重視電動葫蘆門式起重機支腿的檢驗

摘要：文章主要結合事例論述電動葫蘆門式起重機事故的原因，并提出了電動葫蘆門式起重機的支腿連接的檢驗和日常使用監督措施。

關鍵詞：電動葫蘆門式起重機；支腿；傾覆；上橫梁；疲勞強度

中圖分類號：TH213 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0079-03

電動葫蘆門式起重機是一種簡易起重機，有單梁和雙梁兩種。因結構簡單、制造容易、自重輕、造價低、安裝維修方便等優點得到了較大發展，廣泛用于工礦企業、鐵路、碼頭、倉庫、料場等場所。然而因電動葫蘆門式起重機結構簡單，在設計、制作、安裝、檢驗等過程中，未能引起足夠重視。在電動葫蘆門式起重機的使用過程中，因支腿連接存在缺陷，出現斷裂等隱患而產生傾覆的事故時有發生。因此，在檢驗環節，注重對電動葫蘆門式起重機支腿安裝質量的檢驗，是保證安全生產、防范事故發生的一個重要保障。

例：2010年，我市某臨時鋼結構制作廠內一門式起重機發生事故，當時，操作工正準備吊運物品，在物品起升尚未離開地面時，起重機突然整體向支腿一側傾斜了，所幸當時隔壁廠房內的20多名工人均未在場，現場無人員傷亡。

1 事故分析

1.1 事故起重主要參數

1.2 事故檢驗

1.2.1 現場事故主梁一側上連接橫梁（圖1）與支腿上端法蘭（圖2）。

從圖2中可以看出，設計上主梁跨度位置兩側與支腿連接的上橫梁既未采用矩形鋼板法蘭螺栓連接，也未采用矩形鋼板連接法蘭焊接的方式，而是在主梁跨度位置兩側與支腿連接的上橫梁做成了一根工字鋼伸出的形式，與支腿法蘭無法對接，在現場連接時只能采用墊鋼板的方式與上橫梁焊接連接，可能是由于廠家制造工藝水平問題或是現場安裝問題，現場安裝時4條支腿所墊鋼板厚度較懸殊，無法保證上橫梁與支腿法蘭的有效接觸面積，不符合GB3811的要求，易失穩。起重機運行時易扭轉、變形，產生搖晃，不符合要求的支腿焊接處因受力不均等現象極易產生斷裂，在起重機運行搖晃、扭轉振動的情況下造成撕裂傾覆。

1.2.2 起重機大車軌道軌距偏差、大車軌道全程標高差和同一截面高低差等均不符合標準。特別是兩軌道接頭間隙過大，最大間隙達到25mm，大車經過時產生較大的震動。

1.2.3 起重機下橫梁的大車驅動電機（錐形制動電機）制動器調整不同步。由于左側大車驅動電機制動器調整過松，右側大車驅動電機制動器調整過緊，因而造成在大車運行時，左側大車運行速度高于右側大車運行速度，造成運行或制動時來回扭轉運行。

1.2.4 大車軌道型號與起重機隨機文件中的設計型號不符。實物型號為P38，而設計型號為P22。

2 問題原因

采用不合理結構，裝配時隨意性強制裝配，導致局部強度和剛度不足是產生電動葫蘆門式起重機傾覆的主要原因。可從下面幾個方面來分析其問題的原因：

2.1 設計資料原因

未注重產品設計文件的重要性。很多使用單位在訂購起重機時，設計或制造單位不一定都能按使用單位的要求，對照起重機的主要參數、工作級別等按《起重機設計規范》（GB/T3811）、《起重機設計手冊》等要求對起重機金屬結構、合理選用材料、結構型式和構造措施，滿足結構件在運輸、安裝和使用過程中的強度（含疲勞強度）、穩定性、剛性和有關安全性方面的要求進行設計。對工作級別為A6、A7、A8的結構件必須進行疲勞強度計算。采用不合理結構，裝配時隨意性，導致局部強度和剛度不足是產生傾覆的主要原因：電動葫蘆門式起重機支腿上方的上橫梁由一根獨立的工字鋼結構組成（如圖2所示），未設計連接法蘭，易產生應力集中、受力不均勻及剛度不足；支腿法蘭設計不符合要求（如圖3所示），上橫梁不能與之有效接觸，只能采取墊鋼板的形式焊接。

2.2 制造質量原因

制造原因主要體現在：未采用設計的圖紙，制作時，沒有按使用單位對電動葫蘆門式起重機提出具體要求后設計的圖紙，而是采用相近或類似的圖紙進行加工制作；未制作有效的連接方式，上橫梁與支腿組對時，一是在上橫梁與支腿連接處各制作一個法蘭板，通過在法蘭板相對應的位置鉆孔，在現場采用螺栓連接，二是在上橫梁與支腿連接處各制作一個法蘭板，不通過法蘭板鉆孔通過螺栓連接，而是在現場采用焊接連接。而本例中未采用上述兩種方法。

2.3 安裝原因

在現場組裝時，由于4個上橫梁與支腿法蘭面不在同一平面上，安裝時采用強制組裝，使上橫梁存在扭曲的較大內應力；沒有按焊接規范焊接，焊接質量差，焊縫根部未焊透、未熔合；在安裝中任意加墊鋼板、加大焊縫，各焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫，焊縫的布置未對稱于構件重心。

2.4 使用環節原因

不合理地使用起重機：起重機大車驅動電機制動器調整不同步，造成在大車運行時，兩側運行速度不一致，造成運行時扭轉運行；由于軌道標高超標過大，起重機整體門架長期處于傾斜狀態下運行（圖3），在荷載狀態下，支腿上法蘭連接處產生扭矩，受較大剪力；不遵循電動葫蘆門式起重機工作級別的規定條件，超工作級別使用，使起重機構件達不到使用壽命就損壞；大車軌道型號與起重機隨機文件中的設計型號不符（如表2所示）。通常情況下大車輪內輪緣與大車軌道側隙值應在20～30mm內，以保證大車輪在轉動時其內輪緣與大車軌道側面間具有一定的游動間隙。而事故起重機大車輪內輪緣與大車軌道側隙值僅為7mm。由于大車軌距超標，大車運行時使支腿與上橫梁連接處產生很大的附加彎矩。

3 支腿連接的檢驗

在起重機日常的檢驗工作中，筆者也發現一些電動葫蘆門式起重機主梁與支腿連接存在類似不規范的問題。在正常情況下，支腿是由Q235B鋼板焊接成的等腰梯形或直角梯形截面箱形立柱，立柱上下焊接不等寬法蘭。上法蘭寬，下法蘭窄，增加門架的強度、剛度和穩定性。當跨度大于30m時，為改善大車運行效果設計有一對柔性支腿。主梁與對稱布置在主梁兩側的上橫梁通過螺栓將兩法蘭緊固，并使兩支腿間上窄下寬，形成一定的角度，形成“A”字形結構，提高了起重機的穩定性。支腿與地梁間鋼板法蘭采用螺栓聯接。Q235B材質制作，其可焊性好，正常運行情況不易出現缺陷而使起重機發生傾覆的現象。故確保電動葫蘆門式起重機支腿連接的質量應注重從下述幾個方面進行檢驗：

3.1 設計資料審核

注重產品設計文件審核：設計資料是否按使用單位的要求，對照電動葫蘆門式起重機的主要參數、工作級別等按《起重機設計規范》（GB/T3811）、《起重機設計手冊》等要求進行設計；對工作級別為A6、A7、A8的結構件是否進行疲勞強度計算；電動葫蘆門式起重機穩定性是否進行了計算，支腿連接是否有裝配圖紙及說明。

3.2 制造質量檢驗

電動葫蘆門式起重機已納入制造監檢范圍，現場檢驗時應注重：

3.2.1 產品技術文件審核，產品技術文件是起重機質量的保證，是了解該起重機是否經過了檢驗機構的駐廠監檢、每臺起重機是否進行出廠檢驗，制造廠的質量檢驗部門按標準及產品圖樣的要求，對產品質量進行檢驗，并出具產品合格證。

3.2.2 支腿技術指標：剛性支腿與主梁在距離方向的垂直度：△H≤H/2000；支腿直線度△x≤1.5H1/1000、△y≤1.5H1/1000。

3.2.3 每臺起重機是否進行總體預裝，支腿與主梁、支腿與下橫梁、起重機運行機構等分別進行預裝，檢查零部件的完整性及尺寸的正確性，并應有預裝標記。支腿與主梁若不預裝，則應采取可靠的工藝方法保證其幾何尺寸的正確性。

3.3 安裝質量檢驗

3.3.1 在安裝過程中監督施工單位必須嚴格按照起重機設計圖紙施工，按要求進行自檢和調試。

3.3.2 起重機安裝監檢是過程檢驗，支腿安裝時檢驗人員應到場監檢，因電動葫蘆起重機主梁及支腿在運輸過程中產生微小變形，都會使上橫梁與支腿連接的法蘭面產生變化，在自然狀態下，4個上橫梁法蘭面與支腿法蘭面不在同一平面上，防止施工單位在安裝時采用強制組裝。設備安裝完成后，施工單位應自檢，確保起重機車輪水平偏斜、垂直偏斜、同一下橫梁上的兩車輪同位差符合標準；4個支腿高度差在跨度方向不大于10mm（S≤26mm）或15mm（S≥26mm）。

3.3.3 軌道要求：安裝軌道選型符合要求，檢驗時按設計要求、對照表2對軌道選型；軌道標高、軌距符合要求，防止電動葫蘆起重機整體門架處于傾斜狀態下或啃軌運行。

4 日常使用監督

電動葫蘆起重機因支腿有一定的高度，并根據跨度大小對整機門架的強度有要求，使用單位的使用和管理對電動葫蘆門式起重機的安全性有直接影響。使用單位應規范自身的管理和使用電動葫蘆起重機，按章作業，每個月從頭到尾檢查一下結構件的聯接情況，包括主梁連接板、主梁與支腿、支腿之間等部位的螺栓、螺母的連接狀態是否正常，有無松動；若是焊接，焊縫是否有裂紋等。發現問題應立即停止作業，及時予以處理。

5 結語

由于電動葫蘆門式起重機是一種簡易起重機，有結構簡單、制造容易、自重輕、造價低、安裝維修方便等優點，其用途極其廣泛，故其在使用環節發生的事故也不少。現在電動葫蘆門式起重機已列入制造監檢范圍。起重機監檢人員從源頭把關，避免了未經設計、不符合標準的產品流入市場。同時，檢驗人員在檢驗時應對其出廠的隨機資料進行審核，安裝時要對支腿連接部位進行過程監檢，日常檢驗時也應

對支腿連接部位重點檢查，并督促使用單位按照規程使用設備，可避免類似事故的發生。

參考文獻

[1] 萬力.起重機械安裝使用維修檢驗手冊[M].北京：冶金工業出版社，2000.

[2] 電動葫蘆門式起重機（JBT5663-2008）[S].

[3] 起重機設計規范（GB3811）[S].

作者簡介：傅建俊（1971-），江西豐城人，江西省特種設備檢驗檢測研究院新余分院工程師，研究方向：特種設備安全。

（責任編輯：周加轉）