桥（门）式起重机械制动器失效案例分析与思考

范大勇

（福建省特种设备检验研究院宁德分院，福建泉州352000）

0 引言

通用桥（门）式起重机在现代化工业生产和建设中是最广泛应用的工程机械之一，其使用过程中的安全对于安全生产有着重要的意义[1]。根据TSGQ7015-2016 C5.1规定，动力驱动的起重机（液压缸驱动的除外），其起升、变幅、运行、回转机构都应当装可靠的制动装置。当机构要求具有载荷支持作用时，应装设机械常闭式制动器[2]。制动器按操作情况的不同一般分为综合式、常闭式、常开式3种类型[3]。虽然制动器是制造标准和检规明确必须装且必须检验合格的部件。但是实际的使用过程中，由于其制造工艺、安装工艺以及使用单位的过程管理方面存在的问题，经常发生由于制动器故障或者失效导致起重机械的安全事故的发生[4]。

桥（门）式起重机常用的制动器主要结构形式为电力液压鼓式制动器、电磁鼓式制动器以及电动葫芦中经常采用的三合一机构制动器[5]。作为起重机械上非常重要的安全装置，制动器的安全运行直接影响企业的安全生产，若存在安全隐患极易引起特种设备事故的发生[6]。制动器其也有严格的报废标准，到达如下情况的应该予以报废：（1）出现严重裂纹；（2）制动片磨损程度达到原厚度的50%；（3）轴或轴孔直径磨损达到50%；（4）弹簧出现塑性变形；（5）制动轮或者制动摩擦面厚度磨损达到40%[7]。

本文主要分析一则双梁桥式起重机的的制动器失效情况，并分析了检验中见到的几种制动器失效情况。通过这几个制动器失效案例分析了失效的主要原因，提出相应的措施防止由于制动器失效引起起重机事故。

1 桥（门）式起重机制动力失效案例

1.1 制动力不足

检验人员在对该单位一台双梁桥式起重机进行定期检验的时候发现，其大车制动都是靠反向启动来制动的，登上桥架上发现其大车制动器部件中的制动闸瓦有一半已经缺失，并且剩下的另一半的闸瓦磨损严重，起重机械的大车制动能力几乎没有，如图1所示，制动闸瓦已经接近于常开状态。该单位生产管桩，该台起重机主要是用于吊运管桩，在吊运的过程中，需要起重机的加减速度应尽可能小，运行尽可能的平稳，如果起制动过程中突然急停，会造成起重机整体晃动，从而使钢管会剧烈晃动，对于管桩的运输不方便。司机操作人员为达到这一目的，将制动器的液压推动器及连杆拆除或者并将制动器闸瓦间距调大，其制动就通过大车的反向制动，这样虽然能够暂时使起重机的运行平稳，但是会出现两个问题：（1）起重机无法在指定位置停车，使用单位往往采用“打反车”来制动，对于这种经常打反车制动，对起重机械内部机械结构还有减速箱等传动系统会造成一定的冲击，对于传动系统上的减速箱和联轴器会减少其使用寿命。这种打“反车”制动还可能因摆动给货物和地面人员造成损害，容易造成特种设备事故，也违反了起重机械操作规程。（2）虽然平时可以“打反车”制动，但是当外部电源停电时，制动器由于不能提供常闭支持作用，起重机械将处于无法控制状态，其制停只能靠撞击邻近的起重机或建筑物来制停，这样不仅会对起重机自身造成伤害，还会对周围起重机或建筑物也会造成伤害，甚至因为撞击产生过大的撞击力造成事故。

图1 制动器闸瓦处于常开状态

根据TSG Q7015-2016中C5.1.3（1）的要求：制动器的零件无裂纹、过度磨损（摩擦片磨损达原厚度的50%或者露出铆钉）、塑性变形、缺件等缺陷，液压制动器无漏油现象。该制动器的制动片、回位弹簧等零部件已缺失，仅仅依靠单边的制动片，无法进行可靠的制停。

1.2 制动器零部件缺失

对于通用桥门式起重机械的定期检验过程中，也经常发现一些制动器，特别是大车制动的制动零部件缺失。在一台起重机检验时发现，该台起重机主要是用于吊运熔融金属，在吊运熔融金属的过程中，为了防止熔融金属洒出，就需要避免设备起制动过于猛烈导致的起重机整体晃动，这就要求起重机的加减速度应尽可能小，运行尽可能平稳。在现场检验过程中发现其起重机械司机也是通过打反车来实现制停，通过上行架上发现其制动器的零件竟然残缺不全，如图2～3所示。两侧的制动器，其中一侧制动器竟然缺失，另一侧的制动器的液压推动杆缺失，这样可判断这台通用桥式起重机的大车制动能力几乎没有，制动器的设置形同虚设。假使需要紧急停止或者其他情况需要停止的时候将无法将起重机械制停，从而引发特种设备事故。

图2 制动器缺失

图3 液压推动器缺失

2 桥（门）式起重机械制动力失效主要原因及预防措施

2.1 失效主要原因

桥（门）式起重机械制动器功能失效的主要原因有以下几点。

（1）制造单位产品质量不符合要求。如制造单位的零部件产品质量不符合要求，在使用过程中容易损坏或者导致部件功能缺失[8]。

（2）使用单位安全管理不到位。根据TSG Q5001-2009《起重机械使用管理规则》的要求，对于桥（门）式起重机械而言，使用单位在其日常维护保养和自行检查过程中应当全面检查起重机械的各个安全部件的使用状态。对于运行机构中的制动器而言，应当每天检查一次。当使用单位检测能力不足时，还应当委托具有起重机械维修资格的单位实施，但是必须签订相应的委托合同。现有起重机械的使用单位在日常保养这块上基本走的是以修代保，基本上是等到起重机械出了使用问题，或者不能用了，再进行维修，管理不到位[8]。

（3）使用单位安全意识薄弱。有些使用单位在发现一些起重机械的零部件存在安全隐患后，并没有及时解决问题，而是抱着“还能用一段时间”的心态在违规使用起重机械[9]。对于大车制动器这块，基本上是默认起重机械操作者是打反车制动，并未采取任何纠正措施[10]。使用单位对起重机械的操作并没有进行安全教育培训，起重机械的操作者在操作过程中违反操作规程如斜拉，反向制动等违规操作，而且在发现起重机械的一些安全问题并未及时上报，安全责任意识不强，认为起重机械运行总是安全的，忽视安全问题造成的后果[11]。

2.2 预防措施

针对以上起重机械制动器功能失效的原因，今后在起重机械的日常管理中应当做到如下几点。

（1）使用单位应该购买正规厂家生产的起重机械设备，在零部件更换时不能贪图便宜，应请具有专业资质的维修单位更换正规厂家生产的零部件。

（2）使用单位应加强对起重机械的日常维护保养，对于运行机构的制动器严格要求检查，发现零部件有缺陷或存在故障时，应及时进行维修[12-14]。日常维护保养时，应从宏观检查、动作试验、润滑和清洁、调整或更换等几个方面开展。定期检查主弹簧压缩量、制动器打开时两侧摩擦片与制动轮的间隙情况、闸皮磨损情况、制动轮与各销轴及转动部分的回转顺畅情况等。使用单位设备安全管理人员应加强对设备的定期检查，发现问题及时处理；操作人员、维修保养人员应加强设备的日常巡检和定期维护保养，尤其需要加强对使用频率高、作业环境恶劣的起重机械的日常维护保养。

（3）使用单位应培养具有安全意识的管理人员和操作人员。对于起重机械的具体操作人员，国家要求持证的操作者应当具有特种设备操作证，定期开展起重机械事故的应急救援演练，还有人员的操作培训。防止特种设备事故的发生。

3 结束语

起重机械制动器的是否安全关乎着起重机械的安全运行，关乎企业的安全生产，如若存在安全隐患，极易引发特种设备事故，时刻威胁着人身和财产安全。从现在发生的起重机事故来看，需要起重机的使用单位规范管理，按章作业，加强日常维护保养，发现问题及时解决，才能有效降低特种设备事故发生，保证企业的安全生产。本文通过一则现场检验中发现的案例分析，发现起重机大车上的制动器被人为破坏，根据这则案例延伸分析了多种起重机大车制动器的失效原因，并以此提出了几点防范措施，为使用单位的使用和检验单位的检验提供借鉴，同时也为制造单位提供制造的参考。