大冲床迎头砸下

图 王 君

突然倒塌的压力机

　　2007年11月4日上午9点15分，某市五金材料厂加工车间里，小毕已经做完了8#冲床开车前的准备工作。他十分熟悉这台机器，它的标牌名称是“开式可倾压力机”，型号为JB23-33，公称压力为100t，是车间里最大的两台冲床之一。小毕又仔细检查了一下，确认无异常，便按下了压力机的启动按钮。他万万没想到，压力机没有像往常一样转动起来，那沉重的机身，突然朝他砸了下来。站立在机器前的小毕连“哼”一声都没来得及，就被砸成了一团肉酱。

　　当相关人员闻讯赶到现场时，吃惊地发现，倒塌的8#冲床的机身与机底座两旁的两个Ф45mm的固定螺栓一齐断裂了。这两个相距800mm的螺栓断面非常相似，都很光滑、平整，犹如被一把锋利无比、削铁如泥的大刀同时斩断，使得沉重的机身失去了支撑，倒塌时产生的惯性把机底座向前足足拖出1m远。

倒塌的起因

　　这台倒塌的冲床出厂日期为2004年2月，投产使用时间为2006年1月，在这个厂正常运行将近两年的时间。这两个断裂的螺栓从未发生过塑性变形或松动等异常现象，却突然在几乎没有任何预兆的情况下，同时被破坏。有人认为是螺栓的质量问题，要求对金属材质进行鉴定。

　　事故调查人员从螺栓破坏断面着手进行了调查。这个断面可分为3部分：(1)断面前沿端微裂纹区;(2)光滑的面积较大的裂纹扩展区;(3)毛糙断裂区。这3部分与金属疲劳破坏过程的裂纹萌生、裂纹扩展和瞬时断裂的3个阶段完全吻合。

　　疲劳破坏是材料在交变应力和应变作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。据统计，在机械零件失效中，有80%以上属于疲劳破坏。由于引起疲劳断裂的应力很低(常常低于材料的屈服点)，疲劳断裂时没有明显的塑性变形，断裂前没有预兆，而是突然发生破坏。因此，疲劳破坏危害极大，许多飞机、火车出事故都与此有关。

没有地脚螺栓的压力机

　　承受冲击载荷的机械零件，很少因一次大能量冲击而遭破坏，绝大多数是在小能量多次冲击作用下造成破坏的。那么，这两个螺栓为什么会发生疲劳破坏呢?事故调查人员根据机床的振动作用，对机底座的地脚螺栓做了检查。他们发现，机底座居然没有地脚螺栓安装过的痕迹。

　　调查人员又对其他冲床进行检查，车间内的8个冲床竟然都没装地脚螺栓。原来这些冲床近2年来都是平摆在地面上运行的。调查事故的这些工龄二三十年的工程技术人员莫说从没见过，就是连作梦都想不到啊!

正确的安装要求

　　如此巨大的机身、过高的重心和高速的运转速度，都需要将设备与地面基础进行牢固的连接，否则就会出现强烈的振动，发生位移，甚至倾覆!设备与地面基础的连接，主要就是通过地脚螺栓进行的，通过调整垫铁将设备找正、找平，然后灌浆将设备固定在基础上。这样才能保证设备的安装精度，保证设备安全运转。

　　GB50231-1998《机械设备安装工程施工及验收通用规范》中规定，埋设预留孔中的地脚螺栓应符合下列要求：地脚螺栓在预留孔中应垂直，无倾斜;地脚螺栓任何一部分离孔壁的距离应大于15mm;地脚螺栓底端不应碰孔底;地脚螺栓上的油污和氧化皮等应清除干净，螺纹部分应涂少量油脂;螺母与垫圈、垫圈与设备底座间的接触均应紧密;拧紧螺母后，螺栓应露出螺母，其露出的长度宜为螺栓直径的1/3～2/3;应在预留孔中的混凝土达到设计强度的75%以上时拧紧地脚螺栓，各螺栓的拧紧力应均匀。

　　可见，机械设备的地脚螺栓不仅要安装，而且要严格按照规范要求进行安装。倾倒的冲床因为没有通过地脚螺栓进行紧固连接，发生事故也就是迟早的问题了。

　　编辑 张 玲