一起电动单梁起重机事故技术分析

吴波　张华文　刘红

摘 要：针对一起电动单梁起重机在使用过程中发生电动葫芦从主梁工字钢上坠落的事故，为了找出这起事故原因，采取了现场勘查、取证、询问现场操作人员等分析方法，最终得出事故发生的直接原因。由于设计选材原因，起重机主梁工字钢下翼缘板局部应力超出金属结构许用应力，在使用一段时间后，工字钢下翼缘板发生变形，下翼缘板下塌变窄最终导致电动葫芦脱轨坠落。

关键词：工字钢;下翼缘板;电动单梁起重机

中图分类号：TH2文献标识码：A文章编号：2096-6903（2022）08-0084-03

1 事故概况

1.1 事故起重机基本参数

2021年某机加工车间发生一起在用电动单梁起重机的电动葫芦坠落事故，事故起重机基本参数如下：

型号为LD型，起重机跨度16.5 m，额定起重量5 t，出厂日期为2004年4月（见图1），选用电动葫芦制造单位为新乡市中原起重机总厂，型号为MD型 ，额定起重量为5 t，工作级别为M3， 出厂编号为40150260（见图2），工字钢轨道型号为30b。

2 现场勘查和检测

对该起重机进行了全面的现场勘查和检测工作。

2.1 主梁基本情况检验

对该起重机的主梁的外形尺寸进行了測绘，主梁截面的相关尺寸如下图3所示，并根据该测量尺寸对起重机的强度进行核算。主梁上拱度测量结果为：14 mm。除主梁工字钢轨道磨损变形外，其他项目检验合格。

工字钢下翼缘板如图4所示，从图4上可以看出，工字钢对接焊缝处的下翼缘板进行了补强，该处加了补强板，从整个工字钢下翼缘看只有有补强板处没有变形，其它部位的下翼缘都出现了弓形。从下翼缘上表面可以看到磨损比较严重。另外从工字钢表面一侧可以看到有很长的刮痕，这个刮痕是由于车轮爬上工字钢轨道造成的。（如图5所示）

2.3 电动葫芦安装和磨损情况的检验

该起重机的电动葫芦由于损坏已经拆卸下来，从车轮的磨损痕迹可以看到该电动葫芦的安装情况（见图6）。从图6可以看到车轮只有约20 mm的宽度与工字钢接触，有20 mm的间隙部位没有与工字钢接触。

2.4 主要受力结构计算

①主梁抗弯模量Wy计算。

通过现场测量，主梁结构尺寸如下图7所示，工字钢为30 b。主要尺寸参数：主梁截面高度880 mm、宽度400、U型截面厚度取5 mm;工字钢尺寸H=300 mm、b=128 mm、d=11 mm、t=14.4 mm。

主梁截面示意图如下图7。

3 事故分析

根据GB/T 3811-2008起重机设计规范，对该起重机主梁进行了验算，从计算结果可以知道，主梁的强度、刚度符合要求，这也验证了主梁结构外形尺寸符合要求。在安装符合要求的情况下，由轮压作用对工字钢轨道下翼缘产生最大应力为218.2 MPa，翼缘外边缘为191.1 MPa，都大于工字钢轨道的许用应力157 MPa。可见变形是由于工字钢下翼缘轨道的局部强度不够造成的。

4 结语

主梁的工字钢下翼缘板的厚度不够，未进行必要的补强是造成主梁工字钢严重变形的主要原因，电动葫芦车轮与工字钢轨道的安装间隙较大也是造成主梁工字钢严重变形的原因。所以在设计选材时，要求设计人员不但要考虑主梁的强度刚度等指标，还要兼顾主梁下翼缘板的局部压应力，避免造成不必要的损失。

参考文献

[1] GB/T3811-2008，起重机设计规范[S].