大型游乐设施束缚装置闭合锁紧状态的检验要求与改进实例

摘" 要：随着大型游乐设施对更高、更快、更刺激的不断追求，加速度处于区域4—5区的大型游乐设施也越来越多，对大型游乐设施的检验、监管带来了较大的调整，特别是大型游乐设施束缚装置的检验存在制造标准、“42号文”、检验规范不一致的情况，导致运营使用单位自检和检验机构检验要求不一致；该文从加速度处于区域4—5区的大型游乐设施制造标准、“42号文”、《大型游乐设施安全技术规程》的要求出发，梳理大型游乐设施检验过程中需要注意的技术要点；同时以某神州飞碟束缚装置未锁紧实例进行分析，设计一种方便更换、高可靠性、高耐磨性能的新型束缚装置的棘齿结构，能够有效预防因磨损导致束缚装置未锁紧的情况发生。

关键词：大型游乐设施；束缚装置；闭合锁紧状态；改进；加速度

中图分类号：TH123" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：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

从2018年8月市场监管总局办公厅发布《市场监管总局办公厅关于开展大型游乐设施乘客束缚装置安全隐患专项排查治理的通知》（市监特〔2018〕42号）（以下简称“42号文”），到2024年3月1日起实施的TSG 71—2023《大型游乐设施安全技术规程》（以下简称《技术规程》）均对大型游乐设施的束缚装置提出了较为明确的设计、检验要求。特别是《技术规程》从设计阶段就提出了明确的设计要求，可见大型游乐设施束缚装置对于游客安全乘坐大型游乐设施的重要性[1]。因设计加速度处于区域1—3区的大型游乐设施束缚装置要求简单，检验过程中发现基本能够满足要求，设计加速度处于区域4—5区的大型游乐设施束缚装置要求较高，处于区域4—5区的束缚装置要求锁紧装置设计冗余，处于区域5区的束缚装置进一步需要设计2套独立的束缚装置、外部指示以及束缚装置的锁紧联锁控制[2-5]。本文从加速度处于区域4—5区大型游乐设施制造标准、“42号文”、《技术规程》的要求出发，梳理大型游乐设施检验过程中需要注意的技术要点，同时结合检验过程中发现的一起束缚装置未锁紧存在的安全隐患实例进行剖析，针对束缚装置发生未锁紧原因进行分析，设计了一种便于更换且耐磨性能更好的新型棘齿结构，现场使用1年后进行了磨损量测试对比与使用情况的了解，证实了设计的新型棘齿结构便于更换、可靠性更高、耐磨性能更好。

1" 制造标准机安全技术规范对大型游乐设施束缚装置的规定

GB 8408—2018《大型游乐设施安全规范》要求区域5区的大型游乐设施束缚装置对应5级束缚装置，其要求是每套束缚装置只能保护一名乘客、最后锁紧位置可调、束缚装置应自动锁紧、只允许操作人员手动或者自动锁紧、锁紧装置需冗余、配置2套独立的束缚装置、正常或异常状态外部可以指示、与设备启动控制进行联锁。区域4区的大型游乐设施束缚装置对应4级束缚装置，和区域5区要求不同是不需要正常或异常状态外部可以指示；同时要求如果束缚装置是安全压杆的，安全压杠行程应可调节，压杠在压紧状态时端部的游动量不大于35 mm[6]。

GB/T 18159—2019《滑行车类游乐设施通用技术条件》对于区域4—5区乘客束缚装置型式与配置数量应符合GB 8408—2018的规定，且区域4—5区范围内的安全压杠，其最小闭合位置压杠末端与限制面位置不大于150 mm，运行中应能有效限制乘客不能从座位脱出。

GB/T 18161—2020《飞行塔类游乐设施通用技术条件》对于区域4-5区乘客束缚装置应设置2套独立的乘客束缚装置或1套失效安全的束缚装置，束缚装置应为安全压杠，安全压杠应设置至少2套锁紧装置，锁紧装置应便于检查[7]。

2" “42号文”与《技术规程》对大型游乐设施束缚装置的检验要求

“42号文”规定：2018年11月30 日之后安装的大型游乐设施，设计加速度在区域4与区域5范围内的，应实现主要乘客束缚装置闭合并锁紧与设备启动自动联锁功能。2018年11月30日之前安装的大型游乐设施和在用大型游乐设施，设计加速度在区域4与区域5范围内的，应实现主要乘客束缚装置闭合并锁紧与设备启动自动联锁或人工联锁功能，优先选用自动联锁。意思很明确：检验中要求2018年11月30日之后安装的大型游乐设施，设计加速度在区域4与区域5范围内的大型游乐设施主要乘客束缚装置，应能实现束缚装置闭合与锁紧，能够与设备的启动进行自动联锁；如果是2018年11月30日之前安装的大型游乐设施，其束缚装置应该通过技术措施实现自动或者手动联锁；检验过程中，需要逐个对束缚装置进行闭合与锁紧分别验证其与启动控制的联锁功能是否有效[8]。

《技术规程》明确：设计加速度处区域4与区域5范围内的大型游乐设施，应当实现主要乘客束缚装置闭合锁紧与设备起动自动联锁，并且只能由操作人员释放主要乘客束缚装置[9-12]。

3" 检验注意事项与实例分析

3.1" 检验注意事项

对于设计加速度处区域4与区域5范围内的大型游乐设施，如果束缚装置为安全压杆（图1），检验过程中，首先查看对应设备的设计文件鉴定或者型式试验资料，查阅其设计加速度数值，按照GB 8408—2018设计加速度图进行加速度区域划分，确定其所处加速度区域。然后查看设计图纸与现场安全压杆型式确定其一致性，重点关注GB 8408—2018要求的锁紧装置需冗余。最后分别验证闭合、锁紧功能与设备启动的联锁功能。

从图1中可以明显地看到安全压杆的闭合与锁紧分别采用了2套传感器对闭合与锁紧状态进行采集，2套棘轮棘齿机构形成冗余，每套棘轮棘齿机构上设计2个棘齿形成冗余，符合大型游乐设施制造标准、“42号文”、《技术规程》的要求。

3.2" 检验案例分析

近期对某游乐场神州飞碟进行检验过程中发现其主要束缚装置——安全压杆的闭合锁紧机构（棘轮棘齿）只有一边啮合完整，但是棘爪下方对其产生锁紧力的压紧弹簧是完好无损的，图2为现场只能单边啮合的图片。

为进一步探究只能实现单边啮合的原因，通过拆开外罩，取出棘齿发现图2中左边棘齿顶部磨损严重，通过尺寸测量，左边棘齿与设计尺寸比磨损了1.3 mm，右边棘齿磨损了0.5 mm，采用MH-500硬度计对左右两边棘齿靠近棘齿顶部相同位置进行了硬度测试，测试结果见表1。

通过表1可知，棘齿靠近棘齿顶部部分硬度最大为139 HV，最小的为120 HV，与棘齿设计Q235材质的硬度（120～165 HV）相符，但是基本都在材质的下限值附近，图2中棘齿顶部出现磨损严重，一方面是棘齿顶部硬度值偏小，另一方面是设备使用频率使用高。

4" 措施与对策

神州飞碟原棘齿结构如图3所示，如果更换棘齿需要拆开座椅后盖，拆除束缚装置监测与联锁电气装置，将固定螺栓拆除后才能进行更换棘齿，较为复杂，工作量大，运营使用单位有时日常检查过程中即使发现了束缚装置闭合锁紧装置存在无法锁紧的问题，因为不影响设备的正常运行，导致运营使用单位继续使用的情况。

为便于更换，设计了一种快速拆卸安装的棘齿结构，新设计的棘齿结构如图4（a）所示，如果棘齿顶部出现磨损，只需要拆卸2个固定的内六角螺栓，即可完成棘齿的更换。

且棘齿顶部采用T10材质，其硬度可达600～700 HV，可以有效降低磨损。对该神州飞碟其中的一半座椅（12个）的束缚装置棘齿采用图4（a）结构，现场实际采用的棘齿结构按照图4（a）的设计图制作成图4（b）所示结构，为测试其便利性、可靠性及耐磨性，通过现场使用1年后，测量神州飞碟24个座椅棘齿顶部磨损情况及使用情况，反馈见表2。

参考文献：

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