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衍架式起重機故障分析，衍架式起重機防護措施
時間：2022-08-21來源：起重機廠家瀏覽次數：203
衍架式起重機由于具有起重靈活、操作簡單、安裝及拆卸方便等特點，被廣泛地應用于施工企業(yè)的橋梁架設工地上。因此確保衍架式超重機的安全運轉，對提高工作效率、降低生產成本、防止人身傷亡、樹立良好的企業(yè)信譽等方面起著非常重要的作用。然而由于種種原因，衍架式起重機在使用過程中會出現(xiàn)這樣那樣的事故，給施工企業(yè)造成了不必要的損失。本文在對衍架式起重機安全事故進行分析的基礎上，提出了一些具體的防護措施。
1 衍架式起重機事故分析
衍架式起重機事故的最大比例是載荷的墜落。鋼絲繩的損壞、傳動和承載系統(tǒng)零部件的損壞、載荷嚴重超重、操作失誤和維護保養(yǎng)不當等都是造成載荷墜落的最主要原因。因此，為了防止起重機事故，必須著重解決好設計、制造、安裝、檢驗、維護等幾個環(huán)節(jié)中的問題。在多年的實踐經驗中，通過對衍架式起重機多起事故隱患進行分析總結，本人認為造成起重機事故的原因主要有以下幾個方面：
1.1 承載系統(tǒng)零部件的損壞
1.1.1 鋼絲繩損壞
（1）動、定滑輪組碰撞引起鋼絲繩擠軋或折斷；
當吊鉤吊起物品上升，如果起升機構的上升限位開關失靈，而吊車司機又未察覺，仍然繼續(xù)上升操作時，會引起動滑輪組碰撞定滑輪組或小車架，造成鋼絲繩被結構件邊緣或滑輪輪緣擠壓切割；或者由于電機的扭矩和傳動系統(tǒng)的能量全部被鋼絲繩吸收，超過了鋼絲繩的承載極限，以至折斷；
（2）鋼絲繩纏繞混亂引起打結或折斷；
在起吊過程中，如果鋼絲繩離開卷筒繩槽或輪槽，或當吊鉤放下后，但吊鉤繼續(xù)下降，引起鋼絲繩松弛，均易造成鋼絲繩纏繞混亂；
（3）下降限位開關失靈，引起鋼絲繩打結或折斷；
當吊鉤放下載荷后，如果由于起升機構的下降限位開關失靈，吊車司機繼續(xù)進行下降操作，卷筒將鋼絲繩全部放完后仍繼續(xù)轉動，則鋼絲繩反向混亂纏繞，引起鋼絲繩打結或折斷；
（4）鋼絲繩接頭損壞；
（5）鋼絲繩嚴重磨損后，用戶沒有定期更換，導致最后拉斷。
1.1.2 吊鉤損壞
大多數吊鉤采用鍛造，大噸位起重機采用板鉤。如果在制造過程中未進行無損傷檢查，鍛造缺陷未及時發(fā)現(xiàn)，用戶在使用過程中可能產生斷裂等事故。如果鍛鉤的材質未嚴格控制，濫用材料，也會產生吊鉤損壞事故。
1.1.3 滑輪損壞
如果設計欠妥或維護不當，球墨鑄鐵滑輪的輪緣在運輸過程中常有碰壞現(xiàn)象。起升機構滑輪組鋼絲繩的最大偏角有嚴格的限制，否則鋼絲繩磨擦滑輪也會引起輪緣磨損以至損壞。
1.1.4 結構部件損壞
衍架式起重機的橋架和小車架是起重機的兩大承載部件。小噸位衍架式起重機的橋架設計主要受剛度條件限制。由于設計不當，制造質量低劣等原因引起兩大部件損壞時，可能導致載荷墜落。
1.2 起重機構傳動系統(tǒng)零部件損壞
衍架式起重機的起升機械傳動系統(tǒng)零部件由卷筒、軸、軸承、聯(lián)軸器、減速箱、制動器等組成。由于設計錯誤、材質缺陷、制造超差、裝配不當等都可能導致傳動系統(tǒng)零部件損壞，因而載荷墜落。
1.3 使用維護不當
1.3.1 誤操作和維護不當
衍架式起重機的設計通常是偏于保守的，也有成熟的設計經驗，因此誤操作和維護不當一般不至造成起重機損壞。但是如果經常性地被濫用，就會造成起重機事故。例如由于吊車司機判斷失誤，或經驗不足引起操作失誤；對鋼絲繩、軸承、齒輪、滑輪等沒有定期潤滑常常加快磨損；吊車指揮員對載荷捆綁方法不重視，載荷重心位置不對中，引起不平衡起升，都容易引起損壞。
1.3.2 嚴重超載會引起最薄弱的零部件損壞
起重機嚴重超載會引起最薄弱的零部件損壞。超載的原因很多，例如由于操作人員低估載荷重量，起重機所起吊的對象與運輸車輛或其它設備并沒有完全脫開，司機就盲目起吊；或在起升過程中意外地被固定障礙物絆住載荷，此時電動機最大扭矩全部傳遞給鋼絲繩和起重機構，引起嚴重超載。
2 衍架式起重機防護措施
防止起重機故障，如防止載荷墜落，或立足于防止可能導致上述事故的差錯，或立足于增強起重機安全地經受這些差錯的能力，沒有一種完全的辦法。本人認為防止起重機事故以下三條基本防線是同等重要。
2.1 第一防線：提高使用者的安全意識和操作水平
起重機用戶應是起預防事故的第一道防線作用。正確選擇、安裝、試驗、操作、檢查和維護是用戶的責任。維護責任作用就是一個很好例子。恐怕最常導致載荷墜落的錯誤是限位開關調整不正確和電機反相連接，這些都會使限位開關不起作用。在另一實例中，維修人員未經批準改裝了起重機，使安全裝置移位或不起作用。
2.2 第二防線：制造廠
即使用戶正確地盡到了全部責任，還是不可能避免所有類型的事故。因而，起重機制造廠應提供第二道防線，即供應具有較大安全系數和足夠安全保護裝置的優(yōu)質產品。
限位開關也是第二道防線中一個很好的例子。在起重機械安全技術檢驗規(guī)程中，要求安裝上升限位開關。由于這個開關可能失靈而不能防止上、下滑輪組接觸，所以常規(guī)定安裝第二個開關。
遺憾的是兩個上升限位開關都有可能受到控制系統(tǒng)故障和反相連接的影響。可以通過規(guī)定安裝反相連接保護裝置進一步防止上、下滑輪組接觸。安裝這種保護裝置后，如果不慎反相連接，起重機將不能運轉。另外安裝一個與相位無關的動力限制開關，可以作為第二個限制開關。
2.3 第三防線：附加主起升機構的安全保護系統(tǒng)
主起升機構為了防止過載除應采用合理的設計計算方法外，采用一些安全保護裝置也是有利的措施。以下就幾種裝置作簡要介紹：
2.3.1 監(jiān)測保護裝置
安全保護系統(tǒng)的基本要求是能提供監(jiān)測起重機差錯的信號及記錄，防止差錯繼續(xù)擴大，并能及時得到糾正。
（1）重量顯示和超載保護裝置；
該裝置通常采用數字顯示或指針指示等方式，隨時向操作人員顯示或進行記錄，達到額定起重量時發(fā)出報警聲音、燈光等信號，超載時通過信號控制使起重機停止工作（衍架式起重機起重量≥20t，應安裝）。
（2）卷筒超速監(jiān)控器；
起 重機在起吊重物時，如果傳動系統(tǒng)零部件損壞，載荷受重力影響而墜落，此時卷筒超速反轉，通過卷筒超速監(jiān)控器發(fā)出信號，事故制動器立即動作，剎住卷筒。
（3）防止事故發(fā)生的制動器；
在起重機正常工作時，事故制動器不起作用。如果傳動系統(tǒng)零部件損壞，卷筒超速反轉由監(jiān)控器發(fā)出信號后，事故制動器動作。事故制動器安裝在卷筒上，常見的有盤式制動器和帶式制動器。
（4）起升高度限位器；
由于誤操作或上升限位的制動器失靈，起升機構的吊鉤滑輪組超過上一定的高度后，起升高度限位器發(fā)出信號，起升機構斷電，載荷不能繼續(xù)起升。衍架式起重機的高度限位器通常是械式的。
（5）鋼絲繩纏繞監(jiān)控器；
鋼絲繩纏繞監(jiān)控器由導桿和限位開關組成，固定在起升機構的卷筒上。正常纏繞時，監(jiān)控器導桿和鋼絲繩不接觸。當起升鋼絲繩越槽時碰到監(jiān)控器導桿，限位開關發(fā)出信號，起重機停止工作。
（6）鋼絲繩斷裂監(jiān)控器；
當鋼絲繩斷裂時，監(jiān)控器發(fā)出信號，起重機停止工作。
（7）起升扭矩限制器；
在主起升減速器上可以采用起升扭矩限制器，扭矩限制器是可調式，在扭矩超過額定數值時，轉動軸和被動軸之間就打滑，可以限制起重機承載系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的超載現(xiàn)象。
2.3.2 雙重傳動系統(tǒng)
起重機正常工作時，電動機帶動雙套減速箱同時動作。如果一臺減速箱中齒輪、軸、軸承等某個零件損壞，另一臺減速箱可以單獨承受傳動系統(tǒng)中的載荷，作為備用系統(tǒng)（如圖1）
2.3.3 雙重承載系統(tǒng)
對于吊鉤、滑輪組、鋼絲繩等承載零部件，都可以采用工作、備用雙重承載系統(tǒng)，當工作承載系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用承載系統(tǒng)自動投入工作。雙重吊鉤組分為內吊鉤和外吊鉤，分別承受最大起重重量，吊鉤墊圈、螺母、軸承、橫梁等也是雙重的，起重機正常工作時，雙重吊鉤組同時承受起吊載荷。當其中一套損壞時，另一套可以單獨承受起重載荷，而且損壞的零件又不會從起重機上掉下來。
此系統(tǒng)由于定滑輪和動滑輪間鋼絲繩拉力基本上是平衡的，所以由單根鋼絲繩子吊住時載荷不會產生明顯的晃動。但在鋼絲繩子纏繞時，吊鉤組在起升和下降過程中必須保持沿垂線運動。
衍架式起重機事故的最大比例是載荷的墜落。鋼絲繩的損壞、傳動和承載系統(tǒng)零部件的損壞、載荷嚴重超重、操作失誤和維護保養(yǎng)不當等都是造成載荷墜落的最主要原因。因此，為了防止起重機事故，必須著重解決好設計、制造、安裝、檢驗、維護等幾個環(huán)節(jié)中的問題。在多年的實踐經驗中，通過對衍架式起重機多起事故隱患進行分析總結，本人認為造成起重機事故的原因主要有以下幾個方面：
1.1 承載系統(tǒng)零部件的損壞
1.1.1 鋼絲繩損壞
（1）動、定滑輪組碰撞引起鋼絲繩擠軋或折斷；
當吊鉤吊起物品上升，如果起升機構的上升限位開關失靈，而吊車司機又未察覺，仍然繼續(xù)上升操作時，會引起動滑輪組碰撞定滑輪組或小車架，造成鋼絲繩被結構件邊緣或滑輪輪緣擠壓切割；或者由于電機的扭矩和傳動系統(tǒng)的能量全部被鋼絲繩吸收，超過了鋼絲繩的承載極限，以至折斷；
（2）鋼絲繩纏繞混亂引起打結或折斷；
在起吊過程中，如果鋼絲繩離開卷筒繩槽或輪槽，或當吊鉤放下后，但吊鉤繼續(xù)下降，引起鋼絲繩松弛，均易造成鋼絲繩纏繞混亂；
（3）下降限位開關失靈，引起鋼絲繩打結或折斷；
當吊鉤放下載荷后，如果由于起升機構的下降限位開關失靈，吊車司機繼續(xù)進行下降操作，卷筒將鋼絲繩全部放完后仍繼續(xù)轉動，則鋼絲繩反向混亂纏繞，引起鋼絲繩打結或折斷；
（4）鋼絲繩接頭損壞；
（5）鋼絲繩嚴重磨損后，用戶沒有定期更換，導致最后拉斷。
1.1.2 吊鉤損壞
大多數吊鉤采用鍛造，大噸位起重機采用板鉤。如果在制造過程中未進行無損傷檢查，鍛造缺陷未及時發(fā)現(xiàn)，用戶在使用過程中可能產生斷裂等事故。如果鍛鉤的材質未嚴格控制，濫用材料，也會產生吊鉤損壞事故。
1.1.3 滑輪損壞
如果設計欠妥或維護不當，球墨鑄鐵滑輪的輪緣在運輸過程中常有碰壞現(xiàn)象。起升機構滑輪組鋼絲繩的最大偏角有嚴格的限制，否則鋼絲繩磨擦滑輪也會引起輪緣磨損以至損壞。
1.1.4 結構部件損壞
衍架式起重機的橋架和小車架是起重機的兩大承載部件。小噸位衍架式起重機的橋架設計主要受剛度條件限制。由于設計不當，制造質量低劣等原因引起兩大部件損壞時，可能導致載荷墜落。
1.2 起重機構傳動系統(tǒng)零部件損壞
衍架式起重機的起升機械傳動系統(tǒng)零部件由卷筒、軸、軸承、聯(lián)軸器、減速箱、制動器等組成。由于設計錯誤、材質缺陷、制造超差、裝配不當等都可能導致傳動系統(tǒng)零部件損壞，因而載荷墜落。
1.3 使用維護不當
1.3.1 誤操作和維護不當
衍架式起重機的設計通常是偏于保守的，也有成熟的設計經驗，因此誤操作和維護不當一般不至造成起重機損壞。但是如果經常性地被濫用，就會造成起重機事故。例如由于吊車司機判斷失誤，或經驗不足引起操作失誤；對鋼絲繩、軸承、齒輪、滑輪等沒有定期潤滑常常加快磨損；吊車指揮員對載荷捆綁方法不重視，載荷重心位置不對中，引起不平衡起升，都容易引起損壞。
1.3.2 嚴重超載會引起最薄弱的零部件損壞
起重機嚴重超載會引起最薄弱的零部件損壞。超載的原因很多，例如由于操作人員低估載荷重量，起重機所起吊的對象與運輸車輛或其它設備并沒有完全脫開，司機就盲目起吊；或在起升過程中意外地被固定障礙物絆住載荷，此時電動機最大扭矩全部傳遞給鋼絲繩和起重機構，引起嚴重超載。
2 衍架式起重機防護措施
防止起重機故障，如防止載荷墜落，或立足于防止可能導致上述事故的差錯，或立足于增強起重機安全地經受這些差錯的能力，沒有一種完全的辦法。本人認為防止起重機事故以下三條基本防線是同等重要。
2.1 第一防線：提高使用者的安全意識和操作水平
起重機用戶應是起預防事故的第一道防線作用。正確選擇、安裝、試驗、操作、檢查和維護是用戶的責任。維護責任作用就是一個很好例子。恐怕最常導致載荷墜落的錯誤是限位開關調整不正確和電機反相連接，這些都會使限位開關不起作用。在另一實例中，維修人員未經批準改裝了起重機，使安全裝置移位或不起作用。
2.2 第二防線：制造廠
即使用戶正確地盡到了全部責任，還是不可能避免所有類型的事故。因而，起重機制造廠應提供第二道防線，即供應具有較大安全系數和足夠安全保護裝置的優(yōu)質產品。
限位開關也是第二道防線中一個很好的例子。在起重機械安全技術檢驗規(guī)程中，要求安裝上升限位開關。由于這個開關可能失靈而不能防止上、下滑輪組接觸，所以常規(guī)定安裝第二個開關。
遺憾的是兩個上升限位開關都有可能受到控制系統(tǒng)故障和反相連接的影響。可以通過規(guī)定安裝反相連接保護裝置進一步防止上、下滑輪組接觸。安裝這種保護裝置后，如果不慎反相連接，起重機將不能運轉。另外安裝一個與相位無關的動力限制開關，可以作為第二個限制開關。
2.3 第三防線：附加主起升機構的安全保護系統(tǒng)
主起升機構為了防止過載除應采用合理的設計計算方法外，采用一些安全保護裝置也是有利的措施。以下就幾種裝置作簡要介紹：
2.3.1 監(jiān)測保護裝置
安全保護系統(tǒng)的基本要求是能提供監(jiān)測起重機差錯的信號及記錄，防止差錯繼續(xù)擴大，并能及時得到糾正。
（1）重量顯示和超載保護裝置；
該裝置通常采用數字顯示或指針指示等方式，隨時向操作人員顯示或進行記錄，達到額定起重量時發(fā)出報警聲音、燈光等信號，超載時通過信號控制使起重機停止工作（衍架式起重機起重量≥20t，應安裝）。
（2）卷筒超速監(jiān)控器；
起 重機在起吊重物時，如果傳動系統(tǒng)零部件損壞，載荷受重力影響而墜落，此時卷筒超速反轉，通過卷筒超速監(jiān)控器發(fā)出信號，事故制動器立即動作，剎住卷筒。
（3）防止事故發(fā)生的制動器；
在起重機正常工作時，事故制動器不起作用。如果傳動系統(tǒng)零部件損壞，卷筒超速反轉由監(jiān)控器發(fā)出信號后，事故制動器動作。事故制動器安裝在卷筒上，常見的有盤式制動器和帶式制動器。
（4）起升高度限位器；
由于誤操作或上升限位的制動器失靈，起升機構的吊鉤滑輪組超過上一定的高度后，起升高度限位器發(fā)出信號，起升機構斷電，載荷不能繼續(xù)起升。衍架式起重機的高度限位器通常是械式的。
（5）鋼絲繩纏繞監(jiān)控器；
鋼絲繩纏繞監(jiān)控器由導桿和限位開關組成，固定在起升機構的卷筒上。正常纏繞時，監(jiān)控器導桿和鋼絲繩不接觸。當起升鋼絲繩越槽時碰到監(jiān)控器導桿，限位開關發(fā)出信號，起重機停止工作。
（6）鋼絲繩斷裂監(jiān)控器；
當鋼絲繩斷裂時，監(jiān)控器發(fā)出信號，起重機停止工作。
（7）起升扭矩限制器；
在主起升減速器上可以采用起升扭矩限制器，扭矩限制器是可調式，在扭矩超過額定數值時，轉動軸和被動軸之間就打滑，可以限制起重機承載系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的超載現(xiàn)象。
2.3.2 雙重傳動系統(tǒng)
起重機正常工作時，電動機帶動雙套減速箱同時動作。如果一臺減速箱中齒輪、軸、軸承等某個零件損壞，另一臺減速箱可以單獨承受傳動系統(tǒng)中的載荷，作為備用系統(tǒng)（如圖1）
2.3.3 雙重承載系統(tǒng)
對于吊鉤、滑輪組、鋼絲繩等承載零部件，都可以采用工作、備用雙重承載系統(tǒng)，當工作承載系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用承載系統(tǒng)自動投入工作。雙重吊鉤組分為內吊鉤和外吊鉤，分別承受最大起重重量，吊鉤墊圈、螺母、軸承、橫梁等也是雙重的，起重機正常工作時，雙重吊鉤組同時承受起吊載荷。當其中一套損壞時，另一套可以單獨承受起重載荷，而且損壞的零件又不會從起重機上掉下來。
此系統(tǒng)由于定滑輪和動滑輪間鋼絲繩拉力基本上是平衡的，所以由單根鋼絲繩子吊住時載荷不會產生明顯的晃動。但在鋼絲繩子纏繞時，吊鉤組在起升和下降過程中必須保持沿垂線運動。
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2022-08
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衍架式起重機由于具有起重靈活、操作簡單、安裝及拆卸方便等特點，被廣泛地應用于施工企業(yè)的橋梁架設工地上。因此確保衍架式超重機的安全運轉，對提高工作效率、降低生產成本...詳細
