大青蟲慣性滑車緣何“停擺”

文/王琤陽

大青蟲慣性滑車緣何“停擺”

文/王琤陽

滑行車作為一種經典的常見游樂設施，其乘玩時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施。本期講座特邀上海市特種設備監督檢驗技術研究院游樂設施(防爆)檢驗室王琤陽，講述上海某公園中的大青蟲慣性滑車游樂項目在運營使用中發生設備故障的案例，分析其設計制造中存在的安全隱患，闡述故障發生原因，并提出了相應的整改方案及應對措施。

一、關鍵詞點擊

1.滑行車

根據國家標準GB/T 18159-2008《滑行車類游藝機通用技術條件》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動形式類似的游藝機（如圖1所示）。其主要運動特點為車輛本身無動力，由提升裝置提升到一定高度后，靠慣性沿軌道運行。還有一種是車輛本身有動力，在起伏較大的軌道上運行。

2. 慣性滑車

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

圖1 運行中的滑行車

圖2 車輛上鏈掛鉤裝置示意圖

運行初始階段，由鏈條傳送動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摩擦力，在兩條起伏蜿蜒的鋼軌道上螺旋式運行。

二、案例簡介

上海某公園的一臺大青蟲慣性滑車，在做整機運行試驗的過程中，在正常啟動運行后，車輛沿導軌提升段上升，當前二節車輛離開動力提升段到達水平軌道段時，車輛突然停下，操作人員多次嘗試，車輛還是無法啟動和后退（如圖3所示）。

圖3 滑行車故障示意圖

圖4 連接構件

圖5 型鋼形變示意圖

經檢查發現，連接首節車輛輪架裝置后排的型鋼發生形變，使該車輛的輪距發生改變，因而導致該車輛的導輪與滑行軌道發生擠壓與摩擦，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：該設備采用輸送鏈傳動提升方式，首節車輛下的金屬框架及尾節車輛下的金屬框架上，設置了上鏈掛鉤裝置，當車輛沿軌道提升段提升時，掛鉤裝置插入在傳動鏈條的中間孔洞間，起到了把車輛牽引和推上軌道斜坡的作用?？紤]到由于車輛間前后連接件的靈活性和滑行軌道的轉彎半徑存在一定的約束間隙，而為了保持整列車在懸空運行時的平穩,僅靠車輛輪架裝置中的軌道側靠輪來實現，顯然不足。當車輛部分提升到高空等候區域時，有一個較大的轉折，部分車輛的連接構件（如圖4所示）所受的力發生了變化，后繼車輛則不停地提升、動力傳遞，沿軌道上升時提升推力逐漸消失，對平臺上車輛連接構件有一個較大的水平沖擊力，容易使車體后排作為連接構件的型鋼發生形變（如圖5所示），從而間接使行走輪、側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，導致慣性滑車突然停擺。

四、改進建議

根據國家標準GB 8408-2008《游樂設施安全規范》和GB/T 18159-2008《滑行車類游藝機通用技術條件》的要求，滑行車類游藝機整機運行應正常，提升過程應平穩可靠，不應產生異常的沖擊振動等現象，安裝精度應符合有關標準，且零部件不允許有永久變形和損壞現象。

為了改善此類導軌滑車的性能及安全，考慮從以下幾個方面著手改進：

1.在車輛結構上加強掛鉤受力點，減少受力點集中在某個特定位置的金屬框架上的現象。即適當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減少車輛間的位移，降低車輛間的沖擊載荷，減少連接構件的形變以及降低車輪與軌道之間產生摩擦擠壓的可能。

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

3.提高制造精度，改善行走輪、側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，使底架成小封閉結構，增加車體的整體抗形變能力。

5.加強運行中的設備維護保養與檢查，重點檢查首節車輛車尾的輪架裝置及車體框架的變形狀況。

（支持單位：上海市特種設備監督檢驗技術研究院）