大青蟲慣性滑車緣何“停擺”

文/王琤陽(yáng)

大青蟲慣性滑車緣何“停擺”

文/王琤陽(yáng)

滑行車作為一種經(jīng)典的常見游樂設(shè)施，其乘玩時(shí)既具有娛樂性和趣味性，又具有一定的刺激性，老幼皆宜，是深受群眾喜愛的游樂設(shè)施。本期講座特邀上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院游樂設(shè)施(防爆)檢驗(yàn)室王琤陽(yáng)，講述上海某公園中的大青蟲慣性滑車游樂項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)使用中發(fā)生設(shè)備故障的案例，分析其設(shè)計(jì)制造中存在的安全隱患，闡述故障發(fā)生原因，并提出了相應(yīng)的整改方案及應(yīng)對(duì)措施。

一、關(guān)鍵詞點(diǎn)擊

1.滑行車

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18159-2008《滑行車類游藝機(jī)通用技術(shù)條件》的定義，滑行車是指沿剛性軌道滑行，有慣性滑行特征的及運(yùn)動(dòng)形式類似的游藝機(jī)（如圖1所示）。其主要運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)為車輛本身無(wú)動(dòng)力，由提升裝置提升到一定高度后，靠慣性沿軌道運(yùn)行。還有一種是車輛本身有動(dòng)力，在起伏較大的軌道上運(yùn)行。

2. 慣性滑車

大青蟲慣性滑車是游樂設(shè)施滑行車類的典型設(shè)備，整列車以六節(jié)車廂串聯(lián)成列。車輛由車廂、車體、輪架裝置組成。在軌道上運(yùn)行時(shí)，每節(jié)車輛在車體下都安裝了輪架裝置，即：行走輪和側(cè)靠輪（如圖2所示）。

圖1 運(yùn)行中的滑行車

圖2 車輛上鏈掛鉤裝置示意圖

運(yùn)行初始階段，由鏈條傳送動(dòng)力將整列車沿斜坡牽引提升到一定高度，靠車輛重量及下滑力的慣性，克服輪架裝置和軌道間的滾動(dòng)摩擦力，在兩條起伏蜿蜒的鋼軌道上螺旋式運(yùn)行。

二、案例簡(jiǎn)介

上海某公園的一臺(tái)大青蟲慣性滑車，在做整機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)的過程中，在正常啟動(dòng)運(yùn)行后，車輛沿導(dǎo)軌提升段上升，當(dāng)前二節(jié)車輛離開動(dòng)力提升段到達(dá)水平軌道段時(shí)，車輛突然停下，操作人員多次嘗試，車輛還是無(wú)法啟動(dòng)和后退（如圖3所示）。

圖3 滑行車故障示意圖

圖4 連接構(gòu)件

圖5 型鋼形變示意圖

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，連接首節(jié)車輛輪架裝置后排的型鋼發(fā)生形變，使該車輛的輪距發(fā)生改變，因而導(dǎo)致該車輛的導(dǎo)輪與滑行軌道發(fā)生擠壓與摩擦，致使整列車被卡死在軌道上。

三、問題分析

造成上述問題的原因，綜合分析如下：該設(shè)備采用輸送鏈傳動(dòng)提升方式，首節(jié)車輛下的金屬框架及尾節(jié)車輛下的金屬框架上，設(shè)置了上鏈掛鉤裝置，當(dāng)車輛沿軌道提升段提升時(shí)，掛鉤裝置插入在傳動(dòng)鏈條的中間孔洞間，起到了把車輛牽引和推上軌道斜坡的作用。考慮到由于車輛間前后連接件的靈活性和滑行軌道的轉(zhuǎn)彎半徑存在一定的約束間隙，而為了保持整列車在懸空運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn),僅靠車輛輪架裝置中的軌道側(cè)靠輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，顯然不足。當(dāng)車輛部分提升到高空等候區(qū)域時(shí)，有一個(gè)較大的轉(zhuǎn)折，部分車輛的連接構(gòu)件（如圖4所示）所受的力發(fā)生了變化，后繼車輛則不停地提升、動(dòng)力傳遞，沿軌道上升時(shí)提升推力逐漸消失，對(duì)平臺(tái)上車輛連接構(gòu)件有一個(gè)較大的水平?jīng)_擊力，容易使車體后排作為連接構(gòu)件的型鋼發(fā)生形變（如圖5所示），從而間接使行走輪、側(cè)靠輪與軌道間的間隙減小，使軌道與輪子之間摩擦力增加，約束了下滑力，繼而使輪子卡死在了軌道上，導(dǎo)致慣性滑車突然停擺。

四、改進(jìn)建議

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8408-2008《游樂設(shè)施安全規(guī)范》和GB/T 18159-2008《滑行車類游藝機(jī)通用技術(shù)條件》的要求，滑行車類游藝機(jī)整機(jī)運(yùn)行應(yīng)正常，提升過程應(yīng)平穩(wěn)可靠，不應(yīng)產(chǎn)生異常的沖擊振動(dòng)等現(xiàn)象，安裝精度應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且零部件不允許有永久變形和損壞現(xiàn)象。

為了改善此類導(dǎo)軌滑車的性能及安全，考慮從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)：

1.在車輛結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)掛鉤受力點(diǎn)，減少受力點(diǎn)集中在某個(gè)特定位置的金屬框架上的現(xiàn)象。即適當(dāng)增加輪架裝置下的上鏈掛鉤裝置，讓車輛所受到的力可以均勻分散，使整列車在提升段時(shí)減少車輛間的位移，降低車輛間的沖擊載荷，減少連接構(gòu)件的形變以及降低車輪與軌道之間產(chǎn)生摩擦擠壓的可能。

2.改變連接構(gòu)件形式或控制約束精度，保證在軌道上滑行時(shí)平衡、平穩(wěn)的構(gòu)件間最小間隙。

3.提高制造精度，改善行走輪、側(cè)靠輪與軌道之間的間隙，避免間隙的過大或過小。

4.增加車輛廂體的整體強(qiáng)度：可以在車體的框架上加固支撐件和肋板，使底架成小封閉結(jié)構(gòu)，增加車體的整體抗形變能力。

5.加強(qiáng)運(yùn)行中的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)與檢查，重點(diǎn)檢查首節(jié)車輛車尾的輪架裝置及車體框架的變形狀況。

（支持單位：上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）