關(guān)于在非平衡動臂式變幅起重機裝設(shè)安全制動器必要性的討論

徐元斌 陶何斌 陳雷

舟山市特種設(shè)備檢測研究院 浙江 舟山 316000

1 減速器高速軸斷軸的情況

近期某家船廠發(fā)生事故，事故設(shè)備為非平衡動臂式變幅起重機。圖1為事故起重機部分機構(gòu)[1]。

圖1 事故起重機部分機構(gòu)

該起重機變幅機構(gòu)的工作制動器安裝于減速器高速軸端。減速器自投入使用以來未更換過高速軸。由于疲勞等因素，高速軸發(fā)生斷軸，使減速器內(nèi)齒輪嚙合失效，致使制動器失效，無法制動住變幅機構(gòu)，起重臂下擺墜地，造成起重臂及回轉(zhuǎn)機構(gòu)變形。

圖2 減速器高速軸斷軸處示意圖

2 減速器低速軸斷軸的情況

減速器的低速軸與卷筒相連，一般不容易斷裂，其設(shè)計的扭矩要大于高速軸[2]。

對于老舊的減速器，一旦由于表面局部存在的機加工刀痕產(chǎn)生的應(yīng)力集中和不當(dāng)熱處理工藝面等原因引起斷軸，工作制動器便會失效，變幅機構(gòu)處于毫無保護(hù)的狀態(tài)。

3 變幅機構(gòu)變頻器故障

另有一家船廠發(fā)生事故，事故設(shè)備也為非平衡動臂式變幅起重機。該設(shè)備在無載荷工況下進(jìn)行變幅動作，期間變頻器風(fēng)扇故障引起變頻器故障，致使電氣制動失效。由于維保不到位等原因，更換制動器閘瓦后未將制動力矩調(diào)試至設(shè)計值，致使機械制動力矩不足，無法完全制停變幅機構(gòu)，導(dǎo)致變幅機構(gòu)下擺墜地[3]。

4 相關(guān)法規(guī)

眾所周知，制動器是起重機重要的安全部件，一般分為支持制動器，減速制動器和安全制動器。對于非平衡動臂式變幅機構(gòu)的制動器，《GBT 3811-2008 起重機設(shè)計規(guī)范》中6.1.4.5.2提出：對于非平衡動臂式變幅機構(gòu)，在一般情況下應(yīng)裝一個機械式制動器；在重要情況下應(yīng)裝兩個機械式制動器或裝一個機械式支持制動器和一個停止器。 裝一個機械式制動器時，其制動安全系數(shù)不小于1.50；裝有兩個機械式制動器時，每一個制動安全系數(shù)不小于1.25。液壓變幅機構(gòu)應(yīng)裝平衡閥。一般情況下，制造單位只是在減速器高速軸端安裝兩個工作制動器，在正常工作狀態(tài)下，兩個工作制動器確實可以可靠制動。但是，一旦減速器的高速軸或低速軸發(fā)生斷裂，減速器內(nèi)齒輪無法有效嚙合，致使制動器失效，整機變幅機構(gòu)沒有有效的制動裝置，起重臂就會自由下擺，輕則造成臂架變形，重則造成人員傷亡；或是由于使用單位日常維護(hù)不當(dāng)，工作制動器制動力矩未調(diào)節(jié)至設(shè)計值，一旦變頻器故障導(dǎo)致電氣制動失效，工作制動器便無法可靠制動，引發(fā)事故。

5 建議意見

那么，非平衡動臂式變幅機構(gòu)是否應(yīng)該裝設(shè)安全制動器呢？對于安全制動器，《GBT 3811-2008 起重機設(shè)計規(guī)范》中6.1.1.3.3有如下說明：在安全性要求特別高的起升機構(gòu)中，為防止起升機構(gòu)的驅(qū)動裝置一旦損壞而出現(xiàn)特殊的事故，在鋼絲繩卷筒上裝設(shè)機械式制動器作安全制動用。此安全制動器在機構(gòu)失效或傳動裝置損壞導(dǎo)致物品超速下降，下降速度達(dá)到1.5倍額定速度前自動作用。該規(guī)范只對起升機構(gòu)有所要求，對變幅機構(gòu)并無要求。其他現(xiàn)有的檢規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)中對非平衡動臂式起重機裝設(shè)安全制動器也無提及。

若參照《GBT 3811-2008 起重機設(shè)計規(guī)范》中起升機構(gòu)的安全制動器要求，在新設(shè)計的非平衡動臂式變幅起重機上也裝設(shè)安全制動器，就能有效解決上述問題，給起重機多了一層安全保護(hù)。