一起電動單梁起重機事故技術分析

吳波　張華文　劉紅

摘 要：針對一起電動單梁起重機在使用過程中發生電動葫蘆從主梁工字鋼上墜落的事故，為了找出這起事故原因，采取了現場勘查、取證、詢問現場操作人員等分析方法，最終得出事故發生的直接原因。由于設計選材原因，起重機主梁工字鋼下翼緣板局部應力超出金屬結構許用應力，在使用一段時間后，工字鋼下翼緣板發生變形，下翼緣板下塌變窄最終導致電動葫蘆脫軌墜落。

關鍵詞：工字鋼;下翼緣板;電動單梁起重機

中圖分類號：TH2文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2022）08-0084-03

1 事故概況

1.1 事故起重機基本參數

2021年某機加工車間發生一起在用電動單梁起重機的電動葫蘆墜落事故，事故起重機基本參數如下：

型號為LD型，起重機跨度16.5 m，額定起重量5 t，出廠日期為2004年4月（見圖1），選用電動葫蘆制造單位為新鄉市中原起重機總廠，型號為MD型 ，額定起重量為5 t，工作級別為M3， 出廠編號為40150260（見圖2），工字鋼軌道型號為30b。

2 現場勘查和檢測

對該起重機進行了全面的現場勘查和檢測工作。

2.1 主梁基本情況檢驗

對該起重機的主梁的外形尺寸進行了測繪，主梁截面的相關尺寸如下圖3所示，并根據該測量尺寸對起重機的強度進行核算。主梁上拱度測量結果為：14 mm。除主梁工字鋼軌道磨損變形外，其他項目檢驗合格。

工字鋼下翼緣板如圖4所示，從圖4上可以看出，工字鋼對接焊縫處的下翼緣板進行了補強，該處加了補強板，從整個工字鋼下翼緣看只有有補強板處沒有變形，其它部位的下翼緣都出現了弓形。從下翼緣上表面可以看到磨損比較嚴重。另外從工字鋼表面一側可以看到有很長的刮痕，這個刮痕是由于車輪爬上工字鋼軌道造成的。（如圖5所示）

2.3 電動葫蘆安裝和磨損情況的檢驗

該起重機的電動葫蘆由于損壞已經拆卸下來，從車輪的磨損痕跡可以看到該電動葫蘆的安裝情況（見圖6）。從圖6可以看到車輪只有約20 mm的寬度與工字鋼接觸，有20 mm的間隙部位沒有與工字鋼接觸。

2.4 主要受力結構計算

①主梁抗彎模量Wy計算。

通過現場測量，主梁結構尺寸如下圖7所示，工字鋼為30 b。主要尺寸參數：主梁截面高度880 mm、寬度400、U型截面厚度取5 mm;工字鋼尺寸H=300 mm、b=128 mm、d=11 mm、t=14.4 mm。

主梁截面示意圖如下圖7。

3 事故分析

根據GB/T 3811-2008起重機設計規范，對該起重機主梁進行了驗算，從計算結果可以知道，主梁的強度、剛度符合要求，這也驗證了主梁結構外形尺寸符合要求。在安裝符合要求的情況下，由輪壓作用對工字鋼軌道下翼緣產生最大應力為218.2 MPa，翼緣外邊緣為191.1 MPa，都大于工字鋼軌道的許用應力157 MPa。可見變形是由于工字鋼下翼緣軌道的局部強度不夠造成的。

4 結語

主梁的工字鋼下翼緣板的厚度不夠，未進行必要的補強是造成主梁工字鋼嚴重變形的主要原因，電動葫蘆車輪與工字鋼軌道的安裝間隙較大也是造成主梁工字鋼嚴重變形的原因。所以在設計選材時，要求設計人員不但要考慮主梁的強度剛度等指標，還要兼顧主梁下翼緣板的局部壓應力，避免造成不必要的損失。

參考文獻

[1] GB/T3811-2008，起重機設計規范[S].