对一起电动葫芦溜钩故障的分析

李治军

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300110）

1 故障电动葫芦概述

造成事故的故障电动葫芦属于轻小型起重设备，型号CD，额定起重量10t，起升高度为12m，工作级别为M3，钢丝绳传动为2倍率，操纵方式为遥控。

故障电动葫芦在造成事故之前，能按规定进行定期检修和保养。因该电动葫芦在起升速度上不适合使用单位生产使用，经过正规维修保养单位进行过两次改造。改造后由使用单位维修人员进行安装工作。

事故发生时，该故障电动葫芦刚刚完成安装工作，安装位置为西侧导轨南。准备进行东侧导轨南另外一台10t电动葫芦的安装工作。使用单位采取的安装方式为：通过起重机械提升一长方形铁质平台，维修人员和待安装电动葫芦随平台上升到安装位置后，由维修人员进行待安装电动葫芦的安装工作。平台西侧的两个吊点由西侧导轨上另外一台10t电动葫芦（钢丝绳传动为4倍率）与该故障电动葫芦配合进行提升作业；平台东侧的两个吊点由索具进行连接后，由一台汽车式起重机进行提升作业；即该平台的四个吊点由三台不同的起重机械吊挂进行提升作业，分别控制。在正式进行安装工作之前，使用单位维修组人员对平台进行了提升试验，试验过程中无特殊情况发生。试验之后将待安装的另一台电动葫芦置于平台之上，并有4名维修人员一同站于平台之上进行提升，准备到达待安装电动葫芦的安装位置进行安装作业。在维修平台提升至7米左右的高度时，西侧导轨南电动葫芦发生溜钩故障，造成平台西侧南吊点在重力作用下下滑，平台发生倾斜，平台上的4名维修人员以及待安装的电动葫芦同时坠落，产生事故。

2 故障电动葫芦的现场勘查情况

在事故现场，对故障电动葫芦进行了勘查。

勘查现场时发现，平台翻转坠落在地，有扭曲痕迹；待安装的电动葫芦坠落在平台南侧，已经损毁；西侧导轨上另外一台电动葫芦未见异常；故障电动葫芦已断电，吊钩落地，钢丝绳乱绳严重，未安装起重量限制器、未安装导绳器、未安装起升高度限位装置、小车运行机构未安装制动器。故障电动葫芦钢丝绳有两处挤压痕迹，未见断丝。平衡轮尺寸较小。

3 故障电动葫芦拆解分析

在故障电动葫芦进行拆解之前，首先通电进行试验。发现电气箱内共有6个接触器，其中2个接触器未接线，2个接触器为电动葫芦行走电机接触器，1个为电动葫芦起升接触器、1个为电动葫芦下降接触器，无总接触器。

首先架设临时供电电缆，断开葫芦行走电机接触器，进行起升机构动作试验。试验结果是卷筒无动作不运转、减速器不运转，电动机正常运转、无异响，制动器工作正常。

将电动机拆下后，观察到卷筒内传动轴与联轴器已经散落在卷筒内。逐一取出散落的零部件后又将减速器拆下，转动减速器输入轴，输出轴也跟随转动，减速器工作正常。输出轴齿轮与卷筒齿轮无破损。逐一清点各零部件后发现，传动轴减速器一端花键有轻微扭曲和刮伤，未见轴用弹性挡圈及其碎片。

将拆解后的零部件逐一组装（去除卷筒外壳）至极限位置（无轴用弹性挡圈），测量其长度为1172mm，卷筒外壳两端长度为1222mm，其差值为50mm。

在极限尺寸的安装情况下，传动轴在减速器一端的插入深度为33mm，即传动轴从联轴器中脱出只需要33mm。若组装后的电动机至减速器长度与卷筒外壳长度的差值在33mm以上，就可以造成传动轴从联轴器中脱出。组装后的电动机至减速器长度为1172mm，比卷筒外壳长度1222mm短50mm。两者差值50mm，比33mm大17mm，传动轴从联轴器中可以脱出。

综合各相关材料和技术分析,此次事故的主要原因是故障电动葫芦电动机与减速器之间的传动轴从联轴器中脱出，导致连接断开，起升力矩和制动力矩不能正常传递，进而造成事故的发生。

4 由事故引发的思考

4.1 电动葫芦溜钩故障产生的其他可能原因

（1）电动葫芦电动机出现故障。在遥控器一直按住起升或者下降按钮的状态下，锥形制动器处于打开状态，若此时电动机发生故障或者功率不够，都可能造成吊钩承重下滑。

（2）电动葫芦锥形制动器出现故障。电动葫芦锥形制动器处于常闭状态。在吊钩的起升或者下降过程中可能存在点动操作，若锥形制动器产生故障，不能正常闭合，制动力不足，也能造成吊钩承重下滑。

（3）电动葫芦减速器出现故障。电动葫芦通过安装在其一侧的减速器中各级齿轮传动来降低转速、提升扭矩。使电动机的输出转速与扭矩和卷筒的输入转速与扭矩相匹配。电动葫芦减速器包括输入轴、中间轴、输出轴和各轴上相互啮合的齿轮。任何一根传动轴出现扭曲、断裂，任何一个齿轮出现断齿、啮合平稳性不好都会影响扭矩的传递，进而造成吊钩承重下滑。

（4）电动葫芦内电动机至减速器的扭矩传递出现问题。电动葫芦的电动机和减速器分别位于葫芦两侧，两者之间的扭矩传递由卷筒内部的传动轴及联轴器来完成。传动轴与联轴器通过花键来传递扭矩。传动轴断裂、花键磨损、联轴器损坏都会影响扭矩的传递，造成吊钩承重下滑。

（5）电动葫芦扭矩传递的各个环节中，各轴承的损坏也会影响扭矩的传递。轴承的损坏会使传动机构的各零部件承受偏载扭矩。承受偏载扭矩的传动轴易出现晃动、扭曲；齿轮啮合不平稳甚至造成齿轮断齿；花键磨损。这些都会影响扭矩的传递，造成吊钩承重下滑。

4.2 故障电动葫芦存在的其他问题

该故障电动葫芦若按相关检验规程检验存在一些问题：未安装起重量限制器、未安装导绳器、未安装起升高度限位装置、小车运行机构未安装制动器。无总接触器。

4.3 电动葫芦易发生的故障

在各类起重机械中，电动单梁起重机、电动葫芦桥式起重机、电动葫芦门式起重机等均采用电动葫芦作为起重机械的起升机构。除大、小车行走机构和主要受力及构件之外，电动葫芦作为起升机构容易出现故障。一是接触器容易产生粘连、失效故障。二是锥形制动器与电动机转子制动轴容易发生扭曲、断裂故障。由于电动葫芦的起升、下降过程中会存在多次的点动操作，锥形制动器会频繁的打开、闭合，制动轴会反复的受到启动力矩和制动力矩，容易产生疲劳断裂。制动轴断裂后，制动力矩不能传递到卷筒，以电动葫芦为起升机构的起重机械所吊重物就会在重力作用下坠落。三是在起重机械起升高度限制器失效或控制电器柜内起升接触器粘连、卡阻，起升机构会一直向上运行导致过卷扬，吊钩组撞击卷筒导致卷筒变形。卷筒通过齿轮啮合与减速器输出轴相连接，减速器输出轴在冲击力作用下容易产生断裂。若维修过程中只是更换卷筒，不检查减速器输出轴就恢复使用，减速器输出轴断裂就会造成重物下滑。四是起重机械的各安全保护装置失效、损毁等，如起升高度限制器失效、起重量限制器损毁、大车行走机构行程限位器失效等。

4.4 使用单位在设备管理方面应注意的问题

（1）完善责任制度。使用单位应设置特种设备安全管理机构，配备相应的安全管理人员和作业人员。切实履行安全管理人员和作业人员职责，组织制定本单位特种设备安全管理制度和特种设备操作规程，制定特种设备应急专项预案，定期进行演练。发生事故及时上报，配合事故调查处理等。

在进行起重机械事故的预防的过程中应该建立起相关的岗位责任制度，也就是将具体的权责进行良好的分配。一旦发生安全事故，必须要严格追究事故责任，具体到个人，对于没有按照规定进行操作而发生的安全事故，一定要进行严厉的惩罚，在整个施工过程中还要对以为发生的安全事故建立电子档案，并且将这些事故按照不同的发生原因进行具体的分类，同时对其中的原因进行研究和分析。

（2）完善教育管理。在起重机械事故中除了本身机械上的原因之外，很大一方面原因就是相关的从业人员没有对安全操作给予足够的重视。作业人员存在违规操作的行为，甚至安全管理人员对此也是视而不见。使用单位必须尽职的履行主体责任，组织开展特种设备安全教育和技能培训，强化各级人员的安全意识，增强作业人员的专业技能。严格执行特种设备有关安全管理制度，按照操作规程进行操作，减少事故隐患。

（3）加强监督管理。在起重机械的使用过程中，使用单位必须加强监督管理。强化使用单位主体责任，完善管理制度，实施监督管理。既要有安全管理人员对作业人员的监督，又要有作业人员之间的互相监督。对特种设备作业人员作业情况进行检查，及时纠正违章作业行为。通过监督管理强化作业人员安全意识，降低风险、减少安全隐患。同时对在用起重机械进行经常性维护保养和定期自行检查，对在用特种设备的安全附件、安全保护装置及其附属仪器仪表进行定期校验、检修，及时排查和消除事故隐患，确保起重设备能够正常、安全的使用。从这些方面综合预防起重设备造成的安全生产事故。