履帶式起重機起重臂墜落事故原因分析及教訓(xùn)

某地下工程工地一臺履帶式起重機在進行地連墻作業(yè)時發(fā)生起重臂墜落事故。此臺履帶式起重機由日本石川島播磨重工株式會社于1986年生產(chǎn)，型號為1495—3A，起重量100t，最大起升高度48．5m，起重幅度4．7～39m。設(shè)備隨機資料基本齊全，操作人員持有操作證。履帶起重機起重臂墜落后部分損壞。

據(jù)操作者描述，當時正操作履帶起重機吊運重0．5t的刷壁器進行刷壁作業(yè)，在起臂動作停止時(臂桿此時處于約7O。仰角)發(fā)現(xiàn)起重臂下滑，當時采取反起桿操作措施以避免起重臂下滑，但操作無效，立即啟動變幅卷筒防逆轉(zhuǎn)安全裝置按鈕，但該裝置也不起作用，致使起重臂快速墜落。現(xiàn)場勘查結(jié)果發(fā)現(xiàn)：變幅卷筒的帶式制動器制動效果不佳，使起重臂在工作位置停不住，另外該臺履帶起重機變幅卷筒起桿驅(qū)動鏈條因年久失修發(fā)生斷裂，從鏈條的磨損情況及鏈條銷軸斷裂處斷口分析屬于疲勞破壞，當操作者采取反起桿操作時，制動器全部打開，由于驅(qū)動鏈條斷裂，動力不能傳遞到卷筒，在重力作用下使起重臂快速下滑；操作者在緊急關(guān)頭啟動變幅卷筒防逆轉(zhuǎn)裝置按鈕，然而由于安全裝置失靈不能正常工作。這套安全裝置是利用棘輪棘爪動作防止變幅卷筒逆轉(zhuǎn)，當啟動安全裝置按鈕時棘爪靠氣動系統(tǒng)推動擺臂擺動來完成動作，發(fā)生事故時擺臂與棘爪擺動軸之間的連接鍵早已脫落，致使棘爪不能動作無法將變幅卷筒鎖死，最終導(dǎo)致起重臂快速墜落，引發(fā)事故。

從斷裂的驅(qū)動鏈銷軸斷口觀察，斷裂面一側(cè)凸出，一側(cè)凹進。區(qū)域3斷口表面呈粗粒狀、有光澤、呈灰色，具有過載脆性斷口的特征，該區(qū)域為疲勞瞬斷區(qū)(失穩(wěn)擴展區(qū)域)。區(qū)域2呈細粒狀、灰黑色、無光澤、較平坦，該區(qū)域為穩(wěn)定擴展區(qū)域。區(qū)域1呈細粒狀、灰黑色、無光澤、且呈臺階狀，有人字形放射狀花紋。這是因為在常溫下由于過載幅度的突然變化或材料局部機械性質(zhì)的變化導(dǎo)致裂紋擴展速率變化，而使斷口的痕跡或放射狀條痕方向改變，在宏觀斷口上留下裂紋擴展的痕跡，該區(qū)域為啟裂區(qū)域，此處正是疲勞源區(qū)所在。斷口無明顯塑性變形，為典型的疲勞脆性斷口。

經(jīng)驗教訓(xùn)：

(1)帶式制動器應(yīng)隨著制動帶的磨損經(jīng)常予以調(diào)整，以防制動力矩不足。

(2)驅(qū)動鏈條作為易損件在日常維護保養(yǎng)中應(yīng)經(jīng)常檢查，使用一定時間后應(yīng)予以更換，以防不測。

(3)維修不及時，檢查不到位，使安全裝置失效，在關(guān)鍵時刻不起作用，引發(fā)惡性事故。

(4)操作人員缺乏經(jīng)驗，對設(shè)備性能了解不夠。

該起重機變幅卷筒工作時，卷筒兩側(cè)分別裝有兩套驅(qū)動裝置(一側(cè)為鏈輪傳動，一側(cè)為齒輪傳動)。其中鏈條驅(qū)動裝置主要實現(xiàn)起重臂上升(起桿)動作，齒輪傳動裝置主要實現(xiàn)起重臂下降(落桿)動作，起重臂上升與下降靠卷筒兩側(cè)的離心式離合器動作進行切換，停止時靠帶式制動器保持平衡。另外，在齒輪傳動側(cè)還有一套棘輪棘爪裝置，動作后可防止變幅卷筒逆轉(zhuǎn)(當制動力矩不足時起重臂在重力作用下下落)。如果當時操作者起桿作業(yè)結(jié)束發(fā)現(xiàn)起重臂不能保持停止而下滑，此時不采取起桿動作而采取落桿動作，變幅卷筒落桿會通過另一套落桿驅(qū)動裝置(齒輪傳動)將動力傳遞到變幅卷筒，可以操作起重臂安全下落。