电动单梁起重机大车驱动坠落案例的分析

陈磊　陈凯

摘 要：本文介绍电动单梁起重机大车驱动坠落事故案例，分析造成事故的直接原因和间接原因，汇总起重机运行啃轨故障的常见原因，提出了预防起重机大车电机坠落事故的管理手段和技术措施，对预防和减少同类事故具有警示意义。

关键词：电动单梁起重机；大车驱动；坠落；啃轨；事故预防

电动单梁起重机是现代工业生产应用广泛、不可缺少的设备。但是，电动单梁起重机因作业范围较广；作业环境复杂；吊运对象多样；经常需要多机构同时操作；多工种协同作业等作业特点，致使电动单梁起重机作业过程危险因素较多。

1.案例

2010年5月6日，江阴某起重机械有限公司钣金三车间一台LD10-22.7A3电动单梁起重机，大车驱动装置坠落，造成一人伤亡事故。2013年6月1日，江阴某金属科技有限公司东车间北2跨一台LD5-19.0A3电动单梁起重机，北侧大车驱动装置坠落，砸中一名工人致其死亡，事故影响比较大，成立了“6.1”事故调查组。2014年7月25日，江阴某锻造公司车间一台LD5-16.5A3电动单梁起重机，大车驱动装置坠落，造成一人伤亡事故。

2.现状

江阴，民营经济发达，制造业强，是城镇经济的领航者，并被誉为“中国资本第一县”，有36家上市公司。到2014年截止，江阴现有33855台登记在册的起重机，起重电动单梁起重机有21831台，电动单梁起重机占起重机比例高达64.5%，这其中还不包括1T以下的不需要登记的起重设备。每年，电动单梁起重机大车驱动装置坠落事故都会有发生，事故伤及人员才会上报安监所，但是，有更多的坠落事故没有伤及人员，基本上都是不上报安监所的，这里面一方面有经济原因，企业不想事故影响扩大化，造成企业安排安全管理人员排查隐患，生产计划暂停，整改设备等；另一方面是员工自己的危险意识不够，员工只做好自己的工作，没有很强烈的安全意识。

江阴企业是多，但大部分都是国民经济基础的小企业，小企业就要考虑投入产出比例，当然希望投入的少点是好了啊。在江阴，很多小微企业就会考虑成本购买起重机和配件，大车配置的电机虽然技术成熟价格便宜，但是体积大重量重，而且安全管理制度没做到位，不会定期检查。员工只知道使用起重设备，不在意起重设备是不是合格的，只有坏了才上报企业来维修。这些都是很多小微企业存在的通病。

3.案例解析

以“6.1”事故为例，在对起重机现场勘察，其情况如下：

（1）起重机停放在车间事故发生地点上方位置，电动葫芦吊运的物料悬挂在离地1.5m的高度，起重机电源已断开。

（2）起重机北侧大车驱动装置1在事故发生点地面，大车电机罩壳局部变形。

（3）现场车间地面物品堆放较混乱，从现场找到一只完好螺栓，一只断裂的螺栓（1号螺栓），断裂的螺栓带有明显的新断口，余下螺栓留在端梁螺孔内。

4.事故原因分析

根据事故现场勘察情况和事故调查笔录，事故发生时，起重机大车停在事故发生点位置，电动葫芦正在起升物料，大车驱动装置坠落，砸中一名工人致其死亡。

4.1 造成事故的直接原因

固定大车驱动减速器的四个固定螺栓，除1号螺栓以外的三个相继松动，由于大车启动、制动及运行过程中对大车驱动装置冲击振动，一个固定螺栓因为受力过大造成断裂。

1.1.1 起重机大车运行机构有关

起重机械的工作特点有：电动单梁起重机反复短时运行，频繁起、制动和反转，经常过载，有较强的机械振动和冲击，工作环境多灰尘，且还有金属粉尘等。因此为满足起重机的工作要求，起重机用电机与一般工业用电机相比有如下特点 ：

（1）起重机用电机按断续周期性工作类型制造， 通常用负载持续率、 接电次数和起重次数3个参数表述起重机电气设备的断续周期工作制状况， 并作为选型的重要依据 ；

（2）起重机用电机具有较高的起动转矩和较大转矩 （ 即过载能力 ）；

（3）起重用电机具有较小的转子转动惯量， 转子的长径比较大；

（4）起重用电机最大安全转速超过额定转速的倍数较高。因此为了降低电机速度及增加输出转矩，一般起重机用电机前需要连接变速箱。 现有的带变速箱的电机， 均是分体设计， 变速箱箱体一端连接在电机转轴端，变速箱内输入轴与电机转轴通过联轴器连接在一起。这种分体电机虽然可直接根据变速需要选购，但这种结构还存在一些不足：由于电机转轴通过联轴器与变速箱输入轴连接，需要使用者经常加入润滑油对连接件进行润滑，造成使用上的不便；体积大，重量大，不方便移动 ；噪音较大 ；三级变速，变速时间长 ；安装步骤复杂，需要专业人员操作。

4.2 运行啃轨现象

起重机运行啃轨，即车轮轮缘与轨道侧面摩擦，是常见的故障现象。

4.2.1 啃轨的不良后果

在正常的运行情况下，起重机的运行阻力只有车轮所受的滚动摩擦力，而啃轨时，起重机的运行阻力除滚动摩擦力还有轨道侧面给车轮的水平侧向阻力。据测定，啃轨严重的起重机，运行阻力约比正常的运行阻力增加1.5倍～3.5倍，这样大的运行阻力迫使运行电动机和传动机构长期超负荷运行，可能造成烧坏电动机或扭断传动轴的严重后果。啃轨严重时会引起车轮爬上轨面，对大车驱动有很强的机械振动和冲击。

4.2.2 啃轨的原因

当起重机运行制动时，会产生纵向或横向力，如大、小车同时制动，便会产生一个合成制动力，使轨道承受一个斜向推力。如果轨道安装时两侧存在高差，起重机重心就会整个移向低的一侧，从而增加轨道所承受的横向力，使轨道的一侧车轮紧夹在轨道外侧，造成啃轨。起重机运行时啃轨，有的是车轮问题，有的是轨道问题，还有的是桥架问题和电机问题，啃轨的原因多种多样，需逐个进行分析。

（二）造成事故的间接原因：

事故单位未按照《特种设备安全监察条例》的要求至少每月进行一次自行检查保养，导致减速器螺栓松动脱落。

事故单位相应安全管理制度和操作规程欠缺，设备日常检查随意性大，因而从安全管理环节就未能有效保证起重机械的完好性。

事故单位未配备起重机械操作人员和安全管理人员。

事故单位配备了起重机械操作人员和安全管理人员，但均未能有效履行安全技术规范规定的责任和义务，日常维护保养和自行检查工作不够细致，未能及时发现设备存在的安全隐患。

五、技术措施和预防建议

1、技术措施有很多种，起重机大车驱动装置采取防坠落措施常见的方式有如图所示

①增加钢架，如图上用钢材焊接在端梁上，电机或者电机驱动装置坠落在钢架上，防止大车驱动直接坠落到地上，避免砸到设备或者人员。

②用钢丝绳或者环链混扎电机固定在端梁上，防止大车驱动装置坠落。

③更换新技术的大车驱动装置。

如图2中显示的大车电机和驱动一体的装置，采用电机和减速器合成一体，结构紧凑坚固，重量轻，缩小了安装面积，增大了运转功率，具有低噪音、 低耗电量、低维修率、外形轻巧美观等优点。

采用变频制动电机，比如科尼起重机大车行走变频三合一电机电动机、减速器、制动器三合一设计，具有体积小、铝电机壳、运行过程噪音轻等优点。

2、加强企业特种设备安全管理制度建设

1）安全是特种设备安全使用的基础保障，特种设备使用单位作为特种设备使用安全的主体责任单位，应当依据《特种设备安全监察条例》、《江苏省特种设备安全监察条例》和《起重机械使用管理规则》等有关规定，保证特种设备的安全使用；按规定设置安全管理机构，配备专职（或兼职）特种设备安全管理人员或者聘用特种设备安全管理人员；建立健全特种设备使用安全管理制度、岗位安全责任制度和安全操作规程并严格执行； 对作业人员进行必要的培训，使其熟知管理制度，掌握操作规程，持证上岗并按章作业； 建立特种设备安全技术档案，对特种设备进行经常性日常维修保养，并定期检查； 特种设备出现故障或者发生异常情况，应对其进行全面检查，消除事故隐患，方可继续使用；保证必要的安全投入。

2）建议采取起重机械实施专业维保，委托具有起重机械制造、安装、改造资质的单位实施，并签订工作合同。

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