沈阳松陵游乐设备制造厂 辽宁省 110034
摘要：高空观览车(即摩天轮)在中国的发展已有三十多年，结构从传统的桁架式衍生出了支臂辐条式、幅条式和无轴式等多种型式并制造使用。本文主要简述了100米机械传动幅条式摩天轮的整体设计。
关键词：100米；机械传动；摩天轮；观览车
一、设计任务依据
1、设计依据
GB8408-2008游乐设施安全规范
GB/T18164-2008观览车类游艺机通用技术条件
GB50009-2001建筑结构荷载规范
游乐设施安全技术监察规程（试行）
GB5185-2005焊接及相关工艺方法代号
GB/T4162-1991锻轧钢棒超声波检验方法
2、主要技术参数
（1）高度：100米；（2）回转直径：94米；（3）吊舱：42台；（4）承载人数：8人/台；共336人；（5）转速：24min/r；（6）传动方式：机械传动；（7）使用年限：15年。
二、设备特点及使用环境
1、特点：
（1）采用16台减速电机带动轮胎摩擦转轮上摩擦圈绕中心轴固定旋转。（2）中心轴采用旋转结构。（3）转轮为钢索结构。（4）吊舱采用铝合金结构。
2、使用环境：
（1）风速：＜15m/s；（2）海拔高度：＜2000米；（3）环境温度：-10℃～40℃；（4）环境湿度：＜90%。
三、工作原理
高空观览车旋转由左右4组动力装置同时传动，由4台减速电机分别带动4个轮胎旋转，上下轮胎通过螺栓夹紧转轮摩擦圈产生摩擦力传动转轮绕中心轴匀速转动，并带动吊舱做匀速回转运动，吊舱则应始终保持垂直水平面状态不变。
四、主要结构特点
观览车结构分为支柱、中心轴、转轮、传动系统、吊舱、电气系统和站台等部分组成。
1、支柱。（1）每侧采用四支柱支撑。（2）支柱顶座设置安全护栏。（3）支柱内部设置检修爬梯。（4）传动部分安装在传动支架上，并为传动部分设计检修平台和爬梯，方便维护和使用。
2、中心轴。（1）中心轴由35#锻件加工而成，满足强度要求。（2）选择双向推力轴承和调心滚子轴承，保证轴向力和径向力的传递。（3）为安装、使用和维护方便进行必要的细节设计。
3、转轮。（1）转轮采用全辐条式结构，三角型外环支架及钢索共同组合形成转轮结构，均采用镀锌高强螺栓联接锁紧以确保使用安全。（2）摩擦圈调整并与外环焊接牢固。（3）转轮采用工厂内分段制造、现场组对的连接方式。
4、传动系统。传动系统选择机械传动系统。通过16台减速电机分别带动16个轮胎上下夹紧摩擦圈，通过轮胎摩擦的方式带动转轮匀速旋转。
（1）由减速电机传动轮胎旋转，螺栓夹紧传动轮胎，实现转轮的匀速转动。（2）设置了旋转及上下调整的销轴及弹簧，实现传动系统运行过程中的自动控制。
5、吊舱。（1）吊舱设置双重锁紧装置以确保安全。（2）吊舱内设置空调、音响提高吊舱的舒适感。
6、电气系统。（1）能满足全部系统运行的电力供应，为保障设备安全运行设置应急供电系统。（2）控制柜除满足机械传动系统工作外，还兼负站台供电、转轮灯具、吊舱音响和空调、监控器等的供电。（3）设计应急系统。（4）系统设置手/自动转换、供电指示、仪表显示、转速测量、安全报警、转轮正、反转等系统。（5）设计避雷系统确保设备安全（等电位整体接地避雷方式）。
7、站台。（1）按要求设置安全护栏。（2）设置遮阳棚以方便游人。
8、其它。全部钢构件采用喷沙除锈涂环氧富锌底漆，零件组装后再涂一遍底漆后喷面漆。全部安装后再涂一遍面漆以防锈。
五、制造、安装、调整的要求
1、制造的要求
⑴在制造前要求技术人员进行图纸会审及技术交底。⑵根据设备的结构特点、工厂生产情况进行工艺安排。⑶生产班组根据图纸进行放样及工装准备。⑷检验人员实行跟班检验，技术人员实行非定时抽检及技术处理。
2、安装技术要求
在基础验收合格后由专业技术人员按安装图纸及相关标准进行安装。
3、安装程序应由下至上，支柱→中心轴→转轮→电气元器件→工作平台→传动系统→吊舱→灯光→围栏。
4、调整内容
支柱的垂直度、中心轴平行度
电气及控制系统调整、供电、音响、空调、灯饰、控制等
安装调整后的各项性能指标、偏差均应符合GB8408-2008、GB/T18164-2008及图纸的相关要求。
5、灯光安装要求
（1）灯具的安装重量不得超过整机重量的5%。（2）灯具及安装板的迎风面积应小于整机的迎风面积。（3）严禁在设备杆件上打孔、焊接、借用杆件连接螺栓等影响安全的方法。（4）灯光应使用对人体无危险的安全电压（小于36V）。（5）灯光系统不得接入设备正常运行线路中，应独立使用电缆。
六、电气控制系统设计说明
（一）设计依据
1．设备概况：本台设备驱动部分总功率35.2KW，空调部分30KW，灯饰部分功率15KW；总功率95.2KW。
电源市电380V，50HZ，备用电源：柴油发电机。
2．相关专业提供给的工程设计资料；
3．中华人民共和国现行主要标准及法规：
《低压配电设计规范》GB50054-2011
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011
《游乐设施安全规范》GB8408-2008
其它有关的现行规程、规范及标准。
（二）设计范围：1．本工程设计包括以下电气系统:1）传动部分配电；2）电气控制系统；
（三）传动部分配电：本设备的传动部分主要由变频器控制2.2kW的减速电机抱闸等组成，在断电时，电机抱闸锁死，保证设备静止时不出现溜车、打滑现象。
（四）电气控制系统：本设备电器控制系统主要由接触器、继电器、按钮等组成。
（五）负荷计算：单台驱动电机功率2.2KW，额定工作电流4.9A，断路器整定值选6A，导线选取与断路器相配合，其载流量大于6A。
16台电机总功率35.2KW，满负载情况下总电流72A，因此KM3选取额定电流为75A。
吊舱空调电源预留功率30KW，可使用电流63A，漏电断路器整定值选80A，导线选取与断路器相配合，其载流量大于80A。
（六）导线选择原则：（1）根据计算负荷电流选电路器整定值；（2）根据电路器整定值选电缆；（3）导线及断路器选择时要前后级之间相互配合，前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级；（4）动力设备考虑自启动影响，断路器整定时要选择高一级数值。
（七）选择结果：本设备入户线缆由用户提供，导线不小于95mm2绝缘铜芯线。
配电柜与现场电机之间选用KVVRP-3*1.5电缆。
PE线必须用绿/黄导线或标识。
吊舱空调电源至滑环部分选用BJV-3*16+2*10电缆,灯饰电源至滑环部分选用YJV-3*10+2*4电缆;操作台至配电柜之间控制线路选用KVVR-24*1.0电缆。
参考文献
[1]付恒生，林明，梁朝虎.大型游乐设施设计[M].上海:同济大学出版社.2015
[2]郑志涛.大型游乐设施制造与安装[M].上海:同济大学出版社.2015
[3]游乐设施安全规范GB8408-2008[S].北京:中国标准出版社.2008
[4]《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011[S].北京：中国标准出版社.2011
论文作者:李金钢,王晓光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：转轮论文; 心轴论文; 设备论文; 断路器论文; 电机论文; 导线论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第24期论文;