一起塔式起重機聯軸器失效事故案例分析

黃鐵利

(廣東省特種設備檢測研究院惠州檢測院 惠州 516003)

事故塔吊型號為S200FL10，生產廠家是沈陽某建筑機械有限公司，出廠日期是2009年9月，出廠編號2009015，設備產權隸屬于中建某局深圳分公司設備租賃站，事故前最后維保日期是2013年9月17日，塔吊管理人員周某，塔吊司機高某。

1 事故發生經過

2013年10月6日下午，1號塔吊司機開始從事吊運鋼筋工作，約下午15時左右開始從地面吊運混凝土，總重量約4000kg。吊運第一斗混凝土塔機運行正常，吊運第二斗混凝土時，司機操作起升3檔吊至15層左右時，突然發現大臂抖動了兩下，感覺吊鉤向下滑動無法控制，遂反復采取起落鉤動作應急，同時用對講機通知指揮工塔吊溜鉤，讓屋面及地面人員避讓，接著聽到鋼絲繩滑落和電機部位很大的刺耳的聲音并看到制動器上方不斷冒煙。此時正在2#塔吊檢查的機械員看到此情況后，示意司機趕緊按急停開關，司機隨即按下急停開關，這時侯平衡臂上傳來爆裂聲音，混凝土吊斗直接墜落地面。等到設備停止運行后，司機走出操作室看到塔機變頻電阻箱起火，便用滅火器予以撲滅，事故造成設備本體部分結構損壞以及碎片砸爛附近的幾部私家車輛，未造成人員傷亡。

2 事故現場勘查

事故發生后，事故調查組于2013年10月11日對塔吊現場實際情況進行勘察：

1)起升機構主減速機制動器碎裂。(1)制動器底座鑄鐵件多處不規則斷裂，底座螺栓拉斷；(2)制動器連桿機構多呈變形狀態，連結金屬銷軸彎曲；(3)制動光輪與固定輪連結的8條M14螺栓全部剪切斷，制動光輪本體嚴重變形折斷彎曲，表面明顯有灼燒發熱氧化痕跡。(4)制動轂斷裂，摩擦片殘留物部分顯示有舊裂痕。(5)制動器防護罩折斷，嚴重扭曲變形。(6)卷揚機處輔助制動器有制動痕跡。

2)起升電機與減速箱連結的8條尼龍銷軸全部剪切折斷，斷面有磨損痕跡，銷軸表面有磨損現象。

3)起升機構變頻電阻箱上部偏前方受到沖擊，嚴重凹陷變形，電阻箱有起火燃燒跡象，其他配電線路未見異常。

4)在廠家技術人員協助下，更換變頻電阻箱，接通主卷揚電機，查看了電機變頻器的運行報警記錄，變頻器無其它不正常電機運行報警記錄，制動器接觸器吸合正常。

3 事故原因分析及性質

3.1 事故直接原因

據調查，塔吊起升機構尼龍材料的聯軸器銷軸在2009年出廠后，產權單位沒有認真對聯軸節銷軸進行有效的檢查和定期更換保養，由于該位置的構造有銷軸擋板和制動防護罩遮擋，因此存在故障也不易發現而常常被忽視。在長期的頻繁往復剪切力作用下，銷軸出現疲勞狀態，部分已經出現磨損變形、斷裂等缺陷，巨大的扭矩將剩余銷軸全部切斷，造成起升電機與減速箱動力分離，起升機構失去電機扭矩，最終導致在運行過程中主鉤突然下滑。

操作司機發現下滑時，憑經驗反復控制上下檔位操作以緩解失控狀態，但當時電動機動力部分與減速機因尼龍銷軸的剪斷已分離，司機此時應急動作產生的效果實際上就是將制動器打開造成吊物加速下滑。當下滑到一定速度時，司機在他人提醒下按下急停開關，制動器抱死，剎車系統此時承受不了如此大的沖擊和扭矩而斷裂破壞，混凝土吊斗墜落地面，飛濺的制動器碎塊砸到電阻箱導致短路并起火。

3.2 間接原因

1)生產廠家說明書沒有明確說明聯軸器尼龍棒使用壽命和更換周期，客觀導致保養單位對其結構和使用方式認知不清。

2)輔助制動器未能很好的提供制動力矩。

3)操作司機高某在處置吊車溜鉤過程中，缺乏應急技能，未能及時按下急停按鈕，錯過最佳有效急停動作時間。

3.3 事故性質

綜合上述判斷，認定該事故是設備產權單位和維修保養單位因對塔吊關鍵部位缺乏細致的安全檢查和及時保養而造成設備故障，致使塔吊產生溜鉤的安全事故。

4 事故預防措施及建議

1)生產廠家和維保單位以事故塔吊為重點，對現場同型號的塔吊進行全面檢查，特別是對各機構傳動聯軸節部位、制動部分、金屬結構部分和電氣部分檢查維修，更換損壞零件和檢查易損部件，完成后由生產廠家出具塔吊維修報告證明，杜絕同類故障再次出現。

2)加強主制動器和輔助制動器制動力矩調試，制動器是一項很重要的安全裝置，輔助制動器也不容忽視，在關鍵時刻就會成為一根救命稻草。

3)建立完善的易損件更換制度，制定好更換周期。如剎車皮，尼龍棒，鋼絲繩等。

4)維護保養單位應建立完善的檢查制度，檢查應有合適的表格，檢查內容，修理部位，更換配件等應逐一登記。

5)加強司機緊急事故處理的應變能力，提高處置突發情況的心理素質。

6)檢查同等批次或同類型廠家生產的尼龍棒有無質量問題，避免相同部位出現事故隱患。

5 結束語

今后在塔式起重機的設計及使用中, 要重點做好塔式起重機的主制動器和輔助制動器的設計, 合理選擇聯軸器，使用說明必須充分考慮關鍵部位的檢查，使用時要加強檢查和更換易損部件，避免相類似的起重機事故發生。

1 GB /T 3811－2008 起重機設計規范[S].

2 GB/T 3931-2010 聯軸器 術語[S].

3 王福錦,起重機械技術檢驗[M].北京:學苑出版社,2000.63－64

4 顧迪民.工程起重機[M].北京:中國建筑工業出版社,1998.257－312