塔机主卷扬钢丝绳断绳事故分析

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1、Troubleshooting故障排除〈〈〈用户篇塔机主卷扬钢丝绳断绳事故分析Accidentanalysisofthehoistingropeoftowercrane朱森林/ZHUSen-lin（湖南六建物资公司，湖南长沙410015）图1塔机起升机构绕绳系统1-钢丝绳防扭装置；2-小车；3-测力环滑轮；4-塔顶滑轮；5-排绳轮滑轮；6-卷筒；7-吊钩塔式起重机（以下简称塔机）的各项工作机构中，最为重要且运转最频繁的是起升机构，该机构中的各部件均由钢丝绳来连接并完成工作运转。塔机的起升绕绳系统如图1所示。塔机吊载时，其吊物及吊钩都有一定的重量Q，在空中具有一定的位能

2、，此位能主要被卷扬钢丝绳约束，若在工作中突然发生钢丝绳的断开，吊钩连同吊物会一起从空中自由砸下，极其危险，应绝对禁止，但在实际工作中却时有发生。下面就我单位近些年所出现的因断绳而掉钩的案例，进行分析。1断绳掉钩案例及其原因1.1案例一1999年9月，在湖南金融大厦施工中，一台QT80EA型内爬式塔机作业中突然发生吊钩连同吊物从200ｍ的空中坠落，砸向裙楼顶，幸好当时裙楼上无人作业，只造成了部分建筑物的损坏。事故原因：主卷扬钢丝绳的突然断裂造成，该钢丝绳在换新使用后不足3个月，未达到正常磨损使用极限期限。该断绳处发生在图1中B部位，即在起重臂端部钢丝绳防扭装置前不远处

3、，钢丝绳的断面较齐整，没有多股绳丝在超载被拉断后的断面长短参差的征象。进一步查找原因，2天前，为加固起重臂前端的障碍指示灯而施焊，可能在施焊的过程中，所用的接地搭铁线与该处钢丝绳相碰，由短路产生的电弧击伤钢丝绳的内部金相组织。1.2案例二2005年8月，在湖南运达广场使用的一台QTZ80型塔机，也出现了因钢丝绳断裂使吊钩与吊物从空中砸落到地面的事故，所幸当时是砸在空旷处，也未伤及人员。事后检查：钢丝绳的断裂发生在图1中的A部位，断面有多股绳被拉脱后长短参差的征象，更有绳股外面丝被刮断的征象。该钢丝绳工作约5月，也未到正常磨损使用极限期。图2小车在端部时卷扬钢丝绳的情况

4、分析其原因：当小车在起重臂的前端作业时，由于臂长的原因，其通过臂根处的测力环滑轮到小车进绳滑轮间的钢丝绳在重力下出现下垂，如图2所示。若主卷扬驱动机构的制动器反应灵敏，其下垂不至太多，但该塔机却下垂较多（实际中有些塔机也是这样）。这样就出现一个问题，当吊钩卸载时，钢丝绳放松下垂；一旦起吊重物，建筑机械化2009(01)79Troubleshooting用户篇〉〉〉故障排除下垂状的钢丝绳猛的向上回弹，使在图2中A处与起重臂下弦的横支撑角铁产生刮擦。刮擦使绳股外面的钢丝刮断，积累后导致钢丝绳断裂，造成事故。1.3案例三2007年6月，在科大佳园工地，一台TC5613型塔机

5、吊起一捆平板钢筋，当上升到约40ｍ高度时，钢丝绳突然断裂，吊钩与吊物一起从空中砸下，砸在地面空旷处，未伤及人。该钢丝绳是使用20多天的新钢丝绳。事后检查：该建筑物的高度约110ｍ，塔机所用的钢丝绳长近300ｍ，之间会产生刮擦，每次刮擦均会损伤绳股外面的钢丝，刮断的钢丝数积累后就导致整个钢丝绳在作业受力时拉断，造成事故。该塔机的早期使用中并未出现乱绳情况，而在更换钢丝绳后却出现了乱绳。通过分析，其原因是：塔机的主卷扬钢丝绳原用的是西鲁型6×19、金属芯、外粗式线接触式钢丝绳（塔机常用此钢丝绳），此类型钢丝绳绳股的外层钢丝较粗，承受摩擦较好，而内层钢丝则较细，有一定的柔韧

6、，使钢丝绳在卷筒上的缠绕排列较适宜，现实中使用此类钢丝绳很少出现缠绕的现象。但这次更换钢丝绳时，考虑到建筑物主体已达百米，空钩下放时，有吊钩旋转钢丝绳相互缠绕的现象。更换为表面硬度高些的钢丝绳，选用型号为3K4×39S锻打四股钢丝绳，该类钢丝绳属少股且绳股呈椭圆的不旋转钢丝绳，其表面硬度较高，在卷筒上的缠绕没有西鲁6×19类钢丝绳的柔度好。2事故处置及防范对策1）对案例一，由于断绳处离前端不远，只需截去一段后，将绳头重新固定，即可使用。其教训是，施焊作业时，一定要注意不让钢丝绳与焊接搭铁线碰上。2）对案例二，我们采用在图2中A处的起重臂下弦格构的横撑角铁上，包绑了一层

7、车轮胎橡胶，钢丝绳受力回弹时，能与橡胶软接触，就不至刮坏钢丝，事后其效果证实良好。将主卷扬的制动器调灵敏，使钢丝绳下垂减小，使回弹幅度小，则刮擦小或不至发生。图3卷筒与第一导向轮的位置1-卷筒；2-钢丝绳；3-导向轮3）对案例三，首要问题是先解决钢丝绳在卷筒上的排绳问题，现场考察到的情况是，此钢丝绳在卷筒上的第一层缠绕排列时，在中间位置产生一个空隙，缠绕第二排绳时在空隙处嵌入，致使以后的排层产生紊乱。在尝试了多种方法后，我们采用了下述方法解决了此问题。钢丝绳能够在卷筒上自行正确缠绕的原理是：卷筒中心应与前面的第一个导向轮中心线垂直，两者之间的距离最