1、安全人之家 南京某工地塔吊吊重失控引发事故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,吊物突然高速下坠,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 层,高度 178m。塔机为 QTZ80P 内爬塔吊,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,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
2、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,液力推杆制动器支架、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,给事故原因调查造成了很大的困难。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
3、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,起升机构当三档不同速度是靠减速箱中三只电磁离合器来实现的。事发当时是用安全人之家 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
4、松刹状态) ,就会造成重物在自重作用下失控下降。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
5、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。安全人之家 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。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
6、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。