机械构件在游乐设备中的应用

机械构件在游乐设备中的应用

肖文杰

广州潮流水上乐园设备有限公司广东省广州市510000

摘要：游乐设备最早起源于欧洲，早期的游乐设备仅用于人们平时的休闲娱乐。就近几年游乐行业特别是游乐设备的发展来看，大型游乐设备的设计和制造不再局限于过去的主题公园等应用领域，而是随着现代城市综合体项目的进一步发展，与城市综合体相配套的大型游乐设施将成为未来游乐设备市场的需求热点。本文主要对机械构件在游乐设备中的应用进行探讨。

关键词：游乐设备；自旋滑车；机械构件

引言

进入21世纪以来，游乐行业不仅在西方发达国家得到进一步发展，同时中国、南美等发展中国家的游乐设备需求也在快速增长，尤其是非洲、东南亚一些发展较缓慢的地区，游乐行业的增速远远超过其他地区，成为游乐设备销售的主战场。庞大的市场需求是大型游乐设备发展的强劲动力，同时也使得和游乐设备相配套的其他产品得到了快速发展。本文以游乐设备中自旋滑车的相关机械构件为例，分析了自旋滑车机械构件的实际应用。

一、我国游乐设施安全现状

从全球范围来看，我国的游乐行业起步比较晚，尤其在游乐设备设计和制造方面发展的时间更晚。我国游乐行业从最初的直接引进游乐设备，到逐渐开始设计制造自己的游乐设备，再到后来形成了一套设计、研发、生产、安装调试以及后期维护等比较完善的设备体系。纵观国内游乐设备的发展，总体来说和其他行业一样，都是通过不断地学习、借鉴国外同行业的经验而发展起来的。我国早期的游乐市场主要表现形式是以传统的游乐园为主，且很少有大型的游乐设备。从20世纪90年代初开始，我国的游乐行业才意识到只有将创意、策划和研发能力融入游乐设备的生产与制造中去，才能为游客带来更好的放松和游玩效果。随着我国制造业领域创新理念的不断深入，游乐设备领域也经历了创意、策划和研发等阶段。就目前来讲，经过近十几年的发展，我国游乐设备制造业在游乐设备的创新方面具备了与世界同行竞争的实力。由于我国与其他国家存在地域、文化之间的差异，因此大型游乐设施制造行业在创新策划、制造工艺方面与欧美等国家的设计、制造标准存在一定的差异，这种差异造成的结果是：国内企业对游乐设备的实用性更加注重，且价格还比其他国家更具有优势；而国外知名企业的游乐产品在思维创新、策划和设计上略优于国内企业。随着我国游乐设备制造企业在游乐设备制造过程中创新意识的加强，投资的加大，不远的将来，游乐产品不论是在思维创新上，还是策划设计上都会赶上国际一流企业。

二、自旋滑车的主要组成及设计要求

1、自旋滑车的主要组成

自旋滑车是滑车在沿着轨道向前运动的过程中产生的绕滑车中心轴线自我旋转的运动。自旋滑车顾名思义是滑车的转动而非使用了外部动力的驱动，是滑车在向前运动过程中自我产生的。自旋滑车是游乐场所里的大型游艺设备，主要由操控室、轨道、刹车装置、滑行车、提升系统、轨道支撑结构件、双轮驱动装置、散乱驱动装置等组成。其中操控室是自旋滑车的大脑和控制中心，为整个自旋滑车游艺装置的安全运行起到保驾护航的作用。

2、自旋滑车的生产制造要求

游乐设备的设计理念、材料选择、制造过程要完全以国际或国家有关游乐设备的制造工艺要求进行，在整个制造过程中要全程把控质量关，图纸要达到国家标准设计规范，只有符合游乐设施安全规范的基本设计规定，才能达到出厂的要求。

三、机械构件在自旋滑车中的实际应用

1、自旋滑车关键结构分析

1.1旋滑车游乐设备的制动刹车装置

气压传动在自旋滑车中的应用是目前的主流制动刹车装置。刹车装置由安装在两条轨道之间的传感器、刹车夹板、连杆机构和汽缸等组成，刹车夹板的启闭动作是由汽缸的往复活塞运动连杆机构引起的，在刹车夹板的启闭过程中与滑车底部的刹车块进行接触或分离，从而实现滑车的制动停止和继续沿轨道向前行驶的动作。

设计自旋滑车游乐设备的过程中，考虑到其制动刹车装置的性能要求，在整个游乐设备的轨道上安装了若干个制动装置。制动装置按照在自旋滑车中的功能可分为减速制动器和刹车制动器2种。其中刹车制动器有两方面的作用，一是对高速运转中的滑行车进行制动，起到停车的效果；二是滑行车在运行结束时能够准确而平稳地停在站台的轨道上以便游客上下车。减速制动器的作用主要是为了减轻有些游客在滑行车运动中产生的恐慌心理而设置的减缓滑行车运行速度的装置，同时也是为了避免2个滑行车发生碰撞的危险。

滑车使用时间结束后，不同批次的游客需要上下滑行车，或者在滑车运行过程中有些乘客因为自身原因中途要求下车。这时，安装在发车站台位置的棘轮机构可以方便游客上下车。

1.2自旋滑车游乐设备的站台及操控室

站台是用于游客上下滑车的，其安装在环形轨道对称截面的端部，三面被轨道环绕，在滑车不运行时滑车可停靠在站台的轨道上。操纵室一般安装在站台台面上，是为了设备操纵人员视野开阔，以便监控各滑行车在轨道任意位置的运行状况。为保证电气系统和制动系统安全性，其控制柜安装于操纵室内。

1.3自旋滑车游乐设备滑车装置

当游客要进行滑车游玩、体验时，先进入滑行车座舱中坐定，然后经管理人员对安全保险装置检查确定无误后，在电机驱动力的作用下，站台处的双轮驱动装置带动首辆滑行车运动至轨道的最低点，最后由三轮驱动装置使滑车与提升系统中的链条啮合，滑车在链条的作用下运动到轨道最高点。当滑行车运动到轨道的最高处时，通过控制系统使滑车与挂钩脱离，滑行车将利用自身的重力沿轨道向前高速运行。

2、主要零部件结构分析

2.1制动刹车装置的连杆机构

连杆机构（LinkageMechanism）也称低副机构，是机械构件的重要组成部分，是由3个或以上有确定相对运动的构件用低副连接组成的机构。游乐设备的制动刹车装置是游乐设备中最为重要的部件之一，是对游客安全保障的至关重要的装置，自旋滑车游乐设备中的制动刹车装置因为不同的需要，会进行大量的开合动作。因此，制动刹车装置上连杆机构的正常运行是制动刹车装置能否起到开合作用的关键机构。

2.2车体的结构分析

车体的主要结构按照由下而上的结构顺序可分为底盘、轴承连接点和车架。在车体自身重力的作用下，自旋滑车向前滑行车架因惯性可绕轴承连接点定轴自由旋转。因此，工作人员要及时检查轴承连接的磨损情况并定期进行更换，以保证设备的安全运行。图1为车体的俯视示意图。

图1车体的俯视示意图

结束语

在大型游乐设备带来巨大经济效益的大环境下，游乐设备的应用也不断地向更加智能、更加安全可靠的方向发展。我们只有在游乐设备的设计和制造过程中不断优化设计，改善制造工艺，才能在游乐设备运行安全系数不断提升的同时，进一步保障游乐设备企业的经济效益。

参考文献

[1]刘爱国，尹献德，刘爱民，等.我国游乐设施安全法规体系的建立与分析[J].中国安全科学学报，2009，19（5）：38-42.

[2]谢文强.大型游乐设施常见故障的处理与预防[J].科技致富向导，2012，（26）：216-216.