電動(dòng)葫蘆是目前應(yīng)用最廣泛的起重機(jī)械,而楔塊固定是電動(dòng)葫蘆最常用的鋼絲繩端固定方式之一。電動(dòng)葫蘆的型式、基本參數(shù)、技術(shù)條件、試驗(yàn)方法等有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)加以規(guī)范,但在電動(dòng)葫蘆鋼絲繩端楔塊固定方面卻無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)要求,因而未引起起重機(jī)械制造、安裝、檢驗(yàn)、使用單位的重視。鋼絲繩端楔塊的安裝固定不到位和材料缺陷是引發(fā)吊物墜落事故的重要原因之一。
起重機(jī)械的安裝(包括新裝、移裝)、改造、重大修理監(jiān)督檢驗(yàn)是指起重機(jī)械施工過(guò)程中,在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上,由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局核準(zhǔn)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行的強(qiáng)制性、驗(yàn)證性檢驗(yàn),施工監(jiān)檢包括對(duì)施工過(guò)程中涉及安全性能的項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)檢和對(duì)施工單位質(zhì)量保證體系運(yùn)轉(zhuǎn)情況的抽查。本文以某電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的電動(dòng)葫蘆鋼絲繩端固定楔塊破裂造成試驗(yàn)載荷墜落的缺陷為例,分析其產(chǎn)生原因,同時(shí)提出了改進(jìn)方法及今后監(jiān)檢的對(duì)策。
2監(jiān)檢基本情況:
筆者對(duì)一臺(tái)電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)(額定載荷:5t跨度:14.1m;起升速度:8m/min;大車運(yùn)行速度:20m/min;小車運(yùn)行速度:20m/min;工作級(jí)別:A3;操縱方式:地面隨行操縱)實(shí)施安裝監(jiān)督檢驗(yàn),當(dāng)起吊額定載荷做下降制動(dòng)試驗(yàn)時(shí),在制動(dòng)載荷的作用下,繩端固定楔塊突然破裂(如圖1所示)從楔套擠出,造成固定端繩頭脫落(如圖2所示),導(dǎo)致吊鉤組和試驗(yàn)載荷墜落。


3原因分析:
3.1楔塊選型不當(dāng)
3.1.1楔塊固定的標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)要求
(1)TSGQ7015-2016《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》:
C4.3.2鋼絲繩固定中要求“用楔塊固定時(shí),楔套無(wú)裂紋,楔塊無(wú)松動(dòng)”。
(2)GB6067.1-2010《起重機(jī)械安全規(guī)程第1部分:總則》:
4.2.1.5鋼絲繩端部的固定和連接應(yīng)符合如下要求:“用楔塊、楔套連接時(shí),楔套應(yīng)用鋼材制造。連接強(qiáng)度不應(yīng)小于鋼絲繩最小破斷拉力的75%”。
(3)GB/T5973-2006《鋼絲繩用楔形接頭》:
3.1楔形接頭、3.2楔套規(guī)定了鋼絲繩用楔形接頭的型式和尺寸,如規(guī)格為14的楔塊,適用鋼絲繩公稱直徑d>12mm~14mm;
4技術(shù)要求:“楔的材料采用不低于GBT9439-1988中規(guī)定的HT200灰鑄鐵件;楔套和楔表面應(yīng)光滑平整,尖棱和冒口應(yīng)除去,并不應(yīng)有降低強(qiáng)度和明顯有損外觀的缺陷(如氣孔、裂紋、疏松、夾沙、鑄疤等);楔形接頭使用時(shí)應(yīng)合理安裝”。
上述規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)中除GB/T5973-2006對(duì)楔塊固定有具體的型式、尺寸及技術(shù)要求外,其他的都是滿足功能需要的規(guī)定。但目前電動(dòng)葫蘆所用的楔塊、楔套與GB/T5973-2006中所規(guī)定的型式和尺寸大不相同,如:電動(dòng)葫蘆楔塊因安裝在葫蘆外殼的需要,其腹部有與外殼相配合的弧度,而GB/T5973-2006中的楔塊則無(wú)此弧度。電動(dòng)葫蘆所使用的楔塊和楔套無(wú)統(tǒng)一的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)的是各電動(dòng)葫蘆制造廠家的設(shè)計(jì)圖紙。因此,部分起重機(jī)安裝單位不重視楔塊選用,如選用不帶繩槽的楔塊、選用符合GB/T5973-2006規(guī)定的通用楔塊(腹部無(wú)弧度)等。
3.1.2本案例中楔塊的選用
GB/T5973-2006中的楔塊只承受壓應(yīng)力,材料采用不低于GB/T9439-1988中規(guī)定的HT200灰鑄鐵件即可。本案例中起重機(jī)施工單位選用的是符合GB/T5973-2006的通用楔塊(如圖1所示),腹部無(wú)弧度,所以該楔塊在吊重后受到彎矩的作用。該楔塊的抗拉強(qiáng)度、塑性及彈性模量都遠(yuǎn)低于碳素鋼,在吊重后產(chǎn)生的沖擊彎矩的反復(fù)作用下,易發(fā)生破裂而使鋼絲繩脫落。
3.2楔塊材料缺陷
該楔塊采用HT200灰鑄鐵鑄造。檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)楔塊已破裂成兩半,楔塊內(nèi)有直徑約6mm、長(zhǎng)度約70mm柱形孔洞,是一種典型的鑄造缺陷,其形成的主要原因是在鑄造過(guò)程中氣體未在金屬液結(jié)殼之前及時(shí)逸出,在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。這些孔洞將會(huì)減小鑄件的有效承載面積,且在氣孔周圍會(huì)引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。現(xiàn)場(chǎng)額載下降制動(dòng)試驗(yàn)時(shí),制動(dòng)載荷直接導(dǎo)致楔塊破裂從楔套擠出,造成鋼絲繩一端繩頭脫落。
4優(yōu)化建議:
(1)楔塊的制造單位在楔塊鑄造時(shí)應(yīng)采取有效的方法制定相應(yīng)的工藝流程防止氣孔和其他缺陷的產(chǎn)生,并在產(chǎn)品出廠進(jìn)行仔細(xì)檢查;電動(dòng)葫蘆制造單位應(yīng)選用符合設(shè)計(jì)要求的楔塊,包括型式、尺寸、技術(shù)要求、楔塊與葫蘆外殼的配合尺寸。
(2)起重機(jī)施工單位在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照電動(dòng)葫蘆制造單位的設(shè)計(jì)要求選用配套的楔塊,重視對(duì)鋼絲繩端固定的檢查,并對(duì)安裝過(guò)程的每個(gè)階段進(jìn)行自檢,如實(shí)進(jìn)行載荷試驗(yàn)。
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