起重臂拉杆轴孔间隙对塔机安全使用的影响

茕直金　年第，期　重　０陈晓苏………………拇　韩荣彬　（江苏南京市第一建筑工程，厶＼司）　………………………～………………～…………………，，　１　概述　接头处的载荷为沿拉杆轴线的拉力，在校核计算销　塔式起重机起重臂拉杆的结构型式，主要有软　轴、耳板结构强度时，一般不考虑沿销轴轴线方向　性拉索和刚性拉杆两种。目前国内使用的起重臂拉　的分力。但是，当塔臂拉杆和塔顶拉杆不在同一轴　杆多数为多段拼装式刚性拉杆，其接头的结构型式　线上，而且销轴和耳板孔的问隙过大时，产生了如　为耳板加销轴连接，销轴的防松脱措施主要是采用　轴端钻孔，安装开口销。为了易于销轴的安装，此　处的设计都采用间隙配合，而间隙的大小是否会影　响塔臂的安全使用呢？答案是肯定的。２００１年５　月，安装在某建筑工地的一台塔式起重机，在吊运　一捆钢筋的过程中，起重臂拉杆从塔顶端部耳板连　接处突然脱落，起重臂连同成捆的钢筋砸向楼面，　造成了机毁人亡的重大安全事故。通过事故现场的　勘察和处理，我们认为，分析此次事故产生的原　因，并推导出轴孔配合间隙的允许范围，以此引起　田２拉扦接头龋构蛋　ｂ）所示的近似菱形方框，拉杆传递的拉力Ｆ在　有关人员的重视，是防止此类事故重演的有效手　图１（Ａ点处产生了沿销轴轴线方向的分力Ｈ（图２、图　段。　２技术分析　３），并通过挤压耳板来剪切轴靖的开口销。经查阅　该塔臂拉杆的结构型式见图１。由两块耳板、　该塔机的生产图样，此处销轴与　Ｌ的配合尺寸为　两根销轴以及销轴一端的端盖和另一端的开口销，　＋４５Ｈ”／Ｃ…但实际测量尺寸为Ｄ＝４８ｒａｍ，ｄ＝　组成了一个矩形（图ｌ（ａ））。在塔机的设计中，拉杆　４－５ｒａｍ，耳板上孔的尺寸大于设计尺寸。　２．１开口销强度验算　对节点Ａ作受力分析，　见图３。　由《塔机安装使用说明　书》提供的技术参数和实测　结果：　Ｄ＝４８ｒａｍ，ｄ＝４５ｒａｍ，　Ｂ＝２８ｒａｍ．△：Ｄ—ｄ：３ｍｍ。　｛ａ）　１塔顶拉杆２．端盖（ｂ）　３．连接耳板　ｄ】＝７．４ｍｍ：Ｆ：３７ｏｋＮ；开　４．销轴５．Ｊ荸臂牡杆６．开口销　田ｌ拉杆接头示意田　口销材料Ｑ２１５，耳板材料　Ｑ２３５。　田３节点受力分析圈　４５　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｓ胴吖　正兑盔金　年第，期　开口销截面积Ａｌ＝４３．Ｏｍｍ　；　０＝ａｒｃｔｇ吾：６．１ｌ。；Ｈ：Ｆｓｉｎ０；　或　ｚ　×告　×告　开口销许用剪切应力　＝０．７０４　（３）　［ｒＪ＿　√３　：　１．４８×　３　：　１．４８×√３　：８３．８７ＭＰａ　舯［　ｌ＿５×　Ｉｌ　；　开口销实际剪切应力　％＝２３５ＭＰａ，ｏ－ｓ１＝２１５ＭＰａ；　Ｈ　ＦｓｉｎＯ　３９．３８×ｌＯ３　‘一２Ａｌ一２Ａ１—２　ｘ４３．０　根据（３）式对直径从ｌＯｍｍ至６０ｍｍ的销轴及相　＝４５７．９１ＭＰａ＞［ｒ］　（１）　配的开口销分别进行计算，计算结果汇人表１。查　２．２结果分析　阅《六项互换性基础标准》中的轴孔间隙配合公差　从计算的结果来看，在上述最不利情况下产生　表，并摘录于表１。从表１的对比中可以看出，此　的轴向力Ｈ，足以剪断开口销，使其失去防松脱作　间隙近似于１１级精度轴孔配合的最大间隙。　用，致使连接销轴脱落，起重臂拉杆分离，最终酿　３　结束语　成了此次惨祸。　通过以上的计算分析，我们认为，销轴与耳板　那么，在此类拉杆接头型式中，轴孔的允许间　孔之间的配合间隙应选取合适，不大于Ｈ．　／ａ　这　隙应该取多少合适呢？根据上面计算分析的结果可　样不但使销轴装拆方便，而且开口销可以有效地防　知，Ｎ＝Ｆｃｏｓ０，Ｈ＝Ｆｓｉｎ０，△＝Ｄ—ｄ，ｔｇ０：△／Ｂ；拉　止销轴松脱。此外，从（２）式中可以看出，在上述不　利工况下，当销轴和开口销的直径确定后，随着轴　杆耳板的挤压应力ｏ＇ｊ：—　；当０较小时，ｓｉｎ０一ｔｇ０，　ＤＢ　孔之间间隙的扩大，开口销承受的剪切应力也随之　Ｆ　Ｎ；即可得出开口销剪切应力Ｔ１与轴孔间隙△之　增加，这样极有可能造成严重的事故发生。这个问　闻的关系，如下式　题应当引起塔机生产厂家和使用单位的重视，在生　一旦…Ｆｓｉｎ０脚一　△＿一ｑｉ￣．Ｄ　ｒ，、　产中要严格按设计图样制作；在塔机安装前或钢结　ｌ一２Ａｌ一２Ａ１—２Ａ１—２Ａ１Ｂ一２Ａ１　构维修时，应加强对这方面的检查和管理。　轴孔闻隙对照襄　衰Ｉ　Ｄ（ｍｍ）　１０　Ｉ２　ｌ　１４　ｌ　１６　Ｉ　２０｛２２『２５　ｌ　２８　ｌ　３０　ｌ强　　ｌ４０　ｌ　４５　５Ｏ　ｌ　５５　ｌ　６ｏ　Ｄ１（Ｉｌｌｎ１）　６．１５　１０．Ｉ７　１５．９　ｌ　２６．４　４３．０　６９．４　Ａ１（ｍｍ２）　２．８　３．６　４．５　．　５．８　７．４　９．４　ＡＩ／Ｄ（ｍｉｌ１）　０．６２　Ｏ．８５ｌ　０．７３ｌ　０．６４　０．８８ｌ　０．８０　０．７２１　Ｉ．０６Ｉ　ｏ．９４ｌ　０　８ｌ　０．８３　Ｉ．１９ｌ　Ｉ．０８ｌ　０．９６　１．３９ｌ　１．２６ｌ　１．１６　Ａ（ｇｍ）　４３６　５９８　ｌ　５１４　ｌ　４５１　６２０　ｌ　５６３　ｌ　５０７　７４６　Ｉ　６６２　ｌ　６２０　ｌ　５８４　８３８　ｌ　７６０　ｌ　６７６　９７９　ｌ　８８７　ｌ　８１７　Ｆｌｉｔ／ｒ，ｕ（　ｍ）　４６０　５１０　ｌ　５１０　ｌ　５１０　５６０　ｌ　５６０　ｌ　５６０　５６０　１　５６０　ｌ　６３０　ｌ　６３０　６３０　ｌ　６４０　ｌ　６４０　７２０　ｌ　７２０　ｌ　７２０　（本文收稿：２００１—０９—１８）　’　’