大型游樂設(shè)施束縛裝置閉合鎖緊狀態(tài)的檢驗(yàn)要求與改進(jìn)實(shí)例

摘" 要：隨著大型游樂設(shè)施對更高、更快、更刺激的不斷追求，加速度處于區(qū)域4—5區(qū)的大型游樂設(shè)施也越來越多，對大型游樂設(shè)施的檢驗(yàn)、監(jiān)管帶來了較大的調(diào)整，特別是大型游樂設(shè)施束縛裝置的檢驗(yàn)存在制造標(biāo)準(zhǔn)、“42號文”、檢驗(yàn)規(guī)范不一致的情況，導(dǎo)致運(yùn)營使用單位自檢和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)要求不一致；該文從加速度處于區(qū)域4—5區(qū)的大型游樂設(shè)施制造標(biāo)準(zhǔn)、“42號文”、《大型游樂設(shè)施安全技術(shù)規(guī)程》的要求出發(fā)，梳理大型游樂設(shè)施檢驗(yàn)過程中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)；同時以某神州飛碟束縛裝置未鎖緊實(shí)例進(jìn)行分析，設(shè)計一種方便更換、高可靠性、高耐磨性能的新型束縛裝置的棘齒結(jié)構(gòu)，能夠有效預(yù)防因磨損導(dǎo)致束縛裝置未鎖緊的情況發(fā)生。

關(guān)鍵詞：大型游樂設(shè)施；束縛裝置；閉合鎖緊狀態(tài)；改進(jìn)；加速度

中圖分類號：TH123" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）35-0052-04

Abstract： With the continuous pursuit of higher， faster and more exciting large-scale amusement facilities， there are more and more large amusement facilities with acceleration in areas 4-5. The inspection and supervision of large-scale amusement facilities have brought about major adjustments. In particular， there are inconsistencies in the manufacturing standards， \"No.42 Document\"， and inspection specifications for the inspection of restraint devices of large-scale amusement facilities， resulting in inconsistent requirements for self-inspection of operating units and inspection agencies; based on the requirements of the manufacturing standards， \"No.42 Document\"， and safety technical regulations large scale amusement facilities for large-scale amusement facilities with acceleration in areas 4-5， this paper sorts out the technical points that need to be paid attention to during the inspection process of large-scale amusement facilities. At the same time， based on the example of a certain Shenzhou flying saucer restraining device that is not locked， a ratchet structure of a new restraining device that is easy to replace， highly reliable， and highly wear-resistant is designed， which can effectively prevent the restraining device from being unlocked due to wear.

Keywords： large-scale amusement equipment; restraint device; closed and locked state; improvement; acceleration

從2018年8月市場監(jiān)管總局辦公廳發(fā)布《市場監(jiān)管總局辦公廳關(guān)于開展大型游樂設(shè)施乘客束縛裝置安全隱患專項排查治理的通知》（市監(jiān)特〔2018〕42號）（以下簡稱“42號文”），到2024年3月1日起實(shí)施的TSG 71—2023《大型游樂設(shè)施安全技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《技術(shù)規(guī)程》）均對大型游樂設(shè)施的束縛裝置提出了較為明確的設(shè)計、檢驗(yàn)要求。特別是《技術(shù)規(guī)程》從設(shè)計階段就提出了明確的設(shè)計要求，可見大型游樂設(shè)施束縛裝置對于游客安全乘坐大型游樂設(shè)施的重要性[1]。因設(shè)計加速度處于區(qū)域1—3區(qū)的大型游樂設(shè)施束縛裝置要求簡單，檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)基本能夠滿足要求，設(shè)計加速度處于區(qū)域4—5區(qū)的大型游樂設(shè)施束縛裝置要求較高，處于區(qū)域4—5區(qū)的束縛裝置要求鎖緊裝置設(shè)計冗余，處于區(qū)域5區(qū)的束縛裝置進(jìn)一步需要設(shè)計2套獨(dú)立的束縛裝置、外部指示以及束縛裝置的鎖緊聯(lián)鎖控制[2-5]。本文從加速度處于區(qū)域4—5區(qū)大型游樂設(shè)施制造標(biāo)準(zhǔn)、“42號文”、《技術(shù)規(guī)程》的要求出發(fā)，梳理大型游樂設(shè)施檢驗(yàn)過程中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)，同時結(jié)合檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一起束縛裝置未鎖緊存在的安全隱患實(shí)例進(jìn)行剖析，針對束縛裝置發(fā)生未鎖緊原因進(jìn)行分析，設(shè)計了一種便于更換且耐磨性能更好的新型棘齒結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場使用1年后進(jìn)行了磨損量測試對比與使用情況的了解，證實(shí)了設(shè)計的新型棘齒結(jié)構(gòu)便于更換、可靠性更高、耐磨性能更好。

1" 制造標(biāo)準(zhǔn)機(jī)安全技術(shù)規(guī)范對大型游樂設(shè)施束縛裝置的規(guī)定

GB 8408—2018《大型游樂設(shè)施安全規(guī)范》要求區(qū)域5區(qū)的大型游樂設(shè)施束縛裝置對應(yīng)5級束縛裝置，其要求是每套束縛裝置只能保護(hù)一名乘客、最后鎖緊位置可調(diào)、束縛裝置應(yīng)自動鎖緊、只允許操作人員手動或者自動鎖緊、鎖緊裝置需冗余、配置2套獨(dú)立的束縛裝置、正?；虍惓顟B(tài)外部可以指示、與設(shè)備啟動控制進(jìn)行聯(lián)鎖。區(qū)域4區(qū)的大型游樂設(shè)施束縛裝置對應(yīng)4級束縛裝置，和區(qū)域5區(qū)要求不同是不需要正?；虍惓顟B(tài)外部可以指示；同時要求如果束縛裝置是安全壓桿的，安全壓杠行程應(yīng)可調(diào)節(jié)，壓杠在壓緊狀態(tài)時端部的游動量不大于35 mm[6]。

GB/T 18159—2019《滑行車類游樂設(shè)施通用技術(shù)條件》對于區(qū)域4—5區(qū)乘客束縛裝置型式與配置數(shù)量應(yīng)符合GB 8408—2018的規(guī)定，且區(qū)域4—5區(qū)范圍內(nèi)的安全壓杠，其最小閉合位置壓杠末端與限制面位置不大于150 mm，運(yùn)行中應(yīng)能有效限制乘客不能從座位脫出。

GB/T 18161—2020《飛行塔類游樂設(shè)施通用技術(shù)條件》對于區(qū)域4-5區(qū)乘客束縛裝置應(yīng)設(shè)置2套獨(dú)立的乘客束縛裝置或1套失效安全的束縛裝置，束縛裝置應(yīng)為安全壓杠，安全壓杠應(yīng)設(shè)置至少2套鎖緊裝置，鎖緊裝置應(yīng)便于檢查[7]。

2" “42號文”與《技術(shù)規(guī)程》對大型游樂設(shè)施束縛裝置的檢驗(yàn)要求

“42號文”規(guī)定：2018年11月30 日之后安裝的大型游樂設(shè)施，設(shè)計加速度在區(qū)域4與區(qū)域5范圍內(nèi)的，應(yīng)實(shí)現(xiàn)主要乘客束縛裝置閉合并鎖緊與設(shè)備啟動自動聯(lián)鎖功能。2018年11月30日之前安裝的大型游樂設(shè)施和在用大型游樂設(shè)施，設(shè)計加速度在區(qū)域4與區(qū)域5范圍內(nèi)的，應(yīng)實(shí)現(xiàn)主要乘客束縛裝置閉合并鎖緊與設(shè)備啟動自動聯(lián)鎖或人工聯(lián)鎖功能，優(yōu)先選用自動聯(lián)鎖。意思很明確：檢驗(yàn)中要求2018年11月30日之后安裝的大型游樂設(shè)施，設(shè)計加速度在區(qū)域4與區(qū)域5范圍內(nèi)的大型游樂設(shè)施主要乘客束縛裝置，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)束縛裝置閉合與鎖緊，能夠與設(shè)備的啟動進(jìn)行自動聯(lián)鎖；如果是2018年11月30日之前安裝的大型游樂設(shè)施，其束縛裝置應(yīng)該通過技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)自動或者手動聯(lián)鎖；檢驗(yàn)過程中，需要逐個對束縛裝置進(jìn)行閉合與鎖緊分別驗(yàn)證其與啟動控制的聯(lián)鎖功能是否有效[8]。

《技術(shù)規(guī)程》明確：設(shè)計加速度處區(qū)域4與區(qū)域5范圍內(nèi)的大型游樂設(shè)施，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)主要乘客束縛裝置閉合鎖緊與設(shè)備起動自動聯(lián)鎖，并且只能由操作人員釋放主要乘客束縛裝置[9-12]。

3" 檢驗(yàn)注意事項與實(shí)例分析

3.1" 檢驗(yàn)注意事項

對于設(shè)計加速度處區(qū)域4與區(qū)域5范圍內(nèi)的大型游樂設(shè)施，如果束縛裝置為安全壓桿（圖1），檢驗(yàn)過程中，首先查看對應(yīng)設(shè)備的設(shè)計文件鑒定或者型式試驗(yàn)資料，查閱其設(shè)計加速度數(shù)值，按照GB 8408—2018設(shè)計加速度圖進(jìn)行加速度區(qū)域劃分，確定其所處加速度區(qū)域。然后查看設(shè)計圖紙與現(xiàn)場安全壓桿型式確定其一致性，重點(diǎn)關(guān)注GB 8408—2018要求的鎖緊裝置需冗余。最后分別驗(yàn)證閉合、鎖緊功能與設(shè)備啟動的聯(lián)鎖功能。

從圖1中可以明顯地看到安全壓桿的閉合與鎖緊分別采用了2套傳感器對閉合與鎖緊狀態(tài)進(jìn)行采集，2套棘輪棘齒機(jī)構(gòu)形成冗余，每套棘輪棘齒機(jī)構(gòu)上設(shè)計2個棘齒形成冗余，符合大型游樂設(shè)施制造標(biāo)準(zhǔn)、“42號文”、《技術(shù)規(guī)程》的要求。

3.2" 檢驗(yàn)案例分析

近期對某游樂場神州飛碟進(jìn)行檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)其主要束縛裝置——安全壓桿的閉合鎖緊機(jī)構(gòu)（棘輪棘齒）只有一邊嚙合完整，但是棘爪下方對其產(chǎn)生鎖緊力的壓緊彈簧是完好無損的，圖2為現(xiàn)場只能單邊嚙合的圖片。

為進(jìn)一步探究只能實(shí)現(xiàn)單邊嚙合的原因，通過拆開外罩，取出棘齒發(fā)現(xiàn)圖2中左邊棘齒頂部磨損嚴(yán)重，通過尺寸測量，左邊棘齒與設(shè)計尺寸比磨損了1.3 mm，右邊棘齒磨損了0.5 mm，采用MH-500硬度計對左右兩邊棘齒靠近棘齒頂部相同位置進(jìn)行了硬度測試，測試結(jié)果見表1。

通過表1可知，棘齒靠近棘齒頂部部分硬度最大為139 HV，最小的為120 HV，與棘齒設(shè)計Q235材質(zhì)的硬度（120～165 HV）相符，但是基本都在材質(zhì)的下限值附近，圖2中棘齒頂部出現(xiàn)磨損嚴(yán)重，一方面是棘齒頂部硬度值偏小，另一方面是設(shè)備使用頻率使用高。

4" 措施與對策

神州飛碟原棘齒結(jié)構(gòu)如圖3所示，如果更換棘齒需要拆開座椅后蓋，拆除束縛裝置監(jiān)測與聯(lián)鎖電氣裝置，將固定螺栓拆除后才能進(jìn)行更換棘齒，較為復(fù)雜，工作量大，運(yùn)營使用單位有時日常檢查過程中即使發(fā)現(xiàn)了束縛裝置閉合鎖緊裝置存在無法鎖緊的問題，因?yàn)椴挥绊懺O(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致運(yùn)營使用單位繼續(xù)使用的情況。

為便于更換，設(shè)計了一種快速拆卸安裝的棘齒結(jié)構(gòu)，新設(shè)計的棘齒結(jié)構(gòu)如圖4（a）所示，如果棘齒頂部出現(xiàn)磨損，只需要拆卸2個固定的內(nèi)六角螺栓，即可完成棘齒的更換。

且棘齒頂部采用T10材質(zhì)，其硬度可達(dá)600～700 HV，可以有效降低磨損。對該神州飛碟其中的一半座椅（12個）的束縛裝置棘齒采用圖4（a）結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場實(shí)際采用的棘齒結(jié)構(gòu)按照圖4（a）的設(shè)計圖制作成圖4（b）所示結(jié)構(gòu)，為測試其便利性、可靠性及耐磨性，通過現(xiàn)場使用1年后，測量神州飛碟24個座椅棘齒頂部磨損情況及使用情況，反饋見表2。

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