铁路救援起重机常见倾覆现象分析
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起重机事故原因分析及对策近年来,由于起重机事故增多,所以,各国的建筑机械制造厂加强了对起重机事故原因和对策的研究,并取得了显著的进展,现综述如下,供同行们参考。
一、事故原因分析1.失误操作。
起重机很多事故是由于失误操作发生的。
(1)现代起重机正向大型化发展,功率大,惯性大,作业的危险性亦增大。
但不少司机对此没有足够的认识,没有认真掌握操作要领,易误操作。
(2)工人年龄大,虽然经验丰富,但有的光凭老经验操作,忽视安全;另一方面动作不灵活,反应能力差,误操作的几率大。
(3)安全指令未能适应起重机作业环境多变的要求,在很多情况下,司机无章可循,只好凭个人的判断进行作业,易出差错。
(4)由于司机缺乏,有的企业没有实行专人专机,加上各厂机型不同,操作手柄的布置、操作方式不一,所以,代班司机操作时,往往因错误操作手柄而造成事故。
(5)不重视对工人的技术培训,司机技术素质差,不能适应复杂的施工作业。
(6)未注意司机心里因素对安全施工的影响。
当司机有思想情绪(如烦燥、紧张、骄傲等)时,在未做好思想工作,解除其心里障碍前上岗操作。
2.机械维护不周。
维护保养的起重机,机况差,会诱发事故或者直接造成事故,如:钢丝绳腐蚀严重,操纵系统失灵;油路、汽路不畅通或泄漏;电路接触不良或短路、断路、滑轮、轴承缺油(脂)、转动不灵或卡住不转动等。
3.缺乏安全装置。
有的起重机,没有安装防超载防碰撞等安全装置,当出现事故预兆时,不能报警或停机,从而酿成了事故。
4.环境因素。
在下列环境中作业,起重机易发生事故:在回填土方或泥泞场地吊装;在坡地吊装;有几台吊车在狭窄地段内同时作业,与土建施工交叉作业,在雨后路滑的地段吊装;在输电线路禁区附近吊装。
5.部件质量差。
起重机吊杆、支腿等部件质量差,如材质不合格,有裂纹等,会成为导致起重机发生事故的重要原因。
6.综合原因。
由上述两种或两种以上因素综合作用,更易发生事故。
二、防止事故发生的对策1.改进设计和制造工艺。
起重机操作失误引发的紧急情况在现代工程建设中,起重机的作用不可忽视。
起重机的运行需要经过严格的训练和操作,但是即使经验丰富的操作员,也难免会在操作中出现失误。
这种失误可能会导致严重的紧急情况,对人身安全和财产造成重大损失。
本文将以起重机操作失误引发的紧急情况为主题,讨论该情况的成因、后果以及相应的预防措施。
一、紧急情况的成因及后果起重机操作失误通常由以下因素引发:1. 人的因素:操作员疲劳、注意力不集中、缺乏经验或技能等原因。
2. 设备的因素:起重机故障、维护不当等原因。
3. 环境的因素:工作场所狭窄、天气恶劣、地面不平整等原因。
一旦发生起重机操作失误,可能会导致以下严重后果:1. 人员伤亡:起重机失控、碰撞、倾覆等事故可能造成操作员或周围工作人员的严重伤害甚至死亡。
2. 财产损失:起重机失控、坠落等事故可能导致工程设备、建筑物和周围财产的严重损坏,给工程项目带来巨大经济损失。
3. 工期延误:紧急情况的发生会导致工程项目的停工和恢复的时间延长,进而延误整个项目的进度,给工程方和利益相关者带来困扰。
二、预防紧急情况的措施为了预防起重机操作失误引发紧急情况,应采取以下措施:1. 操作员培训:提供全面的起重机操作培训,使操作员熟悉各项规章制度和安全操作规程,掌握正确的操作技巧和应对紧急情况的应急措施。
2. 设备维护:定期检查起重机设备,确保其良好的工作状态和安全性能。
发现问题及时维修或更换设备,避免设备故障引发紧急情况。
3. 环境管理:对工作现场进行适当的规划和布置,保证操作区域的空间满足需求,确保地面平整、无障碍物,合理安排工人和非作业人员。
4. 安全措施:采取必要的安全措施,如设置警示标识、定期检查安全防护设施等,提醒人员注意安全,保障工作区域的安全环境。
5. 操作规程:制定详细的操作规程,包括起重机的启动、停止、转弯和吊运等操作步骤,严禁超载操作、超速行驶等危险行为。
6. 监控系统:安装监控摄像头等设备,对起重机的操作过程进行实时监控,及时发现异常情况并采取相应措施。
起重机的事故原因及应对办法起重机事故的危害与现状随着工业化的快速发展,起重机在工地和工厂中的应用越来越广泛。
然而,起重机事故频频发生,给人们的生命财产安全带来极大的威胁。
据统计,起重机事故的死亡率相当高,尤其是在中国这样的发展中国家,起重机事故频发,给施工单位和受伤人员带来沉重的财务和法律责任。
起重机事故的危害主要包括以下几个方面:1.人员伤亡:起重机事故容易造成工人伤亡,严重的可能会导致工人死亡,给工地和施工单位带来极大的损失。
2.施工进度延误:一旦发生起重机事故,往往需要调查和处理事故,这将导致施工进度的延误。
3.成本增加:起重机事故通常需要付出一定的经济代价,例如,需要购买新的设备等。
起重机事故的原因分析起重机事故的产生往往涉及到多个因素,如安全设备、工地环境、人员操作等。
常见的起重机事故原因主要包括以下几个:1.起重机设备故障:这是导致起重机事故的主要原因。
起重机的日常维护是非常关键的,如果经常使用但不保养,那么设备就容易发生故障。
2.操作不当:起重机是一种复杂的机械设备,需要有经验的操作人员进行操作。
如果操作人员没有经过专业的培训、没有掌握正确的操作方法,那么就容易发生事故。
3.人员因素:在操作起重机的过程中,如果操作人员的身体状况不佳、心情不好等,就会影响操作的准确性和安全性。
4.环境条件:起重机事故的发生,有时候是受到环境条件的影响,如风力过大、地面不平稳等等。
起重机事故的应对办法为了避免起重机事故的发生,需要对起重机设备进行维护和管理,对操作人员进行培训和管理,同时要注意环境因素等多种因素。
下面给出一些常见的应对办法:1.坚持定期检查起重机设备:为了确保起重机设备的安全性,需要对它们进行定期检查和维护。
检查可以发现一些存在的问题,例如设备的磨损、脱落等,及时维修,更换有问题的设备。
2.对操作人员进行培训:明确分配操作人员的职责,确定操作规程、指导员工进行操作培训。
培训的内容应该包括起重机安全操作规程,如何应对突发情况等。
起重机械是国家明文规定的特种设备的主要组成部分。
对特种设备,国家对其设计、制造、安装、使用等专门制定了诸多条例法规。
起重机械是特种设备中数量最多、应用领域最广泛的,其价格昂贵,每台从数百万元至数千万元。
一旦出现事故,往往是机毁人亡,令人触目惊心。
从常见起重机械事故损害情况和原因分析,其大致分为以下几大类。
一、倾翻事故该事故在自行式及塔式起重机械中占有相当高的比重,是最常见的事故之一。
起重机械倾翻大多是由于起重机械作业前支承不当,如地基不平或松软,而支腿或履带下没有铺设专用垫木或路基板(钢板);起重机支腿未能全部伸出而仍按原性能表使用;起重机力矩限制器等安全装置失灵,超力矩起升重物等都易造成起重机械倾翻。
二、折(断)臂事故由于超力矩起吊(主要是超幅度)或对于动臂变幅的起重机动臂限位失灵而过卷或起重机倾翻等都易造成折(断)臂。
三、顶钩(脱钩)事故顶钩事故多发生在桥式或门式起重机上,因高度限位失灵而造成。
同时在其它类型起重机上亦时有发生。
脱钩事故是指重物或专用吊具从吊钩脱出而引起的重物失落事故。
其主要原因是由于吊钩的索具防脱装置失效或吊装方法不当而引起。
四、断绳事故断绳事故是指起升绳或吊装用绳扣破断而造成的重物失落事故,这种事故亦很常见。
主要是超载起吊拉断钢丝绳;起升限位开关失灵造成卷杨机过卷拉断钢丝绳;偏拉斜吊造成钢丝绳挤伤切断;或因钢丝绳超过报废标准继续使用而造成断绳。
同时,由于起吊用钢丝绳扣断裂而造成的此类事故也是非常之普遍。
吊装用绳扣断裂主要是因为钢丝绳扣选用的规格不合适,造成安全系数偏小;或吊装绳扣夹角太大造成其拉力超过其破断极限而拉断;或是钢丝绳扣与有棱角的重物之间未采取加用垫片等保护措施而造成重物之棱角割断钢丝绳扣。
五、触电事故触电事故一般指从事起重操作和电气检修的作业人员,因触电遭受电击所发生的人身伤亡事故。
也就是说,触电原因一般是因为电动机械本身作为触电源造成的触电事故(一般是在机械检修过程中),或是由于高处作业起重机由于离裸露的高压输电线太近没有保证足够的安全距离而使起重机本身机体连电,进而造成操作工或起重工间接遭到高压电的击伤。
吊机倾覆事故常见原因吊机倾覆事故,那可是个让人头疼的问题!想想看,咱们在工地上,吊机就像个“大力士”,每天搬砖、搬钢筋,简直是工地上的超级英雄。
但一旦它翻了,那就真是“天塌下来了”,连带着一堆麻烦事儿。
说起常见原因,咱们可以好好聊聊。
吊机的基础稳不稳,是个关键。
大家都知道,房子要有根基,吊机也一样,得有个结实的底盘。
要是地基不牢,吊机一使劲儿,可能就会“哐当”一声翻过去。
想象一下,那个场景,真是让人心惊肉跳,完全是“噩梦来袭”。
再说了,吊机的操作员,得有点本事吧!要是操作员没经验,或者一紧张,按错按钮,那可真是“火上浇油”。
没办法,工地上哪有不出点儿岔子的呢?再来就是风。
这风可不是什么小风,是那种能把人吹得东倒西歪的大风。
一到刮风的日子,吊机就得像个“害羞的小姑娘”,不敢轻易出门。
要是这时候强行作业,倾覆的风险就蹭蹭往上升。
这就像是在走钢丝,心里直打鼓,有时候风吹得猛,连操作员都得瑟瑟发抖。
人心惶惶,工地的气氛顿时变得紧张。
可想而知,出事儿的概率就跟喝酒后开车一样高。
再说说吊机的检查。
这可不能马虎,绝对得每次都认真检查。
想象一下,吊机一开,哐啷啷的声响,结果是零件松了,难道不想想它能干什么?就像咱们的车,车轮胎有问题,开起来得心慌,吊机也是,检查不仔细,就等着出事吧。
这种情况下,真的是“自找麻烦”。
如果有人为了赶工期,忽视了检查,那简直就是把自己的安全抛到了九霄云外。
还有一个不得不提的,就是吊机的载荷问题。
其实每个吊机都有它的极限,像人一样,别看它力气大,也有使不动的东西。
超载就像是给吊机穿了双小鞋,走路不稳,翻车的概率直线上升。
这时候,吊机就像是个负担沉重的壮汉,非得撑着,最后一不小心就翻了。
大家心里都有数,这种事情可不是闹着玩的。
沟通也很重要。
工地上,大家得相互配合。
吊机旁边的人得知道吊机在干嘛,吊机操作员也得清楚周围的状况。
要是一个说东,一个说西,真是“鸡飞狗跳”,出事儿的几率就更大。
工地就像一台大机器,得精密配合,才能顺利运行。
铁路救援起重机常见倾覆现象分析摘要在铁路救援起重机作业过程中,其稳定性是保证作业安全性的关键因素之一。
本文根据铁路起重机在救援作业中,不打支腿作业时易出现倾覆危险状况,通过分析计算,找出了易出现倾覆的作业工况,为铁路救援起重机的设计及作业提供参考。
关键词铁路救援起重机;不打支腿;稳定性0 引言在铁路救援起重机作业过程中,其稳定性是保证作业安全性的关键因素之一。
我国铁路救援起重机的稳定性校验依据力矩法进行校核[1],即作用在起重机上包括自重在内的各项载荷对危险倾覆边的力矩代数和必须大于或至少等于零,其中起稳定作用为正,倾覆作用为负。
为了防止由不打支腿造成救援起重机起重时发生倾覆,我国铁路救援起重机的设计规范详细的给出了起重作业工况下起重机打支腿和打半支腿相应的分析及校验原则,而对不打支腿空载作业工况分析很少。
但从昆明铁路局救援车间的实际作业情况来看,如果不打支腿起重机空载作业同样存在倾覆风险。
因而需要对起重机不打支腿空载作业过程中的稳定性进行分析,下面就N1004型全液压伸缩臂铁路起重机不打支腿作业过程中的稳定性进行分析。
1 铁路救援起重机的重心位置计算从在不考虑外载情况下,起重机发生倾覆的原因是整车重心运动到车体支撑点外侧。
在刚体假设条件下,只要确定了起重机各部分重心就可以通过矢量合成的方法确定整车重心。
由图1可知,起重机作业时,下车固定不动。
而变幅机构、吊臂和上车随着作业过程不断运动,因此可将整车分为变幅机构、吊臂、上车和下车四个部分,分别计算各部分的重心,再利用合成的方法确定整车的重心。
1.1 变幅机构重心位置N1004型全液压伸缩臂铁路起重机变幅机构由两根单极作用油缸组成,利用变幅机构的零件图和装配图所给零件材料和尺寸,可以计算出变幅机构的质量以及重心位置。
1)变幅机构总质量变幅机构主要由缸筒、活塞杆及液压油3部分组成,则变幅机构的总质量可用这3部分质量和近似,根据相应图纸所给参数计算得变幅机构总质量为5.528t。
吊车倾覆应急措施在建筑施工、物流运输等众多领域,吊车作为一种重要的起重设备,发挥着不可或缺的作用。
然而,由于操作不当、设备故障、环境因素等原因,吊车倾覆事故时有发生。
一旦出现吊车倾覆,不仅会造成设备损坏,还可能导致人员伤亡和重大财产损失。
因此,制定科学有效的应急措施至关重要。
一、吊车倾覆事故的常见原因要制定有效的应急措施,首先需要了解吊车倾覆事故的常见原因。
1、超载作业这是导致吊车倾覆的主要原因之一。
吊车在起吊货物时,如果超过了其额定起重能力,就会使吊车失去平衡,从而引发倾覆事故。
2、操作不当操作人员未经过专业培训或缺乏经验,操作失误,如急停、急转、臂杆角度不当等,都可能导致吊车倾覆。
3、设备故障吊车的关键部件如起重臂、钢丝绳、液压系统等出现故障,影响吊车的正常运行和稳定性,增加了倾覆的风险。
4、地基不稳吊车作业的地面不坚实、不平整,或者在松软的土地上未采取有效的加固措施,导致吊车在作业过程中地基下沉,失去平衡。
5、恶劣天气强风、暴雨、暴雪等恶劣天气条件会对吊车的稳定性产生不利影响,增加倾覆的可能性。
二、吊车倾覆应急组织机构及职责为了迅速、有效地应对吊车倾覆事故,应建立专门的应急组织机构,并明确各成员的职责。
1、应急指挥中心负责全面指挥和协调应急救援工作,制定应急救援方案,调配救援资源。
2、抢险救援组由专业的救援人员组成,负责现场的抢险救援工作,如解救被困人员、吊起倾覆的吊车等。
3、医疗救护组负责对受伤人员进行紧急救治和转运。
4、后勤保障组提供救援所需的物资、设备和生活保障。
5、安全保卫组负责事故现场的安全保卫工作,设置警戒线,维持现场秩序,防止无关人员进入。
6、事故调查组负责对事故原因进行调查和分析,总结经验教训,提出改进措施。
三、吊车倾覆事故的预防措施预防是减少吊车倾覆事故的关键。
1、严格遵守操作规程操作人员必须经过专业培训,取得相应的资格证书,熟悉吊车的性能和操作规程,严禁无证上岗和违规操作。
吊车倾覆应急措施在建筑施工、货物装卸等领域,吊车是一种常见且重要的起重设备。
然而,由于各种原因,吊车可能会发生倾覆事故,给人员生命安全和财产带来严重威胁。
为了有效应对吊车倾覆事故,降低损失,制定科学合理的应急措施至关重要。
一、吊车倾覆事故的原因要制定有效的应急措施,首先需要了解吊车倾覆的常见原因。
1、超载作业吊车在起吊货物时,如果超过了其额定起重量,就容易导致失衡倾覆。
2、基础不稳固吊车作业的地面基础不牢固,如地面松软、有坑洼或坡度较大,无法承受吊车的重量和作业时产生的压力,可能引发吊车倾覆。
3、操作不当操作人员缺乏专业技能和经验,操作失误,例如急停、急转、臂杆伸出过长等,都可能使吊车失去平衡。
4、设备故障吊车的关键部件如起重臂、钢丝绳、吊钩等出现故障,或者制动系统、液压系统失效,也会增加倾覆的风险。
5、恶劣天气在大风、暴雨、暴雪等恶劣天气条件下作业,风力、雨水等因素会影响吊车的稳定性。
二、应急准备1、制定应急预案施工单位或使用单位应事先制定详细的吊车倾覆应急预案,明确各部门和人员的职责、应急响应流程等。
2、培训与演练定期组织相关人员进行应急培训,包括吊车操作人员、现场管理人员、救援人员等,使其熟悉应急预案的内容和自己的职责。
同时,进行实战演练,提高应对事故的能力。
3、救援设备和物资准备配备必要的救援设备,如起重机、千斤顶、绳索、担架、急救药品等,并确保这些设备和物资处于良好状态,随时可用。
4、现场勘查与评估在吊车作业前,对作业现场进行仔细的勘查和评估,了解地面状况、周边环境、天气情况等,排除潜在的危险因素。
三、应急响应1、事故报告一旦发生吊车倾覆事故,现场人员应立即向项目经理、安全负责人等报告,报告内容应包括事故发生的时间、地点、大致情况以及有无人员伤亡。
2、现场警戒迅速在事故现场周围设置警戒区域,防止无关人员进入,避免二次事故的发生。
3、人员救援如果有人员被困,救援人员应在确保自身安全的前提下,迅速展开救援行动。
典型起重机械事故及其预防典型起重机械事故及其预防起重机械在工业生产中广泛应用,但也往往存在重大安全隐患。
安全事故的发生不仅损害企业的经济利益,更会对工人的生命财产造成重大损失。
因此,预防起重机械事故,保障工人安全,是每个企业都必须重视的问题。
一、典型事故类型1. 货物倾覆事故这是一种非常常见的事故类型。
起重机械在吊装货物过程中,如果动作不够稳定,或者吊装力度不够,就可能导致货物倾覆,造成人员伤亡或者重大财产损失。
2. 人员伤亡事故人员伤亡事故也很常见。
比如说,工人在维护起重机械时没有关闭电源,或者在机械机构内发生了卡死等意外,就会造成人员伤亡事故。
3. 机械故障事故机械故障事故指的是起重机械在工作过程中出现故障,停摆造成的损失。
这种事故的发生,往往是由于起重机械的维护保养不好,或者因为机械部件的磨损程度达到了报废的地步。
4. 翻倒事故起重机械发生翻倒事故,往往是因为受到了卡住、重心松动等因素的影响。
一旦起重机械翻倒,很容易造成人员伤亡及重大财产损失。
二、事故预防措施1. 机械维护为了保证起重机械安全可靠地工作,企业必须有一套完整的维护措施。
在企业日常运营中,一定要制定维护计划,并严格执行。
在保养起重机械时,应注意质量,保证配件质量,确保机械性能可靠。
2. 工人资质培养良好的工作环境、技术力量,也是预防起重机械事故的重要措施。
企业应该重视工人的技术培训和考核,提高他们的技术水平和能力,提升他们的安全意识。
3. 管理规范对于起重机械的使用,管理规范也是非常重要的。
企业要求起重机械运行时,必须按照标准操作步骤进行。
在起重机械工作时,也应定期对设备进行检查,确保设备的状态良好,一旦出现问题可以及时修复。
4. 安全文化建设建立良好的安全文化,也是预防起重机械事故的一个重要手段。
企业要加强对操作风险的认知和警觉,加强对员工安全培训,不断增强员工安全意识,树立安全第一的理念。
总之,预防起重机械事故,需要从管理、技术操作、工人素质等方面进行考虑,不断完善管理制度,加强安全意识,保证人员安全和设备的正常运转。
吊车倾倒的原因及如何及时预防吊车倾倒吊车是一种专业的大型机械设备,广泛应用于建筑、工程、物流等领域。
吊车在作业过程中,可能会发生倾倒的情况,严重威胁工作人员和周边设施的安全。
本文将从吊车倾倒的原因、预防措施等方面进行探讨。
一、吊车倾倒的原因1.漏油或油压不足:吊车在作业时油压不足或者因为未及时清洗导致油管漏油,会使得液压系统受到不稳定的影响,从而可能出现倾倒。
2.操作人员不规范:吊车操作人员没有严格按照吊车使用说明书的相关规定进行操作,或者基本操作技能掌握不到位,会导致吊车倾倒。
3.超载作业:吊车的工作载荷通常有严格的限制,如果在操作中超过其负载限制,将导致重量偏移,从而使吊车倾倒的风险增加。
4.不良的天气条件:在恶劣的天气条件下(如强风、暴雨、暴雪等)使用吊车,其操作风险会因此而增加。
5.吊车制造缺陷:吊车本身的设计、制造等缺陷可能会导致其在使用中出现倾倒的情况。
二、如何预防吊车倾倒1.选用适当的吊车:对于需要吊装的物品,应选择适当的吊车来完成工作,以确保其能够完美完成任务并避免超载的风险。
2.维护保养:吊车应定期进行保养和维护,如更换或修复有问题的零部件、清洗外壳和行走部分等,保证吊车的正常运行。
3.正确操作:使用吊车时,应仔细阅读吊车的使用说明书,并从专业的操作培训中掌握基本操作技能和相关的安全知识。
在操作过程中,操作人员应遵循吊车的安装操作指南和要求,不得超负荷作业、急转弯、不同路面上行驶速度的突变等。
4.环境保护:吊车作业应该在稳定、平整、不滑的区域进行,可以铺设专用材料起到减震和防滑的作用。
在恶劣天气下,如暴雨、大风天气,不应使用吊车。
5.安全检查:在吊车使用前,必须进行全面的安全检查。
检查内容应包括吊车的液压系统、吊车的安全设备、绳索索具等。
通过以上预防措施,可以有效降低吊车倾倒的风险并提高吊车的安全性能,从而保障人员和设施的安全。
铁路救援起重机常见倾覆现象分析
摘要在铁路救援起重机作业过程中,其稳定性是保证作业安全
性的关键因素之一。
本文根据铁路起重机在救援作业中,不打支腿作业时易出现倾覆危险状况,通过分析计算,找出了易出现倾覆的
作业工况,为铁路救援起重机的设计及作业提供参考。
关键词铁路救援起重机;不打支腿 ;稳定性
中图分类号u298.6 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)24-0097-02
0 引言
在铁路救援起重机作业过程中,其稳定性是保证作业安全性的关键因素之一。
我国铁路救援起重机的稳定性校验依据力矩法进行校核[1],即作用在起重机上包括自重在内的各项载荷对危险倾覆边
的力矩代数和必须大于或至少等于零,其中起稳定作用为正,倾覆
作用为负。
为了防止由不打支腿造成救援起重机起重时发生倾覆,我国铁路救援起重机的设计规范详细的给出了起重作业工况下起
重机打支腿和打半支腿相应的分析及校验原则,而对不打支腿空载作业工况分析很少。
但从昆明铁路局救援车间的实际作业情况来看,如果不打支腿起重机空载作业同样存在倾覆风险。
因而需要对起重机不打支腿空载作业过程中的稳定性进行分析,下面就n1004型全液压伸缩臂铁路起重机不打支腿作业过程中的稳定性进行分析。
1 铁路救援起重机的重心位置计算
从在不考虑外载情况下,起重机发生倾覆的原因是整车重心运动
到车体支撑点外侧。
在刚体假设条件下,只要确定了起重机各部分重心就可以通过矢量合成的方法确定整车重心。
由图1可知,起重机作业时,下车固定不动。
而变幅机构、吊臂和上车随着作业过程不断运动,因此可将整车分为变幅机构、吊臂、上车和下车四个部分,分别计算各部分的重心,再利用合成的方法确定整车的重心。
1.1 变幅机构重心位置
n1004型全液压伸缩臂铁路起重机变幅机构由两根单极作用油缸组成,利用变幅机构的零件图和装配图所给零件材料和尺寸,可以计算出变幅机构的质量以及重心位置。
1)变幅机构总质量
变幅机构主要由缸筒、活塞杆及液压油3部分组成,则变幅机构的总质量可用这3部分质量和近似,根据相应图纸所给参数计算得变幅机构总质量为5.528t。
2)重心
图2 中a点为吊臂与上车体构成的转动副,b点为活塞缸与上车体构成的转动副,c点为活塞杆与吊臂构成的转动副。
由图可知,活塞杆在油缸中运动时引起bc两点间距离l的改变,从而实现吊臂俯仰运动。
变幅机构工作时a、b两点在上车体上,其位置固定不动,当bc两点距离l一定时,可利用三角函数关系确定,活塞缸轴线与转台下表面夹角β。
以转台回转轴线与转台下表面交点为坐标系原点,则可确定变幅机构各组成部分重心的x轴方向坐标位置。
缸筒重心x轴坐标为:
杆重心x轴坐标为:
液压油的重心x轴坐标为:
其中
将相应参数带入公式(1)~(3)可求出各部分的x轴坐标。
变幅油缸整体坐标可由公式(4)求得。
1.2 吊臂重心位置计算
由于吊臂在起吊过程中,吊臂长度在变化,所以,把吊臂分成基本臂、基本臂附件(包含滑轮、轴等部件)、伸缩臂、伸缩臂附(包含滑轮、轴等部件)件来分别计算重心。
在臂长为l,幅度为r,仰角为0°时,吊臂的重量及重心位置如下: 基本臂附件重量为1.332t,重心坐标为(4,0,3.782);伸缩臂附件重量为1.915t,重心坐标为(-r,0,3.782);基本臂重量为6.617t,重心坐标为(-2.9,0,3.782);伸缩臂重量为6.06t,重心坐标为
(l-9.24,0,3.782)。
仰角为θ时,吊臂的重心x坐标可由以下公式求得:
1.3 其他机构的重心坐标位置
其他机构的重心坐标可由图纸几何尺寸确定,如下表所示:
1.4 起重机绕回转中心回转一个角度时的上车坐标
当起重机在作业时,会围绕回转中心成一个角度φ,此时,下车的重心保持不变,上车的合重心也围绕回转中心回转了φ,回转后的
起重机上车重心坐标,,可由坐标旋转公式求得,如下所示:
2 实际容易倾覆情况计算
根据昆明铁路局救援车间提供的3种现场容易发生倾覆的情况,分类做理论计算。
对于倾覆稳定性计算,因铁路轨面倾角较小,计算时可以不考虑起重机在z方向上的重心。
1)不打支腿,挂配重,回转到90°位置,吊臂仰角大于10°,容易发生向后倾覆
由于在起重机作业过程中,吊臂和变幅机构的重心是会随着吊臂的伸缩和仰角的变化,随时发生改变的,所以它们的重心需要单独计算。
(1)下车的重心及重量计算。
将表1中相应数据带入公式4,可得下车重心位置为(0,0),重量为60.25t。
(2)起重机挂配重,除去变幅机构和吊臂后,在起重机转台处于旋转90°后,将表1中上车相应数据带入公式4,可得上车。
(3)起重机在旋转90°后,仰角为10°时吊臂重心位置为
(0,-3.24),重量为53.6t。
(4)在起重机回转90°,吊臂仰角为10°时整车重心计算。
当θ=10°时,代入臂长l=12.5得到整车重心
为:x=-0.0216 ,y=0.7135
轨距为1.435m,故当整车重心y坐标>0.7175时,起重机将向后倾覆。
此时,起重机不会发生向后倾覆事故,但是,已经处于非常危险的状态,只要加上吊钩的重量,起重机将向后倾覆。
2)不打支腿,不挂配重,回转到90°位置,吊臂仰角过大,容易发
生向后倾覆。
由于起重机的起吊幅度为6.5m~17.5m,吊臂范围为12.5m~20m,在不打支腿,不挂配重,回转到90°位置,若起重机会发生向后倾覆,则在幅度为6.5,臂长为12.5时会向后倾覆。
此时,整车的重心可以按以下方法计算:
(1)下车的重心及重量
此时,下车重心位置为(-0.655,0,0.872),重量为70.25t。
(2)起重机挂配重,除去变幅机构和吊臂后,在起重机转台处于旋转90°,上车的重心位置为(-0.07,2.88),重量为53.6t。
(3)起重机在旋转90°后,仰角为θ时吊臂的重心位置计算
当在幅度为6.5,臂长为12.5时,吊臂的重心位置为(0,2.08) (4)起重机在旋转90°后,幅度为6.5,臂长为12.5时变幅机构的重心位置计算
幅度为6.5,臂长为12.5时,变幅油缸各部分的重心位置为(0,-3.98)
(5) 在起重机回转90°,幅度为6.5,臂长为12.5时整车重心计算
此时,通过重心计算公式,可以计算整车重心如下:
当θ=63°(即幅度为6.5,臂长为12.5)时,得到整车重心为:
x= -0.3615 ,y=0.5453轨距为1.435m故,当整车y坐标y>0.7175时,起重机将向后倾覆。
此时,y=0.5453,起重机不会发生向后倾覆事故,由于此时起重机
已经到了仰角最大的位置,故在此情况下,起重机不会发生向后倾覆的事故,但此时,若整车重心再向外偏移0.2m,将发生向后倾覆事故,因此,是危险状态。
3)不打支腿,不挂配重,回转到90°位置,吊臂二级臂伸出过长,容易发生向前倾覆。
由于起重机的起吊幅度为6.5m~17.5m,吊臂范围为12.5m~20m,在不打支腿,不挂配重,回转到90°位置,若起重机会发生向前倾覆,则在幅度为17.5,臂长为20时会向后倾覆。
此时,整车的重心可以按以下方法计算:
(1)下车的重心及重量计算
此时,下车重心位置为(-0.655,0,0.872),重量为70.25t。
(2)起重机挂配重,除去变幅机构和吊臂后,在起重机转台处于0°时的上车各部分重心情况可利用公式6求得。
此时上车重心坐标(2.8820,0.0671),重量为53.63t。
(3)起重机在旋转后,臂长20m,幅度17.5m时吊臂的重心位置计算此时,吊臂的重心位置为(0,-7.07)
(4)起重机在旋转90°后,臂长20m,幅度17.5m时变幅机构的重心位置计算
根据坐标旋转公式,在起重机回转90°,臂长20m,幅度17.5m时,变幅油缸各部分的重心位置为(0,- 4.0848)
(5)在起重机回转90°,臂长20m,幅度17.5m时整车重心计算
此时,通过重心公式,可以计算整车重心如下:
当θ=0°(即幅度为17.5,臂长为20)时,得到整车重心为
(-0.36,-0.07)。
这种状况下,y=-0.0696,起重机不会发生向前倾覆事故。
此时的吊重能力为
此时,起重机还有6t的起吊能力,由于吊钩组重2.182t,实际只能吊3.8t。
若考虑到转动过程中的吊钩摆动产生的离心力,由其是急停产生的离心力,此种工况存在较大的倾覆风险。
3 结论
通过以上数学模型的建立以及标准工况、特殊工况的计算可知,在起重机处于标准工况下,按照厂家提供的起重性能表来进行作业,是可靠的,不会发生倾覆事故。
但是,在不打支腿、挂配重、仰角过高时,会发生后倾覆事故,不打支腿、不挂配重、臂长过长时,容易发生前倾覆事故。
参考文献
[1]张质文,虞和谦,等主编.起重机设计手册.北京:中国铁道出
版社,1998.
[2]范思圣.提高铁路起重机顺轨方向的起重性能.起重运输机械,2001,4.
[3]李万莉,赵海君.起重机起重量曲线拟合.起重运输机
械,2009,4.。