一起電動(dòng)單梁起重機(jī)事故技術(shù)分析

吳波　張華文　劉紅

摘 要：針對(duì)一起電動(dòng)單梁起重機(jī)在使用過(guò)程中發(fā)生電動(dòng)葫蘆從主梁工字鋼上墜落的事故，為了找出這起事故原因，采取了現(xiàn)場(chǎng)勘查、取證、詢(xún)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員等分析方法，最終得出事故發(fā)生的直接原因。由于設(shè)計(jì)選材原因，起重機(jī)主梁工字鋼下翼緣板局部應(yīng)力超出金屬結(jié)構(gòu)許用應(yīng)力，在使用一段時(shí)間后，工字鋼下翼緣板發(fā)生變形，下翼緣板下塌變窄最終導(dǎo)致電動(dòng)葫蘆脫軌墜落。

關(guān)鍵詞：工字鋼;下翼緣板;電動(dòng)單梁起重機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TH2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-6903（2022）08-0084-03

1 事故概況

1.1 事故起重機(jī)基本參數(shù)

2021年某機(jī)加工車(chē)間發(fā)生一起在用電動(dòng)單梁起重機(jī)的電動(dòng)葫蘆墜落事故，事故起重機(jī)基本參數(shù)如下：

型號(hào)為L(zhǎng)D型，起重機(jī)跨度16.5 m，額定起重量5 t，出廠日期為2004年4月（見(jiàn)圖1），選用電動(dòng)葫蘆制造單位為新鄉(xiāng)市中原起重機(jī)總廠，型號(hào)為MD型 ，額定起重量為5 t，工作級(jí)別為M3， 出廠編號(hào)為40150260（見(jiàn)圖2），工字鋼軌道型號(hào)為30b。

2 現(xiàn)場(chǎng)勘查和檢測(cè)

對(duì)該起重機(jī)進(jìn)行了全面的現(xiàn)場(chǎng)勘查和檢測(cè)工作。

2.1 主梁基本情況檢驗(yàn)

對(duì)該起重機(jī)的主梁的外形尺寸進(jìn)行了測(cè)繪，主梁截面的相關(guān)尺寸如下圖3所示，并根據(jù)該測(cè)量尺寸對(duì)起重機(jī)的強(qiáng)度進(jìn)行核算。主梁上拱度測(cè)量結(jié)果為：14 mm。除主梁工字鋼軌道磨損變形外，其他項(xiàng)目檢驗(yàn)合格。

工字鋼下翼緣板如圖4所示，從圖4上可以看出，工字鋼對(duì)接焊縫處的下翼緣板進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，該處加了補(bǔ)強(qiáng)板，從整個(gè)工字鋼下翼緣看只有有補(bǔ)強(qiáng)板處沒(méi)有變形，其它部位的下翼緣都出現(xiàn)了弓形。從下翼緣上表面可以看到磨損比較嚴(yán)重。另外從工字鋼表面一側(cè)可以看到有很長(zhǎng)的刮痕，這個(gè)刮痕是由于車(chē)輪爬上工字鋼軌道造成的。（如圖5所示）

2.3 電動(dòng)葫蘆安裝和磨損情況的檢驗(yàn)

該起重機(jī)的電動(dòng)葫蘆由于損壞已經(jīng)拆卸下來(lái)，從車(chē)輪的磨損痕跡可以看到該電動(dòng)葫蘆的安裝情況（見(jiàn)圖6）。從圖6可以看到車(chē)輪只有約20 mm的寬度與工字鋼接觸，有20 mm的間隙部位沒(méi)有與工字鋼接觸。

2.4 主要受力結(jié)構(gòu)計(jì)算

①主梁抗彎模量Wy計(jì)算。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，主梁結(jié)構(gòu)尺寸如下圖7所示，工字鋼為30 b。主要尺寸參數(shù)：主梁截面高度880 mm、寬度400、U型截面厚度取5 mm;工字鋼尺寸H=300 mm、b=128 mm、d=11 mm、t=14.4 mm。

主梁截面示意圖如下圖7。

3 事故分析

根據(jù)GB/T 3811-2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)該起重機(jī)主梁進(jìn)行了驗(yàn)算，從計(jì)算結(jié)果可以知道，主梁的強(qiáng)度、剛度符合要求，這也驗(yàn)證了主梁結(jié)構(gòu)外形尺寸符合要求。在安裝符合要求的情況下，由輪壓作用對(duì)工字鋼軌道下翼緣產(chǎn)生最大應(yīng)力為218.2 MPa，翼緣外邊緣為191.1 MPa，都大于工字鋼軌道的許用應(yīng)力157 MPa?？梢?jiàn)變形是由于工字鋼下翼緣軌道的局部強(qiáng)度不夠造成的。

4 結(jié)語(yǔ)

主梁的工字鋼下翼緣板的厚度不夠，未進(jìn)行必要的補(bǔ)強(qiáng)是造成主梁工字鋼嚴(yán)重變形的主要原因，電動(dòng)葫蘆車(chē)輪與工字鋼軌道的安裝間隙較大也是造成主梁工字鋼嚴(yán)重變形的原因。所以在設(shè)計(jì)選材時(shí)，要求設(shè)計(jì)人員不但要考慮主梁的強(qiáng)度剛度等指標(biāo)，還要兼顧主梁下翼緣板的局部壓應(yīng)力，避免造成不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].