光 机 电 Optics & Mechanics & Electrics122 军民两用技术与产品 2018·2（下）引言随着社会发展以及科技的进步，我国游乐设施行业也取得了蓬勃发展。新奇特的设备也越来越多，随之带来的危险性也在逐渐增加，近年来，大型游乐设施事故时有发生。制动装置作为大型游乐设施安全保护装置之一，其可靠性直接关系到游客的生命安全。2015年，某制造厂家生产的“狂呼”游乐设备接连发生两次事故，经调查，引发此类事故的直接原因是制动装置制动力矩不足，在满偏载、停车不准确的情况下造成的溜车。制动装置作为大型游乐设施安全保护装置之一，可见对“狂呼”的制动装置进行失效...

　　光 机 电 Optics & Mechanics & Electrics122 军民两用技术与产品 20182（下）引言随着社会发展以及科技的进步，我国游乐设施行业也取得了蓬勃发展。新奇特的设备也越来越多，随之带来的危险性也在逐渐增加，近年来，大型游乐设施事故时有发生。制动装置作为大型游乐设施安全保护装置之一，其可靠性直接关系到游客的生命安全。2015年，某制造厂家生产的“狂呼”游乐设备接连发生两次事故，经调查，引发此类事故的直接原因是制动装置制动力矩不足，在满偏载、停车不准确的情况下造成的溜车。制动装置作为大型游乐设施安全保护装置之一，可见对“狂呼”的制动装置进行失效分析是非常必要的。1 “狂呼”制动装置原理“狂呼”游乐设施，高度22.8m，回转直径19.8m，座舱随大臂360旋转，自身自由摆动（不翻滚）。该设备采用两套独立的电力液压块式制动器（如图1），该制动器主要由制动架、制动瓦、推动器、制动弹簧、力矩调整螺杆、退距调整螺杆等部分组成（如图2），其工作原理如下 ：当机构断电，停止工作时，制动器的驱动装置推动器也同时断电（或延时断电），停止驱动（推力消除），这时制动弹簧的弹簧力通过两侧制动臂传递到制动瓦上，使制动覆面产生规定的压力，并建立规定的制动力矩，起到制动作用 ；当机构通电驱动时，制动器的推动器也同时通电驱动并迅速产生足够的推力推起推杆，迫使制动弹簧进一步压缩，制动臂向两侧外张，使制动瓦制动覆面脱离制动轮，消除制动覆面的压力和制动力矩，停止制动作用。图11.液压电磁铁2.杠杆3.挡板4.螺杆5.弹簧架6.制动臂7.拉杆8.瓦块9.制动轮1.推杆2.活塞3.静铁芯4.线.放气螺栓图22 “狂呼”制动装置失效分析2015年，某“狂呼”事故的发生经调查，主要由于制动装置失效，制动力矩不够引发的，但是事故的原因往往是多方面造成的，一方面由于设计制造及安装单位对大型游乐设施中制动装置安全分析能力较差、安全隐患较多，另一方面是运营使用单位日常检查保养不到位等。2.1 设计分析该设备在设计方面缺少安全分析，GB8408-2008《游乐设施安全规范》中明确规定，游乐设施设计时应进行安全分析，即对可能出现的危险进行判断，并对危险可能引起的风险进行评估。安全分析的目的是识别所有可能出现的与游乐设施或乘人有关的一些情况，而这些情况肯恩对乘人和设施造成伤害。一旦发现某个环节存在危险，应对其产生的后果，特别是对乘人造成的风险程度进行评估。而该设备在设计中选用了普通的鼓式制动器作为制动装置，且未设置制动装置制动力矩联锁控制措施，无法及时判断制动器的制动力矩是否满足设计要求，只能靠人工调节，存在一定的安全隐患。一旦制动力矩调节不到位，就可能引发案例中的溜车事故。2.2 制造安装过程目前设备上使用的制动器均为外购件，市场情况复杂，在采购过程中难免遇到质量不合格产品，从而导致整个设备的故障。另外，制动装置的调节在制动能力中起到至关重要的作用，而在设备安装调试过程中，定位不准确、不按照使用说明书调整，调整完毕后不按要求验证制动力矩等均会导致事故的发生。2.3 使用环节《大型游乐设施安全监察规定》（国家质检总局令第154号）中规定，运营使用单位应当按照安全技术规范和使用维护说明书的要求，开展设备运营前试运行检查、日常检查和维护保养、定期安全检查并如实记录。对日常维护保养和试运行检查等自行检查中发现的异常情况，应当及时处理。在国家法定节假日或举行大型群众性活动前，运营使用单位应当对大型游乐设施进行全面检查维护，并加强日常检查和安全值班。而设备使用维护说明书中也明确规定制动器的检查周期和项目，而部分使用单位仍然存在制动器检查不到位，无法快速诊断推动器工作行程是否正常，制动力矩是否可靠等，及时做出调整，易损件失效情况下不及时更换，最终导致制动过程失效。3 “狂呼”制动装置优化后安全分析针对“狂呼”制动装置存在的问题制造单位在设计方面进行了优化设计，在设备上加装防滑机构（如图3）。当设备制动后，站台进入座舱下，由活动站台推动气路换向阀，气缸下腔进气顶起限位机构，这时板状零件可能会插入到两个销轴之间或将某个销轴压下，相邻销轴仍会挡住板状零件，这样就限制了回转臂的摆动，减少因为制动装置失效后造成设备事故。4 建议该优化方案无论在日常运行还是设备本身的安全可靠性方面都得到很大的提高。除了安装辅助防滑机构外，在游乐设施制动装置方面还应注意以下几点 ：1）在设计时，防止制动过程冲击过大，制动系统应具有一个机电式制动器（摩擦型），还可装设其他制动装置（如电气制动）来作为减速制动。另外，应考虑所有参与向制动轮（盘）施加制动力的制动机械部件应至少分两组设置，如果其中一组部件不起作用，应（下转126页）摘 要 本文通过“狂呼”的检验案例，对其制动装置进行失效模式分析。从设计、制造安装、使用维护等环节分别进行分析，同时提出相关建议，以保证游乐设施安全运行。关键词 游乐设施 ；制动装置 ；失效分析文章编号：1009-8119（2018）02（2）-0122-02“狂呼”制动装置失效分析司晓霞 1 韩 喆 2（1.江苏省特种设备安全监督检验研究院，南京 210036；2.中国船舶科学研究中心，无锡 214082）万方数据