摘要：技术的进步推动了炼钢行业的飞速发展。在炼钢的过程中，冶金起重机是必不可少的重要设备。基于此，本文将从当前冶金起重机的实际使用出发，阐述主要卷筒断轴的事故分析，并对冶金起重机的具体维护措施进行分析与探究，希望为相关技术人员提供一些帮助和建议，使冶金起重机更可靠地运行。

【关键词】：卷筒断轴；起重机；安全事故

冶金起重机在正常工作过程中出现故障，会对炼钢过程产生重大影响。由于节奏加快，部分冶金起重机长时间处于超负荷运行状态，或是工作状态超出其额定工况状态，容易导致冶金起重机的机构部件、金属结构不断积累疲劳度，如果维护不及时，或出现操作失误，极易导致冶金起重机出现故障而停止运行。在各种冶金起重机事故类型中，卷筒断轴是十分常见的严重故障类型。

1当前冶金起重机的概况

冶金起重机广泛应用于热加工、扎制、金属冶炼领域，是一种专用的起重设备，借助吊钩升降运动、小车横向运动、厂房轨道纵向移动来起转运吊物料，其工作环境的温度一般为- 10摄氏度至50摄氏度。

2卷筒断轴的主要事故分析

某炼钢厂的冶金起重机出现了卷筒断轴的事故，具体内容如下：冶金起重机型号为450t吊钩桥式，结构为四梁结构。在具体运行时，主钩钢包于20米的高空处运行停止。后经技术人员进行了设备检查发现，事故为在主起升中一非传动卷筒轴侧外腹板内侧出现断裂导致。

2.1对卷筒断轴失效的分析

从该卷筒断轴的断口处可以看出，该断裂属于旋转弯曲、高周次、低载荷的疲劳断口。通过低倍的检测试验发现，腹板和卷筒轴间的焊缝有较宽的间隙，其焊缝有26毫米长度，疲劳多源台阶从焊缝脚开始并朝着内部方向延伸。此卷筒轴的母材有hb167的均值硬度，焊缝有hb178的均值硬度。将设备检测时的具体测试数据和钢号手册的有关数据进行对照，可以看出此滚筒轴主要成分是碳素结构优质钢，母材的金相组织是珠光体与铁素体，并为带状分布。焊缝金相组织是粒状贝氏体与柱状晶组织，焊缝有较明显的多道焊特征。该卷筒腹板和轴的连接部位通过焊接连为一体，采取的焊接工艺是单面不加垫板焊。由于在焊接时存在一定间隙，使得焊缝内部的根部有咬边缺陷存在，这种焊接结构设计，使得焊脚根部存在较大的集中应力，给缺陷检测造成了一定困难。在卷筒轴同时受到扭矩、剪切力与拉应力等作用下，会从焊脚根部出现裂纹，在一段疲劳扩展以后，最终会因连接轴部分的塑性失稳而难以满足轴的强度，并造成断裂失效的严重事故。

2.2对卷筒断轴制动受力的分析

此起重机的起升制动主要由安全制动器与工作制动器两个不同的制动器系统构成。正常的工况时，工作制动器起正常制动作用，当处现断轴或超速时，安全制动器起作用。为保障制动安全，安全制动器的启动时间要比工作制动器晚0.5～1.5s，或者检测出短轴或飞车故障信号时立即启动安全制动器。若两种制动器在制动时间匹配方面存在问题，与设计的时间相比，紧急制动器的动作提前，那么此处制动力矩会远远超过设计值。在一段时间的多次、反复制动以后，如果存在焊接应力不均，就会有较长时间的疲劳积累，最终产生断裂。前述分析的故障起重机在投产之后始终是在满负荷的状态下运行，并且这一断裂处难以探伤，平时的点检与操作也无法对安全制动器动作的频次进行全面、细致的记录，难以分析与测定安全制动器和工作制动器二者匹配的合理性。

3卷筒断轴的具体维护举措

按照之前检测冶金起重机的检测数据分析还发现，此冶金起重机的两根主梁没有足够的拱度，金属的结构强度表现出一定的弱化倾向。通过对主梁的金属结构当前受力状况进行有限元分析，发现外主梁与内主梁存在一定的刚度差别，二者存在不同的等效应力。客观来讲，冶金起重机是冶金的重要设备，要想保障其安全运行，应重视并落实冶金起重机技术安全检查工作，按照检查出的具体问题，第一时间开展保养与维护措施，这样有利于确保安全、减少事故隐患、提升起重机完好率、延长使用寿命。与上述检测与检验此冶金起重机的分析结果相结合，平时应对冶金起重机采取以下点检管理举措。

3.1油孔、制动器、减速器的检查

首先，维护人员平时应将冶金起重机行走轮轴作为检查的重点，确保其油孔保持顺畅。若油孔发生堵塞，那么润滑油便无法顺畅的添加，易引起轴瓦干磨，从而使得轴瓦发生碎裂，冶金起重机不同的4个支撑点会出现等高偏差，导致台车的结构产生变形。

车轮如果失去了平衡轴瓦，在运行过程中将会出现左右窜动，摩擦轨道导致轨道平整度受损。其次，平时应加强并重视制动器检查工作。在冶金起重机中，制动器属于关键部件之一，会对不同机构的运动可靠性与准确性产生影响。有前面的制动器分析可看出，检修维护时需要全面、仔细地检查运行机构、起升机构等制动器的状况，对制动摩擦元件、开度、当前磨损状况等进行细致的检查。对于带式制动器，应检查制动带上是否有裂纹，制动器是否能够灵活地传动，刹车架是否完好，辅助弹簧、主弹簧是否具有满足规定的弹性。最后，维护人员还应对减速器的轴承与油质进行必要的检查，若发现冶金起重机在运行过程中箱体发出异响，需要将箱盖打开并检查。

3.2电器设备的维护

在冶金起重机上，电器设备也十分复杂，其作业过程中会伴随较大的摆动、振动与冲击，尤其是工作环境潮湿、灰尘多、温度高时，容易发生各类故障，处理不及时便会引发相应事故。因此，检修维护人员在大修时还应加强冶金起重机电器部分的检查维护。第一，应检查电动机内部绝缘电阻，确保其处于规定的范围中，运行电动机的过程中应温升正常、没有异响。电动机停机以后对其导线接头、电刷、滑环进行检查，确保没有碳粉附着、松动、磨损、 裂纹等问题。第二，应检查电源滑线滑块、集电装置是否磨损与变形，张紧装置正常与否，滑块和滑线二者接触良好与否等。以电缆为主要电源输送方式时，还要对电缆的绝缘层进行检查，确保没有老化现象。应确保电缆导向的装置具有较强的灵活性，电缆可以随意、自如的收放。第三，应对控制系统与电器元件展开相应的检查。

3.3做好平时的设备跟踪与监控

首先，在平时操作冶金起重机的过程中，遇到异常状况需要及时分析与记录，全面跟踪与监控非正常工作状态下冶金起重机的具体运行状况。其次，借助平时点检、年修、

定修等途径，全面、彻底地检查冶金起重机的每个部件与结构。应对主要受力的部件和金属结构进行检查，观察是否存在变形与疲劳。应对车轮的踏面进行检查，避免过度磨损、疲劳开裂、块状剥离等情况出现。最后，注意检查受力螺栓。当连接主要结构的螺栓处于扭转力、剪切力、拉应力等频繁作用时，容易从根部产生断裂问题。若平时疏于细致地检查，那么有断裂隐患的螺栓会越来越多，最后可能造成严重后果，尤其需要加强对基础减速箱螺栓的松动情况检查。除此之外，450t冶金起重机会频繁地行走，其惯性动能极大，极易使基础螺丝产生松动问题，若没有及时将其拧紧，容易导致变速箱下面的螺孔撕裂，从而对联轴节产生影响，恶化冶金起重机整体运行状况。

3.4卷筒、滑轮、钢丝绳、联轴器的检查

一方面，检修维护人员平时应检查好冶金起重机的卷筒、滑轮、钢丝绳。在检查钢丝绳时，需要重点对锈蚀、扭结、磨损、断丝等情况进行检查，重视卷筒中钢丝绳限位安全器有效性的检查，确保钢丝绳压板在卷筒上压紧。通过钢丝绳对卷筒进行卷绕，让重物能够下降、上升至相应位置，当重载下钢丝绳在卷筒上卷绕后，筒壁会受箍筋并产生一定压力，容易有压瘪筒壁的倾向，工作人员需要检查卷筒的外腹板、中部是否存在裂纹。在检查滑轮时，应检查槽底的磨损程度与否超标，并检查铸铁滑轮上是否有裂纹。另一方面，还要对不同的联轴器进行检查，观察是否出现松动、滚键等问题。维护人员应将检查的重点放在弹性橡胶圈是否存在异常磨损上，对于齿形的联轴节，对齿圈、齿轮的磨损状况尤其不能忽视。由于安装的精度问题，两轴间会存在一定偏移量，长期工作时齿圈容易被磨秃。如果冶金起重机的起升机构存在此类情况，也容易造成严重的安全事故，工作人员需多加留意。

结束语

总之，研究冶金起重机卷筒断轴事故及日常维护具有十分重要的意义。BianLee小编温馨提醒：相关技术人员应对当前冶金起重机的运行状况有一个全面了解，在出现卷筒断轴等恶性事故时，能够进行卷筒断轴失效和制动受力的分析，并根据分析结果开展油孔、制动器、减速器的检查及电器设备的维护，做好平时的跟踪与监控，还要常检查卷筒、滑轮、钢丝绳、联轴器，从而确保冶金起重机的安全平稳运行。