音較大 ；三級變速，變速時間長 ；安裝步驟復雜，需要專業人員操作。

4.2 運行啃軌現象

起重機運行啃軌，即車輪輪緣與軌道側面摩擦，是常見的故障現象。

4.2.1 啃軌的不良后果

在正常的運行情況下，起重機的運行阻力只有車輪所受的滾動摩擦力，而啃軌時，起重機的運行阻力除滾動摩擦力還有軌道側面給車輪的水平側向阻力。據測定，啃軌嚴重的起重機，運行阻力約比正常的運行阻力增加1.5倍～3.5倍，這樣大的運行阻力迫使運行電動機和傳動機構長期超負荷運行，可能造成燒壞電動機或扭斷傳動軸的嚴重后果。啃軌嚴重時會引起車輪爬上軌面，對大車驅動有很強的機械振動和沖擊。

4.2.2 啃軌的原因

當起重機運行制動時，會產生縱向或橫向力，如大、小車同時制動，便會產生一個合成制動力，使軌道承受一個斜向推力。如果軌道安裝時兩側存在高差，起重機重心就會整個移向低的一側，從而增加軌道所承受的橫向力，使軌道的一側車輪緊夾在軌道外側，造成啃軌。起重機運行時啃軌，有的是車輪問題，有的是軌道問題，還有的是橋架問題和電機問題，啃軌的原因多種多樣，需逐個進行分析。

（二）造成事故的間接原因：

事故單位未按照《特種設備安全監察條例》的要求至少每月進行一次自行檢查保養，導致減速器螺栓松動脫落。

事故單位相應安全管理制度和操作規程欠缺，設備日常檢查隨意性大，因而從安全管理環節就未能有效保證起重機械的完好性。

事故單位未配備起重機械操作人員和安全管理人員。

事故單位配備了起重機械操作人員和安全管理人員，但均未能有效履行安全技術規范規定的責任和義務，日常維護保養和自行檢查工作不夠細致，未能及時發現設備存在的安全隱患。

五、技術措施和預防建議

1、技術措施有很多種，起重機大車驅動裝置采取防墜落措施常見的方式有如圖所示

①增加鋼架，如圖上用鋼材焊接在端梁上，電機或者電機驅動裝置墜落在鋼架上，防止大車驅動直接墜落到地上，避免砸到設備或者人員。

②用鋼絲繩或者環鏈混扎電機固定在端梁上，防止大車驅動裝置墜落。

③更換新技術的大車驅動裝置。

如圖2中顯示的大車電機和驅動一體的裝置，采用電機和減速器合成一體，結構緊湊堅固，重量輕，縮小了安裝面積，增大了運轉功率，具有低噪音、 低耗電量、低維修率、外形輕巧美觀等優點。

采用變頻制動電機，比如科尼起重機大車行走變頻三合一電機電動機、減速器、制動器三合一設計，具有體積小、鋁電機殼、運行過程噪音輕等優點。

2、加強企業特種設備安全管理制度建設

1）安全是特種設備安全使用的基礎保障，特種設備使用單位作為特種設備使用安全的主體責任單位，應當依據《特種設備安全監察條例》、《江蘇省特種設備安全監察條例》和《起重機械使用管理規則》等有關規定，保證特種設備的安全使用；按規定設置安全管理機構，配備專職（或兼職）特種設備安全管理人員或者聘用特種設備安全管理人員；建立健全特種設備使用安全管理制度、崗位安全責任制度和安全操作規程并嚴格執行； 對作業人員進行必要的培訓，使其熟知管理制度，掌握操作規程，持證上崗并按章作業； 建立特種設備安全技術檔案，對特種設備進行經常性日常維修保養，并定期檢查； 特種設備出現故障或者發生異常情況，應對其進行全面檢查，消除事故隱患，方可繼續使用；保證必要的安全投入。

2）建議采取起重機械實施專業維保，委托具有起重機械制造、安裝、改造資質的單位實施，并簽訂工作合同。

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