预防电动葫芦现场作业坠落事故

　2010年8月5日，安装在大连某地铁施工现场的钢丝绳电动葫芦发生吊物坠落事故。现场的目击者李杰回忆了当时事故发生的情况。
　　李杰说，当时，钢丝绳电动葫芦在进行现场作业时，吊钩连同吊物在上升过程中突然失速坠落，砸在地铁施工井道底部地面上。安装单位现场负责人张林介绍说，这一批次的电动葫芦共有18台，计划分别安装在大连某地铁施工沿线，刚刚安装完毕10台，就已经发生3起电动葫芦脱绳坠物事故，但未发生人身伤亡事故。
　　在事故现场，起升机构钢丝绳完好，无断裂等现象，电动葫芦已解体，电动葫芦卷筒中间浮动轴严重弯曲，连接卷筒中间浮动轴和减速器端卷筒半花键轴及电动机端卷筒半花键轴的花键套散落在地面，各轴花键套与花键磨损变形严重。
　　
　　事故原因分析
　　经过事故现场实物勘查及测量，调查人员对电动葫芦脱绳坠物事故原因进行了多项分析。
　　首先是浮动轴的刚度。该批电动葫芦只是简单的在原有CD型电动葫芦的基础上增加了筒的长度(因起升范围为40m，超过普通的常速电动葫芦的标准起升高度30m的限定值)，从而使卷筒轴的长度增加，而轴直径为41mm，并未做相应增大。卷筒中间浮动轴总长度为1820mm，非工作面轴直径41mm，工作面轴直径为38mm。卷筒轴为细长结构，在受载后要发生弯曲变形和扭转变形，如果轴的刚度不足，轴的变形过大，会影响轴上花键套等零件的正常工作。故制造单位在进行电动葫芦的设计时，应对轴的刚度进行校核。经校核后发现，该轴的刚性不能满足使用要求，导致轴上花键套等零件不能正常使用，发生径向振动，轴向偏移等现象，严重危害轴的正常运转。
　　其次是浮动轴的装配，从对事故现场电动葫芦实物勘查来看，电动葫芦卷筒中间浮动轴花键轴套未安装防止轴向窜动的弹性卡圈，导致在使用过程中花键轴套发生轴向窜动，使卷筒中间浮动轴与花键轴套啮合尺寸达不到设计尺寸或者分离，在吊钩、钢丝绳自重及被吊物作用下产生卷筒自由旋转，电动葫芦制动器失效，无法起到制动作用，从而发生电动葫芦脱绳坠落事故。
　　第三是浮动轴的材质。通过现场实物外观检查，发现断裂的卷筒轴有陈旧裂纹，属于原材料缺陷；通过花键表面磨损情况能够反映出热处理硬度达不到要求。
　　通过现场勘查测量和计算分析，得出事故的原因主要有3点：生产厂家在大起升高度电动葫芦卷筒轴的设计环节上存在缺陷；生产厂家在电动葫芦的装配环节上存在严重质量问题；出厂时电动葫芦卷筒轴等零件存在缺陷。
　　
　　解决方案
　　地铁施工现场一般要求电动葫芦起升高度达到45m以上，为满足施工现场要求，可以采用双层缠绕、增大卷筒直径、增加卷筒长度等措施，但这几种方法有诸多缺点。
　　双层缠绕的方法对卷筒装置的制造要求较高，增加了挡绳板，钢丝绳在卷筒上往复运动进行双层缠绕，只好将导绳器改为压绳器。由于没有导绳器，断火限位器用不上，只能用行程开关进行上升极限限位，而缺少了下降极限限位功能，安全性降低。且这种方法因制造难度大，钢丝绳易磨损，难以得到广泛应用。
　　增大卷筒直径的方法使电动葫芦的升降速度提高，卷筒扭矩加大，原来的电动机功率和减速器扭矩都达不到要求，需重新设计中间轴、联轴器、导绳器、卷筒装置等零部件，使制造成本过高，零部件通用性差，并且由于加大卷筒直径，造成吊钩上极限尺寸过大，有可能达不到现场要求。如果用大吨位代替小吨位，同样是成本过高，而且起升高度增加不显著。
　　增加卷筒长度受到外形尺寸和中间轴的限制。卷筒长度增加太大，影响电动葫芦在轨道两端的极限尺寸，吊不到两端的重物，并且给加工带来难度。过长的中间轴刚性较差，高速旋转时振动过大，易出现脱轴和断轴事故。
　　鉴于以上3种增加电动葫芦起升高度的方法均不理想，调查人员建议，采用加长卷筒长度、增加卷筒数量、改变倍率等综合措施开发的单卷筒1/1 型和双卷筒2/2型超高电动葫芦，能很好地解决普通电动葫芦起升高度不够的问题，有效避免此类事故的再次发生。