此时的力矩已远大于使用说明书及铭牌中给定的额定力矩，抓料机已处于倾覆状态，初步判断为超载导致的事故。
根据产品使用说明书， 抓料机最大幅度max l ≈12.8 m ， 最大幅度处的最大抓取质量max G ≈ 4 t ，力矩max max max T = G gl = 4×9.8×12.8 = 501.76 kN⋅m事故发生时，抓料机的工作幅度为12.5 m，虽未达到最大幅度，但已非常接近，而此时的抓料机抓取的质量连同抓具的质量已远远大于产品使用说明书中允许的质量。根据抓料机的产品尺寸，与履带平行方向较长，抓料机在垂直于履带方向进行作业时幅度最大，更容易发生倾覆。
由式（1）可知回转支承上平面的总倾斜度大于说明书中规定的0.5％，设备本身工作状态已处于不稳定。事故发生时，司机进行了向左侧快速回转的操作，为简化计算，假设此时的回转速度已达最大（监控视频中显示回转速度很快），抓斗处回转的线速度
此切向力虽不直接作用在垂直方向，但无疑加剧了设备本身已处于的不稳定状态，使抓料机即刻倾覆，这也是为什么产品说明书中反复提到“突然回转、高速回转或突然停止，有可能造成设备的倾翻”。
通过以上计算分析得知，此次事故的直接原因是设备超载引起的倾覆。次要原因包含以下几点：1）使用单位安全管理不到位，未对操作人员及指挥人员进行有效的培训；2）抓料机操作员及指挥人员安全意识不强，明知可能会超载仍然抱有侥幸心理强行作业；3）使用单位设备管理部门擅自对抓斗进行改造（加焊刮沙板），未能识别这种行为带来的风险；4）该抓料机本身设计存在缺陷，设备本身设计不能保证其稳定性。
3 建议
此类设备目前没有相应的国家或行业标准，只有企业标准，企业标准对安全、技术、质量的要求，应高于国家或行业标准。通过以上分析，该企业的标准没做到高于国家或行业标准的要求，因此设备本身的设计缺陷造成了设备的事故。
为避免此类事故再次发生，首先应该采取措施提高抓料机设备的本质安全水平。其关键是提高设备的抗倾覆稳定性。关于设备的稳定性，国家相关标准也有明确规定，GB/T35076—2018《机械安全 生产设备安全通则》6.2 节关于稳定性有如下规定：应按照制造商提供的使用说明书，保持生产设备在使用过程中的稳定性，确保按照说明书规定的预订使用条件下使用生产设备时，不存在意外翻到、跌落或移动的危险。由于生产设备外形布局等原因不能确保足够的稳定性时，应采取附加的固定措施确保其稳定性。同时，GB/T15706—2012《机械安全 设计通则风险评估与风险减小》6.2.6 节规定：机器的设计应使其具有足够的稳定性，并使其在规定的使用条件下可以安全使用，需要考虑的因素包括由于机器部件、机器本身或机器所加持部件运动引起的，且能够产生倾覆力矩的动态力，要在机器生命周期的各个阶段内考虑其稳定性。考虑的措施就包括借助过载保护装置限制应力，如力矩限制器等。6.3.2.7 节中，还建议了其他限制措施，比如限制运动参数（如距离、角度、速度、加速度）的装置，过载和力矩限制装置，因此建议制造单位为该型号设备加装力矩限制器来保证安全。此次事故的抓料机，由于设备本身外形原因，起重臂保持不动时，设备在回转至不同角度时，倾覆线、幅度等一直在变化，同时即使在同一角度，起重臂在不同伸缩位置，其工作幅度也存在非线性的变化，故单一的起重量限制器无法从本身保证设备不超载，必须采取措施保证设备的稳定性。由于设备本身所处的码头周围无固定设施，不便于采取附加的固定措施，对设备加装力矩限制器是最行之有效又能保证安全的措施，同时也使得企业标准不低于国家标准的要求。
其次，建议使用单位加强作业现场的安全管理，由于该抓料机的起重量—幅度曲线较为复杂，且该变化曲线是非单调的（在某一区间起重量随幅度变化可能增加也可能减小），非常不便于操作人员及指挥人员判定。使用单位可根据作业特性，对抓取的不同物料进行许用最大幅度计算，同时在现场及司机室登出设置不同物料抓取时的工作幅度警戒线，或者明示在不同幅度时允许最大抓取物料质量，以便于现场作业人员的直观判断。第三，建议使用单位加强安全教育培训。既要包括作业人员，也应该包括安全管理人员。尤其对操作人员应进行应急处置方面的培训。该类设备的紧急回转会对设备本身产生惯性的切向力，在设备满载甚至超载时，这种力的影响有时是致命的。同时，设备及安全管理人员的安全意识也需要加强，设备管理部门私自对抓斗加焊的刮沙板造成抓斗质量整体增大。尽管增加的质量相对于抓斗本身甚至抓取的物料来说很小，但在大幅度的加持下，很容易造成超载。许多平时一些极容易被疏忽的微小失误都会酿成大事故，所以刮沙板的质量在设备最大工作幅度处产生的力矩不容忽视。
参考文献
[1] GB/T 15706—2012 机械安全 设计通则风险评估与风险减小[S].
[2] GB/T 35076—2018 机械安全 生产设备安全通则[S].
