游乐设施结构原理及安装调试.docx
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游乐设施结构原理及安装调试
游乐设施结构原理及安装调试
第一节常见游乐设施结构及运动形式
游乐设施品种繁多，其结构及运动形式各不相同，本节介绍几种常见的具有代表性的游乐设施的结构及运动形式。
一、自控飞机游艺机
该游艺机（见图5-2-1）由回转和升降两种运动形式。
回转运动大都为机械传动（个别也有用液力传动的），传动装置安装在地基上，飞机4个升降几乎都采用液力传动，用支撑油缸3推动回转臂2，使飞机4上升或下降。
其升降大都由乘客自己操作，故起名为“自控飞机”。
必须具备的安全装置及措施：
（1）座舱中设安全带和把手。
（2）回转臂升降限位装置。
（3）飞机平衡拉杆的保险装置。
（4）液压系统过压保护装置。
（5）停电及故障状态下疏导乘客措施。
二、观览车游艺机
如图5-2-2所示。
转盘结构分为桁架式和轮辐式。
传动方式分为中心轴传动、销齿传动及周边摩擦传动，一般中小型观览车采用前两种传动方式，而后一种传动方式主要用于大型观览车。
吊厢分为封闭式和半封闭式两种，目前，大多数观览车都采用封闭式吊厢。
这种类型的观览车，绕水平轴转动，速度都比较慢，一般为15-18m/min，以便在不停机的情况下，乘客能比较方便的上下。
其传动方式有机械传动和液力传动两种。
为了解决在停电情况下疏散乘客的问题，大中型观览车，一般都备有发电机或内燃机。
必须具备的安全措施：
（1）吊厢门有两道锁。
（2）吊厢门、窗有防护栏杆。
（3）吊厢吊挂轴有保险措施。
（4）转盘能正反转。
（5）液压系统有过压保护装置。
（6）停电或故障状态下疏导乘客措施。
三、海盗船游艺机
海盗船（见图5-2-3）的运动方式为往复摆动，摆角一般为40-º60º之间，速度为400m/min左右。
传动方式均为摩擦传动。
在船体3的下部有摩擦轨道9，摩擦轮5紧紧地压在轨道9上，靠磨擦轮的正反回转，实现船体3的往复摆动。
当运行要停止时，摩擦不再回转，靠它与轨道之间的摩擦力起到制动作用。
驱动摩擦轮的动力，有电力和液压两种形式，若调整的好，两种形式均较理想。
“海盗船”之名，来自进口游艺机，因船上有一“海盗”造型做为装饰，故而得名。
国产该产品，有的在船头加上了龙头，去掉了“海盗”，起名为“荡龙船”。
必须具备的安全装置和措施：
（1）不能随意打开的安全压杠。
（2）船体摆动限位装置。
（3）吊挂装置的保险措施。
（4）吊挂轴的保险措施。
（5）液压系统过压保险装置。
四、章鱼游艺机
该游艺机（如图5-2-4所示）一般有五个大回转臂组成，它们都安装在整机的回转盘上，由大回转传动装置3使其回转。
另外，每个大回转臂9上还有一套小回转传动装置6，由它通过小回转臂5，带动座舱4回转。
在该机的上部还有一个偏心轴7，它与整机中心线偏置一段距离，在它回转过程中，拉动拉杆8，使大回转臂9上升和下降。
概括起来，该机是三种运动方式的组合，即：
座舱绕整机中心轴线的大回转、在大臂端部的小回转以及随大臂的上升和下降。
该机的传动方式大都为液压传动。
因五个臂向周围弯曲张开，酷似章鱼头，故名“章鱼”。
必须具备的安全装置及措施：
（1）坐席中设带保险的压杠。
（2）液压系统中的过压保护装置。
（3）停电或故障状态下疏导乘客的措施。
五、双人飞天游艺机
如图5-2-5所示。
回转盘1，安装在升降臂6的端部，由传动装置5驱动其回转，同时升降油缸7推动升降臂6上升，当升到一定角度时即停止，此时回转盘1处于倾斜状态（见双点划线部分），坐席在向心力的作用下，向外甩开，并在空中做忽高忽低的运转，因每个坐席均乘坐二人，故名“双人飞天”。
置及措施：
（1）安全压杠。
（2）坐席吊挂装置的保险措施。
（3）升降臂限位装置。
（4）防油缸快速下降的保险装置。
（5）液压系统过压保护装置。
（6）停电或故障状态疏导乘客措施。
六、浪卷珍珠
如图5-2-6所示。
在回转盘的下面，有波浪式起伏的轨道4及周边传动装置3，传动装置一般有4-5套，在它的驱动下，实现回转盘的回转运动。
回转盘是有多个扇形板6组成，互相之间用铰链连接，每块扇形板上都有一个支承轮，因为在起伏轨道上运动，扇形板会不断变换倾斜方向，在乘客及座舱重心的作用下，座舱会围绕本身的轴心快速摆动或回转。
因座舱造型为球形（形似珍珠），又装在不断起伏的扇形板上（形似浪淘）故名浪卷珍珠。
必须具备的安全装置：
设安全压杠及扶手。
七、波浪秋千游艺机
该游艺机（见图5-2-7）由回转和摆动两种运动形式。
倒锥形架1，安装在回转支承上，由机械或液力驱动使其回转，从而带动吊挂在上面的吊挂臂回转（座舱4回转）。
同时，安装在倒锥形架1的气缸3，往复动作，推拉吊挂臂2，使其做摆动运动，最高摆幅可达80º左右。
由于相邻两个吊挂臂均做相反摆动（互相交叉），类似波浪起伏，故名波浪秋千。
必须具备的安全装置：
（1）座舱中有带保险的压杠和把手。
（2）吊挂臂摆动限位装置。
（3）吊挂轴保险装置。
（4）气动系统过压保护装置。
八、飞行塔
如图5-2-8所示。
吊厢1通过吊挂件3吊挂在回转臂6上，在回转臂靠近塔架5处，装有旋转传动装置，在它的驱动下，几个连在一起的回转臂，绕塔架回转。
在回转的同时，升降传动装置可使回转臂上升或下降。
回转大都为机械传动，而升降为液压传动。
飞行塔必须具备的安全装置及措施：
（1）升降限位装置。
（2）吊挂件的保险装置。
（3）吊箱落地的缓冲装置。
（4）液压系统过压保护装置。
（5）停电或事故状态下疏导乘客措施。
（6）防升降油缸快速下降的保险装置。
九、空中转椅
如图5-2-9所示。
坐席1作用吊挂件5吊在转盘6上，吊挂件通常采用钢丝绳或环链。
传动装置2驱动中心轴，从而使转盘6回转。
必须具备的安装装置：
（1）坐席上设安全带。
（2）吊挂件必须设保险装置。
（3）坐席有金属框架。
十、疯狂老鼠
如图5-2-10所示。
车辆不运行时，靠制动装置7使车停在站台4处。
车辆要运行时，松开制动装置7，因轨道有一定的坡度，车辆便滑行到提升段6处。
提升段设有牵引链条，而车体1上有挂钩，当挂钩钩住销轴时，车辆便被牵引上去，到最高点脱钩后，靠所获得的势能，沿坡形轨道一路快速滑行，直到终点，紧高速度可达40km/h。
沿轨道全程一般设三道制动装置7，防止互相碰撞。
为防万一撞车，车体前方均设有缓冲装置3，以防止撞车时对乘客及车体造成危害。
车轮系统2中，由行走轮、侧轮和底轮组成，将车体牢牢地控制在轨道上，不会倾翻。
必须具备的安全装置及措施：
（1）设安全带、把手。
（2）防车辆相互碰撞的自动控制装置。
（3）轨道及站台上可靠的刹车系统。
（4）提升段防车辆下滑装置。
（5）故障情况下疏导乘客措施。
十一、滑行龙
如图5-2-11所示。
列车一般由4--5节车厢组成，每节车厢乘4人，车辆之间由连接器连接，水平及垂直方向均活动自如。
列车车轮部分由行走轮、侧轮和底轮组成，将列车牢牢地控制在轨道上，不会倾翻。
轨道均由无缝钢管制成。
运动方式有两种：
（1）自带动力式在列车的车头和车尾各设一套传动装置，分别驱动一个较大的橡胶轮（该轮压在轨道中间的花纹钢板上），使车辆前进。
（2）摩擦提升式列车在上坡段，在轨道两侧设带动力的摩擦轮，在列车上坡时，摩擦轮摩擦列车侧面的摩擦板，将列车提升到最高处，然后靠得到的势能滑行。
因造型似龙，又有滑行运动，故名“滑行龙”。
必须具备的安全装置：
①安全压杠或安全带。
②车厢连接器保险装置。
十二、惯性翻滚列车（过山车，见图5—2—12）
轨道的组成：
大型惯性翻滚列车，轨道长度都在400m以上，由提升段、立环（一个或两个）、螺旋环、直线段、曲线段等组成封闭轨道，轨道由无缝钢管制造。
列车的组成：
一般由5节以上车厢组成，车厢由车辆连接器连在一起，任一方向均可活动。
列车车轮部分由行走轮、侧轮、底轮组成，将列车牢牢地控制在轨道上，不会倾翻，过立环时也不会因向心力不能平衡其质量而落下。
1一列车；2一轨道提升段；3一轨道立环；4一站台；5一轨道立柱
列车的运行，看起来眼花缭乱，实际上原理很简单，它靠提升链条升到最高点得到的势能，一路经下滑段、立环、螺旋环等回到站台，一般最高时速在75km／h以上。
必须具备的安全装置及措施：
①设肩式安全压杠及保险措施。
②压杠与电气的连锁系统。
③轨道及站台上可靠的制动系统。
④车辆连接器保险装置。
⑤疏导乘客措施。
⑥提升段防车辆下滑装置。
十三、流星锤
如图5—2—13所示。
在传动装置3的驱动下，回转臂2及座舱1沿水平轴7，在垂直地面的方向上快速回转。
借助于配重4的帮助，回转功率可节省一半左右。
因座舱、回转臂、配重三者组装在一起，像一个大型的锤子，又不时在空中快速掠过，故名“流星锤”。
必须具备的安全装置及措施：
座舱中设带保险的安全压杠和把手。
座舱门锁设保险装置。
可靠的制动系统。
停电或故障状态下疏导乘客措施。
十四、太空船
如图5—2—14所示。
在回转臂3的端部，分别安装一个垂直于回转臂的轴，船形座舱分成两半，安装在轴上。
传动装置5驱动两个回转臂3在垂直地面的方向上快速回转，坐席在回转的同时，在偏心拉杆的作用下，座舱围绕回转臂端部的轴，做往复运动，摆角近为180º。
因座舱的形状近似于船，故名太空船。
必须具备的安全装置及措施：
①座舱中设安全压杠及把手。
②座舱门锁设保险装置。
③可靠的制动系统。
④停电或故障状态下疏导乘客措施。
十五、单轨空中列车
大型单轨空中列车（见图5—2—15）的轨道，一般为箱型结构，宽300mm，高500mm左右。
车厢由4--6节组成，车厢间由车厢连接器连接。
轨道高度大都在4m以上。
根据车厢数的多少，配备传动装置，大都在2套以上，行走轮在传动装置的驱动下，带动列车运行，速度一般在l0km／h左右，大都采用直流电机，速度可调，并设有效的制动装置，列车在轨道两侧，装有上下两排侧面导向轮6，以防列车倾翻。
必须具备的安全装置及措施：
①轨道上有两个列车以上运行时，必须有防止列车相撞的措施。
②有可靠的制动装置。
③停电或事故状态下，疏导乘客的措施。
十六、架空游览车
该架空游览车（见图5—2—16）无动力，由乘客自行驱动，两个乘客分别驱动传动装置4（用脚蹬），通过链轮链条传动，使行走轮运转。
轨道2两侧各有两组侧导向轮，以防车体倾翻。
轨道长度视场地情况而定，一般应在200m以上，其高度为3～4m左右。
因居高临下，列览周围风景，故名架空游览车。
必需的安全装置及措施：
①坐席安全带及把手。
②撞击缓冲装置。
③故障情况下疏导乘客措施。
十七、电池车
如图5—2—17所示。
A型电池车属儿童游乐设施，多为两人或一人座，开车或停车由儿童自己操作。
只要将脚踏开关2踏下，电池车即可行走，抬起脚后，开关自行复位，电路断开，自行停车，其动力为两个12V蓄电池（串联）。
操作方向盘1，电池车可左右灵活转向。
该车有三轮和四轮两种型式。
速度较快的（大于5km／h），一般还设刹车装置。
B型为多坐位电池车，其结构及传动，与A型类似，但车速较快，一般都在12km／h以上，有刹车装置。
主要用在公园或游乐园内作为游览和交通工具用，同时也广泛应用于高尔夫球场的服务车。
十八、滑索
滑索（见图5—2—18）长度大都在300m以上，上站台与下站台的高差一般为20～30m（根据滑索长度计算）。
在滑索上安装滑车，乘人用吊挂带捆绑好后，由上站台沿滑索迅速滑向下站台，最大速度可达30km／h以上。
在下站台上，设制动和缓冲装置，以减少乘客到达终点时的冲击力。
有些滑索设施还附设滑车回收系统，将下站台的滑车，由它运回到上站台。
滑索上的调整扣是用来调整滑索的松紧程度，以达到最好的滑行效果。
必须具备的安全装置及措施：
_
①滑车吊挂点的保险措施。
②乘人进下站台前的制动（缓冲）装置。
③缓冲垫。
④因故乘人未滑到下站台而中途停止时的疏导措施。
⑤上站台服务人员防坠落的安全保护措施。
十九、滑道
滑道（见图5—2—19）一般都沿山坡架设，其型式有槽式滑道和管式滑道，上图所示为槽式滑道。
乘客坐在滑车坐席上，由L~-F快速滑下，最高速度可达40km／h。
在到达终点前，有一较长的平缓段，以便减速，终点处设有刹车装置，使滑车平稳停车。
滑车上有乘客自己操作的刹车板，因而乘客可自行控制速度的快慢。
必须具备的安全装置：
①滑车上的刹车装置。
②终点刹车装置。
③必要的标识和警示牌。
二十、火箭蹦极
如图5—2—20所示。
弹射塔架的高度，一般为30m左右，每个塔下设一台卷扬机。
座舱中乘2人，用钩子或磁性件固定在地面上。
运动开始时，卷扬机牵引钢丝绳引伸弹性绳，当弹性绳拉到一定长度后，座舱脱开挂钩（或磁性件断磁），靠弹性绳弹力，迅速向上弹射，
速度可达15m／s以上。
必须具备的安全装置：
①可靠的肩式压杠及安全带。
②弹性弹的断绳保护措施。
③卷扬机过卷保护装置。
第二节游乐设施的传动方式
一、围绕中心轴回转的传动方式
这种传动方式用得最多，有机械传动也有液压传动，机械传动中有齿轮传动也有链条传
动，表5—2—1介绍几种常用的传动方式。
二、转马游艺机马（或其他造型）的起伏传动
转马游艺机除了转动外，有的乘坐物还做上下起伏运动，这种动作的实现，有各种不同
的传动方式，表5—2—2介绍了马的伏传动方式
表5-2-1围绕中心轴回转的传动方式
图例
传动链
电机一蜗杆减速机一链传动一中心轴回转一整机回转
电机一齿轮减速机一圆锥齿轮副一中心轴回转一整机回转
优缺点
采用链传动，容易制造，安装调整较方便；
占地较大，链条水平传动不够理想
采用圆锥齿轮传动，结构紧凑；
加工安装调整要求较高
适用范围
适用于负载较轻的游艺机；大中型游艺机采用此传动方式时，要选择不自锁的蜗杆减速机
可用于大、中、小型游艺机
应用举例
小型电动游艺转盘、小型转椅等
空中转椅等
图例
传动链
电机→液力耦合器→蜗杆减速机→圆锥齿轮副→中心轴回转→整机回转
电机→蜗杆减速机→圆柱齿轮副→中心轴回转→整机回转
优缺点
采用蜗杆减速机，占地面积小，设液力耦合器，起动平稳；
大齿轮成本较高，大中型游艺机采用此传动方式时，要选择不自锁的蜗杆减速机
采用蜗杆减速机，占地面积小，传动系统环节少；
大中型游艺机采用此传动方式时，要选择不自锁的蜗杆减速机，电气系统要有延长起动时间的措施
适用范围
适用于大型负载较重的游艺机
适用于大型负载较重的游艺机
应用举例
自控飞碟、空战机等
自控飞机、飞龙戏珠等
图例
传动链
电机→齿轮减速机→圆锥齿轮副→圆柱齿轮副→中心轴回转→整机回转
电机→蜗杆减速机→链条传动→圆柱齿轮副→中心轴回转→整机回转
优缺点
采用圆锥齿轮传动，结构比较紧凑；圆锥齿轮安装，调整要求较高
采用链传动，加工安装调整方便，成本低；
占地面积较大
适用范围
适用于靠近游艺机底座不能安装减速机的游艺机
适用于中、小型负载不太大及靠近底座处不能安装减速机的游艺机
应用举例
水上转艇、空中转椅等
空中转椅，电动游艺转盘等
图例
传动链
液压马达→圆柱齿轮副→中心轴回转→整机回转
液压马达→回柱齿轮副→中心轴回转→整机回转
优缺点
采用液压马达传动，结构紧凑，传动系统环节少；液压系统调试维护比较复杂。
液压马达安装的回转机构上，易于安装调试，结构简单；液压系统若安装在地面上，需设液压回转接头，制造、安装、维护要求较高
适用范围
适用于大型、低速、重载游艺机；地面上无法配置传动系统，也可以采用此种方式
适用于大型、低速、重载游艺机；液压马达在下方不宜配置时，也可采用此种方式
应用举例
章鱼、波浪秋千等
液压飞象、章鱼等
图例
传动链
电机→行星摆线减速速机→中心轴回转→整机回转
电机→行星摆线减速机→中心轴回转→整机回转
优缺点
采用行星摆线减速机，结构简单、紧凑；
安装固定较麻烦，成本较高
采用行星摆线减速机，结构简单、紧凑；
整体配置较困难，成本较高
适用范围
适用于结构紧凑，负载不太大的游艺机
适用于结构紧凑，负载不太大的游艺机
应用举例
电动游艺转盘等
飞悬荡椅等
图例
传动链
上部贺锥齿轮副回转→曲柄轴回转→马上下移动
下部圆锥齿轮副回轮→曲柄轴回转→马上下移动
优缺点
传动装置配置在上部，转马上下移动比较平稳，转盘距地面较低，站台比较简单；
圆锥齿轮传动安装高速要求较高
传动装置配置在下部，上下移动比较平稳；
转盘距地面较高，需配置较高的站台，圆锥齿轮传动安装调整要求较高
适用范围
适用于回转直径8m以下的转马游艺机
适用于回转直径8m以下的转马游艺机
图例
传动链
下部圆锥齿回转→凸轮轴回转→凸轮回转→马上下移动
游艺机圆盘回转→马下方的杆回转→杆下端的轮沿起伏轨道流动→马上下移动
优缺点
传动平稳，马下方的支承杆做直线运动（曲柄轴传动时有摆动）；
凸轮加工比较复杂，转盘距地面较高，需配置较高的站台
结构较简单
传动不够平稳，有左右摇摆现象，对轨道的制造要求较高，转盘距地面较高，需配置较高的站台
应用范围
适用于回转直径8m以下的游艺机
适用于回转直径较大，不宜采用圆锥齿轮转动的游艺机
三、旋风、荷花杯游艺机座舱的自转传动
旋风、荷花杯等游艺机，除圆盘做旋转运动外，座舱还做自转运动，其运动的实现有不同的传动方式，表5-2-3举出几种常用的传动方式。
四、观览车游艺机的传动方式
观览车游艺机处形尺寸相差甚大，国产在型观览车其高度已达100m以上，而小型观览车高度只有几米。
观览车的传动方式较多，表5-2-4介绍几种常用的传动方式。
五、回转运动的周边传动方式
回转运动除了围绕中心轴回转的传动方式之外，有些游艺机还采用了周边磨擦传动。
这些游艺机大都是直径较大的回转盘式游艺机，如转马、荷花杯，登月火箭等，表5-2-5介绍几种常用的传动方式。
图例
传动链
电动→蜗杆减速机→皮带传动→中心皮带轮回转→座舱下方皮带轮回转轮→座舱回转
电机→齿轮减速速机→圆锥齿轮副回转→座舱轴回转→座舱回转
优缺点
采用皮带传动，结构简单，易于安装调整；传递功率不大
每个座舱单独配置一套传动装置，安装调整比较容易，受转盘变形的影响小
成本较高
应用范围
适用于回转直径小于2m的小型游艺机
适用于回转直径大于6m的游艺机
图例
传动链
中心轴回转→圆锥齿轮副回轮→水平轴回转→座舱下方圆锥齿轮副回转→座舱回转
电机→行星摆线减速机→座舱轴回转→座舱回转
优缺点
采用圆锥齿轮副传动，结构紧凑；
安装高速要求较高，长轴安装在转盘上，易受转盘京戏形的影响
每个座舱单独配置一套传动装置，安装容易，不受转盘影响；
此种减速机价格较高，转速太低的不宜采用
]
应用范围
适用于回转直径小于5m的中型游艺机
适用于回转直径大于6m的游艺机
表5-2-4观览车游艺机的传动方式
图例
传动链
液压马达→链传动→小齿轮回转→大齿轮（销齿）回转→大转盘回转
液压马达→小齿轮回转→大齿轮（销齿）回轮→大转盘回转
优缺点
采用液压马达及链传动，结构较为简单；
需要一套液压系统，偏载时易滑车，销齿制造比较麻烦
彩用液压马达直接传动，结构简单；
需要低速力矩较大的马达，偏载时易滑车，销齿制造比较麻烦
应用范围
适用于高度20m以下的观览车
适用于高度20m以下的观览车
图例
传动链
液压马达→小摩擦轮回转→大磨擦轮回转→大转盘回转或电机→减速机→分配齿轮→一对小磨擦轮回轮
电机→齿轮减速回转→大齿轮（销点）回转→大转盘回转
优缺点
采用磨擦轮传动，运转较平稳
磨擦力的高速麻烦，偏载时易滑车
采用电机驱动，无液压传动的缺点
占地面积较大，配置传动装置的平台，要有较好的刚性
应用范围
适用于高度30m以上的大型观览车
适用于高度20m以下的观览车
图例
传动链
电机→齿轮减速机→双卷筒转动→钢丝绳卷绕→大转盘回转发（实际为双面传动，图中表示了一面）
电机→齿轮减速机→链传动→大转盘回转
优缺点
采用钢丝绳磨擦优传动，运转平稳；
传动装置环节较多，占地面积大，钢丝绳张紧力太小时会产生滑车
采用链轮链条直接传动中心轴，结构简单；
战友地较大，配置传动装置的平台要有较好的刚性，不适于负载较大的观览车
应用范围
适用于高度在40m以下，负载较重的大型观览车
适用于高度10m以下，不随上随下的小型观览车
表5-2-5周边传动方式
图例
传动链
液压马达→磨擦轮驱动轨道→圆盘回转
电机→减速机→磨擦在轨道上运行→圆盘回转（传动装置随动）
优缺点
传动装置固定在基础上，安装调整比较方便
占地面积大
传动装置固定在回转盘上，占地面积小，安装、调整、维修不太方便
应用范围
适用于圆盘直径大于6m的游艺机
适用于圆盘直径大于6m的游艺机
图例
传动链
液压马达→磨擦轮驱动轨道→圆盘转
电机→减速机→链条传动→车轮轴回转→车轮沿转道滚动→圆盘回转
优缺点
采用液压马达传动，结构紧凑，占地面积小，液压站及马达价格较高
采用链条传动，便于安装、调整；由于安装在回转面上部，便于维护；
传动装置较重，重心较高时，会影响运转的稳定性
应用范围
适动脑筋于回转直径大于8m的游艺机
适用于在轨道上的围绕中心回转的游艺机，如：
雪橇、游龙戏水等
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