（浙江省特种设备科学研究院 浙江 310000）
摘要：游乐设施能够为游客带来欢乐，但是安全问题也不可忽视。如果要保障游客生命和财产安全，提前发现安全隐患，采取相应的措施，以《大型游乐设施安全规范》和《游乐设施监督检验规程》为依据，在观览车类大型游乐设施中选取“摩天轮”为研究对象，结合检验过程中的实际案例，对设备的安全隐患进行分析并提出应对措施。
关键词：游乐设施；观览车；安全隐患；应对措施
1观览车轿厢架结构组成及压盖焊接缺陷检测的重要性
1.1观览车轿厢结构组成
观览车主要部件有轿厢架、压盖、轿厢和螺栓组。
1.2轿厢架压盖
观览车轿厢架压盖由1块圆形管材切割成半圆形，两侧各焊接1块法兰板，上部焊接2块肋板增加刚度。观览车压盖采用6个8.8级M16高强度螺栓固定，每个螺栓的预紧力58kN，单边最大压应力可达100MPa，水平法兰板所受力矩作用在焊缝上，因此该部位的焊接质量尤为关键。因为观览车轿厢挂轴完全依靠螺栓连接的形式固定在法兰板上，一旦焊缝出现裂纹且没有及时发现并采取必要措施，会发生由轿厢压盖断裂导致的轿厢轴脱落的重大事故，因此有效合理的检验焊缝缺陷的方法尤为重要。焊缝中的缺陷，尤其是焊接裂纹，在使用过程中容易形成疲劳源，对承受疲劳载荷和压力作用的焊接结构危害极大。
2观览车类大型游乐设施发展现状
大型游乐设施广泛应用于休闲、娱乐、旅游度假场所，并为公众带来欢乐，由于大型游乐设施具有一定的危险性，因此国家将其纳入“特种设备”范围，并进行专项的管理。虽然我国游乐设施起步较晚，但是近三十年来，游乐设施产业发展迅速，无论在游乐设施生产（设计、制造、安装、修理、改造），还是在主题乐园及游乐园建设与运营方面，都取得了很大的进步。截至2017年底，我国大型游乐设施2.42万台（套），并连续多年每年增长率超过20%。观览车类游乐设施是乘人部分围绕水平轴转动及主体运动形式类似的游艺机，属于常见的大型游乐设施之一。由于其花样繁多、新奇刺激、体验感好等原因，往往吸引大量游客乘玩。随之而来，发生伤亡事故的概率随之提高，根据海因里希的事故法则，无伤害事故积累到一定数量必然会发生伤害事故。全国大型游乐设施事故中，观览车类游乐设备事故数量最多；观览车类游乐设备事故伤亡人数最多。由于乘客目标人群主要涉及儿童、青少年、家庭等多人群覆盖，一旦发生事故，后果不堪设想，甚至毁掉整个家庭，社会影响巨大。为了防止和减少事故发生，就必须及时发现安全隐患，并对安全隐患和未遂事故进行分析，采取有效的应对措施。本文作者在观览车类大型游乐设施中选取“摩天轮”为研究对象，通过分析实际案例，提出应对措施，为使用单位设备日常维护检查和检验机构开展针对性的检验工作起到指导意义。
3结构及工作原理
3.1摩天轮的工作原理
摩天轮的工作原理充分利用了角速度与线速度的相互转化关系，首先由驱动系统输出动力到高速轴，通过减速机构和连接装置，将高转速转换成低转速到低速轴，然后再通过摩擦轮等中间机构与摩天轮的转盘连接，实现转盘低速旋转。根据运作机理的差异，可分为重力式摩天轮、无辐式摩天轮和观景摩天轮3种。
3.2摩天轮结构
3.2.1驱动装置
驱动装置为摩天轮的转盘的转动提供动力，一般有两种形式，即：电机驱动和液压马达驱动。世界上早期建造的摩天轮采用电机驱动，直到英国“伦敦眼”采用了先进的液压驱动系统，并设置了减速机构，该种驱动系统具有体积小、能耗低、成本低、可靠性高等特点，现在建造的摩天轮多采用液压驱动系统。
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3.2.2支承立柱
支承立柱支撑整个摩天轮的重量和游客满载重量，对摩天轮的稳定运行起到至关重要的作用，它是摩天轮的重要组成构件。支承立柱有两种形式，即：双支撑形式和单支撑形式。
3.2.3转盘
转盘结构一般采用呈倒三角结构的桁架设计，由内轮缘、外轮缘和内外轮缘之间的支撑杆组成。转盘和吊厢连接，其结构设计必须合理，在力求减轻结构重量的前提下，应当保证足够的刚度和强度。
3.2.4吊厢
吊厢是游客的载体，必须有足够的强度，吊厢门必须安装有两道游客不能从内侧打开的门锁装置。吊厢有全封闭式和半封闭式两种。
3.2.5控制室
控制室是整个设备的“大脑”，由复杂的控制电路组成，控制摩天轮上所有的电气设备有条不紊的工作。控制室必须独立设置，控制室内视野开阔，且要求方便操作人员观察到设备的运行状况，如有盲区，必须安装监控装置。
4检验案例分析及应对措施
4.1吊箱门锁装置
按照《游乐设施监督检验规程》附件1中6.11的要求：“距地面1m以上封闭乘人舱门，必须设乘人在内部不能开启的两道锁紧装置。”在现场检验中发现某游乐设备制造公司生产的摩天轮吊箱门虽安装有两道锁紧装置，但是该两道锁紧装置结构形式相同且平行安装在门上，操作人员在关闭摩天轮吊舱门时，需将两个门锁同时锁上才能使两道锁紧装置都起作用。其安全隐患在于，如果操作人员在关闭摩天轮吊箱门时没有检查两个门锁是否同时锁上，就可能发生其中一个门锁没能锁上的情况，产生较大的安全风险。作者对门锁装置的可靠性进行了试验，人为将其中一个门锁未锁上，然后在摩天轮外反复用力拉门把手试图开门，发现存在锁紧装置未能可靠锁紧、门被打开的严重缺陷问题[1]。对此，作者要求制造单位对门锁装置进行改进。改变其中一道锁紧装置的结构形式，使操作人员能在关上摩天轮吊舱门时较方便地锁上两道锁紧装置，保障了吊箱门锁装置的可靠性。
4.2防止吊箱摆动装置
在现场检验中发现某游乐设备制造公司生产的摩天轮吊箱没有安装防止吊箱摆动装置。根据《观览车类游艺机通用技术条件》（GB/T18164－2008）中10.1.8.2的要求，转盘直径超过40m时，悬挂式吊箱应设防止吊箱摆动的阻尼装置。虽然该设备的回转直径为37.8m，根据标准并非必须要安装防止吊箱摆动的阻尼装置，但是由于该设备安装地点在海边，设备容易受到不规则运动的脉动风的影响，设备运行时吊箱摆动幅度较大[2]。为了保障设备安全运行，考虑了风载荷的影响，作者向制造单位提出加装防止吊箱摆动的阻尼装置的意见。制造单位随后为每个吊箱都加装了防止吊箱摆动的弹簧阻尼装置，解决了设备运行时吊箱摆动幅度较大产生的安全隐患问题。
4.3主轴倾斜度
按照《游乐设施监督检验规程》附件1中2.14“主轴切斜度不大于1/1500”的要求，在现场检验中，作者用全站仪对某游乐设备制造公司生产的摩天轮主轴倾斜度进行了测量，结果发现其倾斜度达到了2.2/1000，工作人员立刻向使用单位和制造单位提出隐患问题[3]。由于摩天轮设备高大，主轴倾斜度超标会影响设备稳定性。为保障设备安全运行，使用单位和制造单位协商后，采取“在设备上采集5个固定点用经纬仪进行检测，第1年每3个月测量1次，台风季节追加检测频率，若发现主轴倾斜度数据发生突变则要立即停止使用该设备”的安全措施，并签署了监护使用的意见[4]。笔者认为使用单位和制造单位采取该监控措施，可以及时发现主轴倾斜度发生的突变，有效控制风险，确保设备安全运行。
结束语：
总之，大型游乐设施作为最受社会关注的特种设备，必须从游乐设施的设计、安装、制造、运营维护、安全操作、检验检测、监督监管等诸多方面全方位管理。只有设计单位、生产厂家、使用单位、检验机构、政府部门等多方主体各司其职，才能更好的对大型游乐设施进行有效管理，降低事故率，保障游客生命财产安全。
参考文献：
[1]宋伟科，单宇佳.游乐设施安全相关系统安全完整性评价方法研究[J].中国特种设备安全，2018，34（03）：3-6+9.
[2]黄秀绢.大型游乐设施安全管理探讨[J].旅游纵览（下半月），2017（02）：67+69.
[3]赵政明.大型游乐设施的安全管理与常见故障处理[J].黑龙江科技信息，2014（28）：54.
[4]王昊，周勇.在用游乐设施安全风险评价方法的研究[J].装备制造技术，2014（09）：249-251.
论文作者:李农
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/31
标签：摩天轮论文; 游乐设施论文; 装置论文; 设备论文; 门锁论文; 压盖论文; 倾斜度论文; 《河南电力》2019年4期论文;