一起塔吊事故的分析与思考.docx

一起塔吊事故的分析与思考2001 年 6 月 19 日,南京某工地发生了一起塔吊设备事故。该塔机在吊重物下降的过程中，吊物突然趣速下坠，同时卷扬机部件碎裂，几十块碎片散落四周，其中一块碎片击穿一民房屋顶，另一碎片砸伤地面一报贩手臂。笔者参加了事故分析，通过到现场查阅有关资料，走访当事人和目击者，仔细观察塔机部件的损坏情况。了解到的情况如下：该工程主楼为 49屋，高度 178m。塔机为 QTZ80P 内抓塔吊，1994 年 8 月出厂，至今已使用了七个工地。在本工程中安装于电梯井内（见图 1） ，高度约 200m，臂长40m。 当时正从大楼165m高的平台吊一捆重约3吨的钢管， 幅度约30m，在下降至 145m 高度时，塔吊指挥发现吊物快速下坠，即用对讲机通知司机，司机将操纵开关退至零位，但仍不能控制吊物下坠，吊物数秒钟后坠落在在裙房顶立柱位置上，塔机卷扬机变速箱半个箱盖碎裂飞落在 49 层楼面上，液力推刊制动器支架、制动片、制动蹄铁均破碎。由于卷扬机构毁损严重，特别是制动器已全部破碎，给事故原因造成了很大的困难。是不是由于制动器破碎引起了重物坠落呢？经分析，坠落发生在重物下降过程中，而此时电机在运转，制动器通电而打开，并未靠它制动。从塔吊指挥发现坠落通知司机有几秒钟时间，直到司机把操纵开关退至零位，制动器才开始动作，因制动时重物已失速坠落，带动卷扬机变速箱各轴超速转动，此时巨大的制动冲击惯性力矩造成了制动器的破碎。坠落在先，制动在后，所以制动器破碎不是重物坠落的原因而是其后果。那么造成这起事故的真正原因是什么呢？仔细查阅了该机说明书，起升机构当三档不贩速度是靠减速箱中三只电磁离合器来实现的。事发当时是用一档下降。从电磁离合器的构造原理分析，当出现以下几种情况时都有可能造成离合器吸合不好，不能可靠地将电机的扭矩传到卷筒：1 通往离合器的导线断路，或接触不良时通时断。2 电刷严重磨损与滑环接触不良。3 离合器线圈电路中间继电器从插座中松脱。4 离合器片变形或片间有杂质使得离合器片间不能紧密接触。这些故障如果发生在升降过程当中（此时制动器通电而处于松刹状态） ，就会造成重物在自重作用下趣速下降。查阅中该塔机电气线路图，对离合器可能发生的故障设计有保护措施，一旦离合器不能正常工作，欠电流继电器 LLJ 应能断开卷扬机和制动器的控制电路，使得电机停转，制动器断电，在弹簧作用下立即抱刹，可有效地防止吊物坠落。以此推测，若发生此类事故，首先电磁离合器存在故障，同时欠电流继电器也处于不能起保护作用状态。理论上推测必须通过实践检验，但由于事故塔机的起升机构严重损坏， 无法通电验证。 得知该公司还有台相同规格型号的塔机，决定在另一台塔机上进行模拟实验。实验目的：验证当电磁离合器 LQ1 因各种原因发生故障时，欠电流继电器能否有效地起到安全保存护作用。实验方法：为保证安全，模拟条件稍做变动，不在高空下降时做此实验，以免成为破坏性实验。改为将吊钩置于屋顶上方十米高度，同样能达到实验目的。实验内容：首先按照事故发生时的状态，电磁离合器置于一档。1.从插座中拔下一档电磁离合器的中间继电磁,模拟中间继电磁脱落或由于导线断路造成离合器线圈断电。2.拆除一档电磁离合器电刷模拟电刷与滑环接触不良故障。G0801.gif图 1 塔机平面布置图实验结果：以上两项实验中欠电流继电器 LLJ 触点未能按设计要求断开，电机与制动器电源仍接通，此时电机空转，制动器打开，离合器分离，吊钩在自重作用下下坠。补充实验：将欠电流继电器：LLJ 调整至符合设计要求，再做以上两项实验，则不论处于哪种故障状态，欠电流继电器都能有效动作，切断电机和器制动器电源，使电机停转,制动器制动。实验结论：在正常情况下，只要欠电流继电器 LLJ 调整正确，即使电磁离合器出现这样那样的故障，都能有效起到保护作用。如果欠电流继电器 LLJ 调整不当，一旦电磁离合器发生故障，将不能起到有效地保护作用，发生重物坠落事故是必然的。事故原因分析： 从模拟实验塔机上拆下的电刷看， 铜丝刷头早已磨平，并将铜杆磨损掉 1/3 长度 ， 而按电刷使用规定， 铜丝刷头一旦磨平就达不到良好接触的要求，必须立即更换。从事故现场搜寻到散落的电刷，也同样是铜丝刷头早已磨平，并磨损掉铜杆 1/3 长度。说明电磁离合器处于不可靠工作状态，随时会由于电刷接触不好而造成离合器分离。而欠电流继电器 LLJ 又长期处于不起作用的状态，这是发生吊钩坠落的根本大原因：由于吊物失速坠落，带动卷扬机变速箱各轴超速转动，此时制动的巨大冲击惯性力矩致使第二轴齿轮传动副破坏，造成第二轴弯曲、制动器损坏、上箱盖破裂、箱内零件四下飞散的重大设备事故。几点思考：1 塔机生产厂说明书中应对电磁离合故障可能产生的危险和欠电流继电器 LLJ 所起的重要作用给予特别强调