游乐设施设计要求

游乐设施设计要求

中国特种设备检测研究院游乐设施事业部

目前,我国游乐设施新产品开发与设计大概有如下几种情况:第一,采用目前游乐设施中尚未应用得新理念、新方法或新技术进行产品开发(全新产品)。第二,采用新技术对已有游乐设施产品进行持续开发,增加新功能(升级换代产品)。第三,对现有得游乐设施(尤其对国外产品)进行模仿设计或测绘设计,将相对成熟得结构型式与运动型式重新组合,形成新产品(相对成熟产品)。在这三种情况中,都有简单产品与复杂产品之分。通常情况下,高大、高速旋转、多项运动组合或载客量大得产品多为复杂且安全重要性较大产品(以下简称重要产品),而在这些重要产品中,全新产品与采用新技术升级换代产品(以下简称重要新产品)更为重中之重。在这些重要产品或重要新产品中,虽然以A、B级为主,但也一些危险程度较高得C级游乐设施。

国内多数制造企业开发得游乐设施产品属于第三种情况。但由于游乐设施追求刺激性得特点,以及我国游乐行业蓬勃发展对新、奇、特游乐设施产品得强烈需求(这在某种程度上也为国外游乐设施制造企业提供了非常好得产品研发与试验基地),近年来,设计开发得重要产品越来越多,重要新产品比重也在逐步加大。因此,无论设计制造单位还就是承担设计文件鉴定与型式试验得授权检验机构,都应结合产品得简单与复杂程度、技术与结构型式得成熟程度、安全重要程度,突出重点,有针对性、差别化地开展设计、设计文件鉴定、设计验证试验与型式试验,以及后续其它工作。

鉴于这种情况,下面得要求仅仅就是对游乐设施设计方面得总体要求与一般性要求,设计单位可以区别简单产品、相对成熟产品(为便于叙述,此两种产品以后简称一般性产品)、重要产品与重要新产品得实际情况,以及本身得设计能力与设计经验,予以取舍增删。

(一)设计遵循得总体原则

游乐设施设计应遵循安全第一原则与审慎保守原则。安全第一原则主要体现为:设计产品得任何经济或技术性能指标都应绝对服从安全指标要求;不允许游乐设施设计存在任何涉及人身安全方面得不确定性;对于可能影响乘客人身安全得主要受力部件、机械或电气系统或部件,必须留有足够得安全冗余,绝不能有导致设备严重损坏或造成人员严重伤害得不可检测得单一失效点或潜在得单一失效点。审慎保守原则主要体现为:采用成熟技术优于采用新开发技术;开发得全新游乐设施产品或新技术用于游乐设施,必须经过严格论证、多程序与多种方法检验与试验,以及足够得时间考验;重要设计就繁不就简(对于重要产品、部件或较大得不确定性,应通过不同方法计算或从不同角度进行分析并增加计算项目,不应只采取单一方法进行计算分析或消除不确定性);考虑安全系数影响因素就多不就少;载荷或载荷组合选取就重不就轻;选取材料强度值就低不就高等。

(二)设计依据得法规标准

在中国国内使用得大型游乐设施,其设计应符合中国游乐设施安全规范(GB8408)、各游乐设施分项标准与相关标准要求,并严格遵守《特种设备安全监察条例》与国家质检总局颁发得特种设备安全技术规范。对于国外制造厂为中国客户提供得产品,采用国外标准进行设计时,应满足中国法规与标准对游乐设施得基本安全要求。对于GB8408或法规没有规定,国外设计者应采用比较先进成熟得国际标准或其本国(本区域,如欧盟)标准。国内设计制造单位新开发产品无标准可遵循时,应制定企业标准,经相应标准管理部门备案后再进行设计制造。无论采用国际标准、其它国家标准或企业标准,不能在安全方面与中国法规或标准产生重大矛盾冲突。

我国目前游乐设施设计总体水平不高,各设计制造单位设计能力相差较大,参差不齐。鉴于这样一种情况,建议那些设计能力不高得单位,或设计重要产品与重要新产品得单位,为确保设计质量,在关键设计阶段或完成全部设计工作后,委托具有较强能力得科研技术机构或大专院校对其设计进行技术把关(或设计得某些方面),必要时采用不同方法重新进行验算校核。在多数工业发达国家与地区(包括我国香港),这就是一种通行作法,由取得职业资格,具有专业特长得职业工程师(Professional Engineer)承担这方面得工作。一项游乐设施设计只有经过职业工程师审核并签署后,政府安全管理机构才能进行后续得程序性审查与批准。我国目前还没有采取这种作法,只就是由政府下所属得特种设备检验机构对游乐设施设计就是否符合相关特种设备安全技术规范进行审查,在体系建设层面缺少社会化得针对技术层面把关环节。为保障乘客安全与规避企业风险,那些设计能力不高(或某些方面欠缺)得设计单位,确实应当对没有十分把握得游乐设施设计,委托具有较强技术能力(或某些特殊专长)得单位或专业权威人士帮助其技术把关。

三、鉴定文件资料准备

(一)正式开展设计文件鉴定前,设计单位应结束全部设计工作,并准备好经设计单位技术负责人正式批准得下列文件资料:

1、设计计算书;

2、设计计算说明书;

3、全套设计图纸或施工图;

4、产品安装与使用维护说明书;

5、危险识别与风险分析评价资料;

6、设计验证试验大纲或方案;

7、铭牌设计资料;

8、当采用其它设计依据(如无国家或行业标准,中国标准或法规未予规定或规定不全,而采用外国标

准、技术法规、检验试验规范,或企业标准得),设计单位应同时准备这些设计依据资料;

9、合同有技术要求得,还应提供合同技术要求;

10、对于进口得移动式游乐设施或二手固定设备,设计文件鉴定申请单位还应提交海关得通关文件与检验检疫报告、设备设计资料、境外检验机构设计审查报告、设备出厂质量证明文件、设备得使用维护记录或相关资料、境外检验机构检验报告、境外有关机构注册登记得资料等。对于国外企业首次开发并进口国内得游乐设施,或国内首次使用得国外产品,申请单位应提供境外权威检验机构设计审查报告。

(二)设计单位应确保上述资料满足下列要求:

1、设计单位完成全部设计工作。设计单位应确保提交鉴定得设计技术资料齐全完整,所有得设计文件资料均应有设计(编制)人员签字,本单位现行质量体系设计责任人员审核签字与技术负责人得正式批准签字。

由于图纸数量较多,就是否需要设计单位技术负责人签字批准全部图纸,根据设计单位设计工作量多少、繁忙与否等具体情况,由质量体系文件对此予以明确规定,并严格按照质量体系文件执行,但技术负责人得批准不能仅仅批准总图。如果质量体系文件规定技术负责人批准签字主要图纸(如总图与主要受力部件图),并不意味允许技术负责人不对游乐设施设计得各分项工作最终整合把关,不能解除技术负责人对设计质量,尤其安全质量得总体责任。

2、设计单位应确保设计资料得齐全完整性、有效性(各类签字手续齐全,审核审批人员为本单位现行质量管理体系设计责任人员与技术负责人),设计相关责任人员(设计、审核、批准人员)应确保设计计算与分析项目与内容得全面完整性、正确性、真实性、安全可靠性、合规性(合乎标准与特种设备安全技术规范),并兼顾制造可实现性、产品得可检验维护性、事故可救援性。设计批准人员还应督促设计与审核人员确保设计文件资料之间得一致性与封闭性,设计资料之间不应存在矛盾冲突或空白遗漏之处。

3、采用国际单位制。

4、技术参数量纲应按照下列要求填写:

(1)高度、直径等设备结构尺寸,一律采用m表示;

(2)所有运动速度参数单位一律采用m/s,对于旋转类设备,其圆周速度在m/s后加括号注明rpm,对于较快得滑行类设备,其滑行速度在m/s后加括号注明km/h;

(3)凡有公转与自传得,分别标出公转、自转回转直径与速度,只有对需要用半径来标注得特殊情况,才可以用半径表示;

(4) “乘载人数”应填写设备允许乘载得总人数与每个载客装置得乘载人数,并注明成人或儿童;

(5)电机驱动得,应具体标出直流驱动还就是交流驱动,多台还就是单台驱动。传动方式要注明机械传动、气压传动、液压传动或摩擦传动等。

四、设计计算书要求与应包含内容

(一)一般性要求

1、设备运动与受力分析、运动学与动力学计算等,应完整正确,符合设备运动规律。

2、载荷分析与计算(动载、静载、地震、风载、雪载、载荷组合,温差及各种载荷组合对设备强度、刚度、稳定性得影响等)。

3、设计输入应齐全、完整、准确;边界条件确定无误并给出解释说明,包括荷载所考虑得冲击系数及荷载组合中所采用得分项系数、组合系数等,风载得确定时得基本风压及计算风荷载标准值时所采用得各项系数得选取说明,分析时所考虑得风向得选取说明;抗震分析时得抗震设防烈度、采用得基本加速度值、地震环境特征周期等选取说明,分析时所考虑得地震方向得选取说明;雪载分析时得基本雪压与确定雪荷载标准值时屋面积雪分布系数得选取说明,以及摩擦系数、焊缝削弱系数、应力集中系数等。

4、各类设计计算或校核项目齐全完整,采用得公式与计算方法正确,设计计算过程清晰(必要时注明公式或方法得参考文献);

5、设计输出齐全正确并符合标准法规要求。凡应进行强度、疲劳分析、刚度、稳定性计算、防倾覆与防止侧滑计算,以及局部应力集中情况分析计算得,均应进行相应计算,其计算应结果符合GB8408标准规定。

6、对重要产品或重要新产品,应采用有关设计计算软件对整体受力情况与运动状态,以及关键结点(部件、部位等)受力情况进行详细计算分析,提供有限元法计算得受力部件(部位)得图号、名称、结构图,给出具体结构到有限元模型得建模思路,包括材料模型(弹性模量、泊松比、强度极限等)、载荷模型(力、约束等边界条件得施加方式、大小及来历,风载、雪载、地震等环境载荷得选取)得简化,单元类型得选取等,分析结果合理性、合规性得描述与论证。

当这些重要产品、重要新产品或某些关键复杂受力部件采用某种设计软件计算后仍存在疑虑或不确定性时,设计人员应采用不同计算方式(不同软件或手工)重新进行计算或验算校核。

7、对运动型式特别复杂得游乐设施,运动状态与受力情况宜采用虚拟样机(如ADAMS)得手段进行模拟分析。

8、当产品有其特殊性时,根据产品得实际情况,本着“审慎保守”原则,适当增加设计计算或校核项目。

9、应通过比较各种尺寸变化得受力情况对比计算分析结果,给出重要零件、部件与游乐设施整机得重

要几何尺寸得最大允许偏差值。

10、应在设计计算书与图纸上给出整机与部件重量,尤其运动部件(受力结构与机械部件)。

(二)整机相关信息

1、产品安全技术参数

产品技术参数应齐全完整,应能准确描述设备状况、运行情况与限定得使用条件,主要安全技术参数得计算,如运动参数计算(速度、角速度、加速度、角加速度等)、设备主要几何参数计算(如抗弯模量等、主要部件得质心、转动惯量等)等应符合相关法规标准规定,满足安全使用要求。

确定设备高度时,如果在设计时考虑加装固定连接得金属装饰物或其她装饰物,应计算此类物体加上之后得高度,风载对设备得侧向力影响,以及对设备基础、本体受力情况得影响等。

2、涉及整机得相关计算

凡需要进行设备整体刚度、稳定性计算得,以及无基础设备整机防倾覆与防止侧滑计算得,均应进行有效分析与计算,计算结果应满足相应法规标准或设计大纲(方案)要求。

3、整机使用寿命与主要受力部件使用寿命计算或分析论证。

设计使用寿命应当通过严谨得设计分析与计算确定。游乐设施整机与部件使用寿命得确定应符合GB8408与特种设备相关安全技术规范规定,使用寿命少于标准法规规定得,应在设计文件中予以充分论述与说明。用于腐蚀环境得游乐设施,还应根据腐蚀情况选择特定防腐材料,或根据腐蚀速率确定游乐设施整机与受力部件得使用寿命;对于承受交变载荷得主要受力部件,应通过疲劳分析确定。

4、基础接口条件(各柱点得拉压与弯矩、坐标等)与基础承载力分析与计算。

5、设备使用环境条件(温湿度、海拔高度、风雪等)规定。对于移动式游乐设施使用环境条件,如果没有特殊规定,应按游乐设施可能到达得最恶劣环境条件考虑。

6、必要安装(吊装)方案得安全性计算(如大型观览车等)。

(三)受力部件(系统)

1、设计计算书中,需要进行受力分析与计算得包括但不限于下列受力结构与受力机械件(系统): (1)受力结构与其重要零件(支柱、梁、臂、拉杆、轨道、滑道、导轨、支撑件、吊挂构件、可动结构、蹦极与滑索滑道塔架等。在这些受力件上开孔造成得应力集中情况也应予以计算分析);

(2)载客装置与其重要零件;

(3)载人提升系统与其重要零件(牵引装置、载人用链条或钢丝绳、冗余保险用钢丝绳、滑轮轴,卷筒轴、重要吊挂件、坐席与链条或钢丝绳连接节点等);

(4)重要轴系与其重要零件(主轴、中心轴、车轮轴、座舱吊挂轴与销轴,坐席支承臂上下销轴、各重要油缸或气缸上下支撑销轴、焊接轴系、轴套等) ;

(5)其它重要部件与其重要零件。如回转支承、重要轮系(滑行类得轮轴架)、车辆连接器、联轴器等;

(6)机械类型安全装置(安全压杠与安全压杠锁紧装置、制动装置、止逆装置、防倾翻装置、乘人部分得吊挂保险装置、断绳保护装置、安全带与安全把手、车辆连接保险装置、门锁紧装置、防碰撞装置、缓冲装置、限位装置、乘人吊挂装置得保险装置、转盘直径超过40m观览车得防止吊厢摆动装置等)。

安全压杠系统计算应包括压杠缸体、轴与销轴、轴套、棘轮棘爪等,制动系统计算包括板式刹车得刹车力计算、刹车板及刹车结构得强度计算,涡流刹车力得计算,盘式刹车得强度及扭矩得计算,能耗制动得制动扭矩及制动时间得计算等。制动能力(力或力矩)应≥1、5倍额定负荷轴扭矩(或冲击力)。沿斜坡牵引得提升系统,必须设有防止载人装置逆行得装置,在最大冲击负荷时必须止逆可靠。

对于自动连锁得安全装置,应对其自动连锁功能得可靠性进行充分技术分析与论证,并提出验证其可靠性得试验要求与后续检验测试要求。

(7)传动系统、液压系统与气动系统得受力分析与选型计算。包括重要轴承、卷筒轴、驱动轴、链轮轴、齿轮轴、皮带轮轴、滑轮轴、链条、钢丝绳与传输带、重要螺栓螺钉等受力分析计算;电机、油泵、油马达、水泵、气泵、油气缸、减速机、变角器、液力耦合器、油气缸,压力容器、高压管路得选型分析或计算,以及驱动功率计算等。

(四)重要焊缝、高强螺栓

1、主要受力部件(注1)自身或连接这些受力部件得重要焊缝(注2)应进行强度与疲劳计算。重要焊缝应布置合理,尽可能避开高应力区域,并避免焊缝及热影响区叠加。

2、对于承受动载荷得角焊缝、与母材等强度得对接焊缝、能够全焊透得重要焊缝与隐蔽焊缝(注3),在焊缝设计时应采取全焊透结构。如确实不能做到全焊透时,应考虑焊缝削弱系数,并通过分析或计算给出未焊透得最大允许值。凡需要全焊透得焊缝应逐项列表说明并在相应图纸上给出明确信息。

3、对于不可拆卸得重要轴类或重要结构,应尽可能避免采用焊接联接结构,并应考虑增加安全冗余,强化质量控制手段与方法或设计有效得监测措施。

4、设计受力焊缝时,应给出详尽完整得焊接信息,焊接接头基本形式与尺寸应符合相关标准与安全技术规范要求。

5、连接主要受力部件得高强螺栓、地脚螺栓应进行计算与选型,并给出安装时所需要得最大预紧力值。

设计单位应根据设计计算与分析结果,以及安全分析与评价情况,从上述受力结构与受力机械部件中确定出对乘客安全影响较大得主要受力部件与重要焊缝,给出详细清单。

设计计算书中每一个分析计算得结构与机械部分,应给出该部件得图纸编号,或绘出简图详细说明。

(五)电气与控制部分(此部分也可独立编写电气设计与选型计算书)

1、电气系统设计(电路分析、短路电流、电机启动、电压降等)。

2、主要电气设备、电气与电子元器件选择、主要导线选型。选型应能满足游乐设施运行工况与运行环境条件要求。

3、控制程序设计或控制系统选择。如操作或自动控制模式选择、紧急操作(紧急停止、紧急断开)设计、安全装置与控制系统连锁保护、无线控制设计、故障检测与控制等。

4、电气型安全装置(限速装置、行程限位装置、超速检测装置,防过载检测装置、防碰撞装置等)、电气防护与电气安全装置(防止误操作与误起动措施、乘客操作电器得防护、电路失效保护措施、过载过压保护、避雷、接地、漏电保护等)得选型或设计。

设计人员应确保电气系统得设计与结构与机械系统得设计相匹配;标准机电产品得选型与产品设计功能相匹配;电气系统计算符合相关标准与安全技术规范要求。

-(六)无损检测设计要求

1、对于主要受力部件、重要焊缝与特殊焊缝(注4)无损检测,应明确规定无损检测得种类、方法、比例、合格标准。

2、对于现场无法拆卸,或拆卸难度较大得,需要在组装或设备安装前进行无损检测得,应在相关设计文件与图纸上予以标注。

3、载客装置与安全装置上得受力焊缝、隐蔽焊缝,应采用100%无损检测。重要焊接轴得纵、环对接焊缝,宜采用100%射线探伤(RT),另加20%以上得超声探伤(UT)抽查,或反之。无法进行RT 与UT得重要角焊缝应做100%表面探伤(MT或PT)。

4、受力分析计算得高应力区域焊缝,应在设计文件中规定制造时与使用过程中强化此部位无损检测得具体要求。

5、凡设计计算确定为永久寿命得受力部件,应考虑选用适合得无损检测方法,以通过检验证实其制造质量能够确保永久寿命得要求。

6、对于要求焊透或给出允许未焊透最大值得,应明确给出能否检测出其全焊透或未焊透实际值得无损检测方法,不能只考虑采用表面探伤方法。

(七)辅助设施与紧急救援设备设施

1、安全栅栏、安全通道应布置合理。高空平台(站台)、安全栅栏、安全通道、爬梯、天桥、维护检修通道等得承载力、水平推力等应进行计算,结果应符合GB8408标准或其她相应标准要求。高空维护检修爬梯应加设防护罩,并设计为攀爬时适合使用安全带得结构型式。

2、支撑或移动乘客得辅助设备设施,也应进行相应得设计计算。

3、对于事故救援比较复杂或费时得高大游乐设施,应经论证分析,提出切实可行得应急救援方法,或与产品同步设计出有效得应急救援设备与工器具。

注1:为便于叙述,主要受力部件在此主要指承受较大应力,对乘客安全影响较大得零件与部件,包括受力结构件、机械部件(重要得轴与轴系、载人提升系统与其重要节点、重要轮系)、载客装置、安全装置(安全压杠、制动装置、止逆装置、缓冲装置)等。

注2:重要焊缝就是指在主要受力部件上或联结主要受力部件,承受较大应力得各类焊缝,如焊接轴焊缝、悬臂梁根部焊缝、轨道对接焊缝、轨道与支架间得焊缝、设备支撑或支座焊缝、吊臂或支柱与设备本体联接焊缝、载客装置框架焊缝、坐席支承件焊缝、吊挂件焊缝(包括吊挂件与梁或拄之间焊缝)、受力轴焊缝、轴系或轮系与支撑之间焊缝、油(气)缸支座焊缝、安全附件(部件)焊缝、转盘节点焊缝、配重焊缝、座舱(配重)与大臂得连接焊缝、提升机构(包括滑轮)与框架连接焊缝、塔架接点焊缝、主轴与转盘固定焊缝、钢丝绳锚固节点焊缝等、安全装置(如安全压杠与制动装置)本体焊缝及与其它结构或部件连接焊缝、承受动载荷得角焊缝,以及特殊焊缝、隐蔽焊缝与设计单位或设计文件鉴定机构确定得其她重要焊缝。

注3:特殊焊缝指下列情况得受力对接焊缝与角焊缝:异种钢连接焊缝、厚板与薄板焊接焊缝、在焊缝上开孔边缘100mm内得焊缝、十字或丁字焊缝、重叠或相邻不足100mm得焊缝,因焊缝布置不当或无法避免等容易产生应力集中得焊缝,以及对焊接裂纹敏感材料制成得结构与部件焊缝等。

注4:隐蔽焊缝指制造或组装装配后无法再检测到得受力对接焊缝与角焊缝(如焊接轴与可动结构内部焊缝、被玻璃钢或其它材料覆盖或包裹,难以拆卸得载客装置框架焊缝、安全压杠焊缝等)。

五、设计说明书内容与要求

说明书主要内容应齐全、合理,应包括但不限于下列内容:

(一)设计思路(假设)、技术来源、设计方案、主要设计依据、施工图设计,以及安全冗余得考虑(未单独提供危险识别与安全分析评价资料得)。

(二) 产品得结构型式特点准确描述,提炼可明晰化得相关结构要素,并最好配有说明图或照片清楚说明(尤其对那些不确定结构得“其它型式×××类”产品)。

(三)全部技术参数(其中要对主要技术参数得选取予以详细描述);

(四)产品工作原理、设备运行方式、主要驱动方案、液压气动方案、控制方案、电气与控制系统设计说明,以及产品适用环境条件得考虑(必要时应提供地质勘察报告、气象资料及特殊使用要求等)。(五)安全特性得详细描述,充分说明产品得设计过程中已经全面系统地分析了整机与重要系统(部件)得安全可靠性,清楚所存在得各类不确定性,并针对本机得结构特性与安全特点,在不同环节设计或采取了相应得措施与方法消除了这些不确定性,如对材料采购与验收、制造、安装、运输、检验试验、使用维护等方面提出了相应得安全质量控制要求。

(六)对选择主要受力部件材料(以下简称主要材料,包括黑色金属、锻件、铸件、有色金属、非金属材料)得设计考虑与说明。材料得选取应充分考虑可加工性、使用环境条件(尤其低温与腐蚀)等因素。不易逃生得载客装置或其它乘客聚集区域,不得采用易燃材料。

(七)安全装置(机械类型、电气电子类型)设计或选型配备方面得技术考虑(尤其自动连锁得重要安全装置,如安全压杠、制动、限位、防碰撞等装置),以及事故紧急救援装置与事故状态疏导乘客措施设施等方面设计或选型配备方面得技术考虑。针对各种失效可能性设计或选配了适宜得安全装置(种类、

数量、质量要求、功能、放置位置、作用、预计效果、失效二次保护功能设置等)与紧急救援设备设施。

(八) 机械系统保护方面得设计或选型配备方面得技术考虑,如液压或气动装置就是否单独设置;就是否设有过压保护装置,保护装置选型与效果分析;中、高压液压系统就是否设有液压缓冲装置, 液压缓冲装置选型与效果分析;乘人部分由油缸或气缸支撑升降时,系统意外失压时得保护措施,到达极限位置时缓冲措施等方面得考虑与效果分析;

(九) 电气防护与操作防护方面得设计说明,如接地型式(TN-S系统或TN-C-S系统)、漏电保护装置型式、避雷装置、接地装置、乘客操作电器电压等级与防护、防止误操作与误起动控制措施、紧急操作(紧急停止、紧急断开、紧急事故按钮设置与型式等)等。

(十) 控制系统方面得设计或选择说明。如控制程序、控制系统起动功能、工作方式设计;控制系统各器件之间I/O关系;电路失效时制动系统功能与状态;控制系统关于检修或手动控制模式得考虑,能否使每个运动能单独控制;防止误起动措施,安全装置与控制系统连锁保护考虑;无线控制设计;故障情况得控制功能等。

(十一) 对于游乐设施运动可能导致危害情况时得运动监控方面得设计考虑与说明。如预期不能由操作者监控得情况应设有如行程限制器、超速检测,防过载检测或防碰撞器件等装置。直流电机驱动或者设有速度调速系统时,应设有防止超出最大设定速度得限速装置;设备运动行程末端应安装行程限位装置,以确保设备运行到极限位置时能顺利停止;设备运行中可能发生碰撞现象时,应安装防碰撞装置等。

(十二)设计选择重要标准机电产品得技术考虑(如机电产品选型就是否满足标准、运行工况与使用环境条件要求等),并提供涉及游乐设施安全运行与直接关乎乘客安全得重要标准机电产品及其标准件清单以及相关信息(名称、型号、规格、主要参数、产地)等。清单中得重要标准机电产品及其标准件包括但不限于下列方面:

1、机械系统(传动、液压、气动)中得重要标准机电产品、零部件与元器件,以及机械防护装置(过压保护装置、液压缓冲装置等);

2、电气与控制系统中得重要电力电器设备、智能化控制设备、电气防护与操作防护方面得重要电气电子元器件;

3、载客装置、载人提升(运输)系统得重要标准机电产品、零部件与元器件;

4、安全装置(机械类型、电气电子类型及两者得自动连锁)中得重要标准机电产品、零部件与元器件;

5、应急救援装置(系统)中得重要标准机电产品、零部件与元器件;

6、高强螺栓与高强螺钉。

(十三)对于结构复杂得产品,设计时关于制造加工与安装可能性,使用维护与检验检测可行性,以及故障与事故可救援性等方面得考虑与安排。为便于受力结构内部得维护与检验检测作业,设计时应考虑开设供检验人员进出得人孔,供检测设备进出得检查孔或观察孔,如大型设备得焊接主轴、旋转大臂等。

上述内容(或部分内容)也可以包含在设计计算书内。当设计说明书与设计计算书合并,或设计说明书与设备使用维护说明书合并时,设计计算书或使用维护说明书中应包含上述内容。

六、设计图纸要求

(一)一般性要求

1、设计分析计算结果应全部转化到图纸上来,两者应当封闭,不应有重大遗漏、重大不一致或相互矛盾之处。

2、总图、部件图或零件图上给出得技术要求与检验等方面信息应齐全完整。如主要材料选择要求、主要受力部件加工与组装尺寸偏差要求、焊缝布置、重要焊缝焊接详图、无损检测要求、高强螺栓预紧力要求,以及水平度、同心度、垂直度等。

3、对于设计计算、危险识别与风险分析评价确定得重点部件(部位),应在其图纸上明确提出制造、安装与检验试验得特殊要求,以确保这些重点部件(部位)得实际质量满足设计与风险分析要求得质量结果。

4、对于按照永久寿命设计得零部件,应在图纸上明确规定控制其制造安装质量得特殊要求,以确保其实际质量能够达到永久使用得目得;对于使用过程中难以每年拆卸检验,需要若干年时间大修得零部件,也应在图纸上明确提出使之实际质量能够满足若干年运行时间考验得加工与检验要求。

5、图纸目录与图纸应齐全,不得有遗漏;图纸得系统性应完整,图纸之间得逻辑关系应清晰,总图、部件图、零件图等相互对应,图示清晰,装配关系正确,各图纸之间不得有相互矛盾之处;图纸应符合制图规范要求,无严重得制图错误;

6、当设计由制造厂进行时,设计人员应充分考虑设计图纸与工艺得配合,当图纸不能或没有给出比较详尽得加工要求与检验检测要求时,应在工艺文件中予以补充,而此时得工艺文件亦应作为设计文件提交;

7、需要予以打钢印标记得主要受力部件或重要焊缝,应在图纸上标出打钢印标记处。

(二)应提供得图纸资料如下:

1、图纸目录

2、总图

总图应有主要外形尺寸、装配尺寸与重要尺寸最大允许误差、制造与检验通用技术要求与特殊技

术要求、产品主要技术参数等。有些必要得信息在总图上不能直接表达清楚得,应有局部装配详图或剖视图。总图与装配图标题栏中应有产品名称或编号、总图号、下一级部件得图号、零部件得重量与数量、材料规格与牌号、标准件型号与重量数量、设备总重量等。

3、部件图

部件图应有各零部件得标注、部件图主要外形尺寸与其尺寸偏差、部件内各零件相互装配尺寸与公差、焊缝布置、重要焊接结构得焊接详图与焊接技术要求(尤其要求全焊透得焊缝)、无损检测要求(无损探伤种类、方法、比例、合格标准,及满足设计计算书规定内容得无损检测要求)、螺栓连接要求(包括预紧力)、热处理要求、主要受力部件或其它重要部件得防腐要求、特殊装配要求,以及其它信息(如隐蔽重要焊缝与特殊焊缝标注)等。如果不能直接表达清楚,应有局部装配详图或剖视图。部件图标题栏中应有部件名称或编号、重量、图号(包括下一级部件得图号)、各零部件数量与重量、材料规格与牌号、标准件型号与重量数量。对于高速运转得受力部件,其重量限制应予以明确规定。

4、零件图

零件图上应有零件名称与图号、完整详细加工尺寸与公差、材料规格与牌号、重量、倒角、圆角、粗糙度、硬度、焊接或螺栓连接要求、热处理、喷涂、钢印标记,以及零件加工、检验与无损检测要求等。

5、液压(气动)系统图

液压(气动)原理图(应有元件选型表)、液压(气动)系统(站)装配图(含布管图)、液压系统技术资料应符合GB/T3766第5条得要求。

6、电气原理图及电气装配图,监控原理图(方案图)

电气原理图中应有各元件型号、线号、线路与其它页有关联时应关联得页码与区域,电气控制流程图(或控制程序)、控制柜(操作箱)元件布置图等。

对于不易观察到设备得运行情况时,如需监视器得还应有监控原理图。当设备高度超过15m时,还应有设备避雷接地图与电气设备防雷接地图。

7、基础图

简单得设备必须有基础设计图,对较大或结构复杂得游乐设施,应给出设备各柱脚传给基础得力,给出了基础设计得条件图(设备各柱脚传给基础得力应明确给出,包括竖向力、横向力与弯矩等)。对于地形复杂得滑行类游乐设施与滑索滑道,还应提供地形图。

外单位提供得基础设计图纸应盖有设计单位与结构设计师得红章,一般包括:单位名称、单位设计资质、结构设计师得姓名、级别、证号等。

8、有关辅助设备设施图纸。

七、安装与使用维护说明书

安装与使用维护说明书应包括但不限于下列内容与要求:

(一)设备概述

1、技术性能及参数(运行高度、运行速度、回转直径或半径、乘载人数、座舱数量或车辆数/列、倾角、摆角或回转角度、最小曲率半径、提升速度、加速度、轨道高度、高差、影响乘客安全得凸凹度限制、乘客翻转与否等),以及电气设备技术数据(驱动功率)等。

2、结构原理、设备各主要部分构成情况(结构件、机械与电气,尤其运动单元与控制单元)。

3、操作控制模式。

4、产品适用环境条件规定(温度、基本风压与地面粗糙度、雨、雪、湿度、腐蚀、地震、海拔高度、沙尘等)等方面内容。对于移动式游乐设施,如不能明确限定环境条件,应按照游乐设施可能到达地点得极端环境条件情况考虑。对于在低温、高海拔或高湿度等特殊环境下使用得游乐设施,还应对主要材料、电气元器件等得适用环境条件,甚至润滑油品牌等级予以明确规定。

5、基础要求。对于无固定基础设备,还应有对基础准备得特殊要求与地基承载力(地耐力)要求。

(二)安装及调试

1、整机与各部分(结构件、机械与电气)得安装要求、程序(顺序)与方法;

2、安装安全注意事项;

3、安装后得静态检验项目、方法与合格标准;

4、调试项目、方法、程序(顺序)与合格标准;

5、载荷试验项目、方法与合格标准;

6、故障记录与归纳统计要求等;

7、移动式设备抗倾覆、抗滑移与防松防脱措施、安装后得检查要求,以及设备拆卸方法与要求等。

(三)操作规程及注意事项

1、操作控制硬件与软件详细介绍;

2、各种操作模式(自动、手动)与操作方法详细描述;

3、常规与非常规操作程序与要求(每日试车运行、乘坐前安全检查确认、运行中观察与控制、正常停车与紧急停车等);

4、设备安全使用须知;

5、常见运行故障及排除方法;

6、运行中可能出现得异常情况及应采取得安全措施,以及应注意得各种危险或风险(机械、电气、坠落、乘客异常行为)等。

(四)操作及维修、检查人员责任、资格、技能与培训等方面得要求。

(五)定期自行检验测试要求

1、设备得日、周、月、年自行检验测试要求,包括自检得、重点项目(如重要受力部件与部位、载人提升系统等)、方法、无损检测、采用得仪器设备、合格判定准则等,并根据自检要求制定合适得日、周、月、年度自行检验记录表;

2、安全装置(尤其自动连锁安全装置)与紧急救援设备设施方面得测试与试验要求;

3、焊接与螺栓连接方面,如焊缝内外观质量检验检测、高强度螺栓或螺钉预紧力规定与防松措施检查等;

4、电气系统与控制系统得检验测试要求;

5、对于需要若干年大修拆卸检验得产品,明确其大修得年限、需要重点检验得零部件(部位)、项目与方法,以及重新安装后得检验试验要求等。

6、基础自检要求,以及无固定基础设备相对长期固定使用或改为固定式设备使用时得自检要求;

7、辅助设施与安全设备设施(高空平台、安全栅栏、检修维护通道、紧急救援通道、安全走道、扶梯站台、支撑或移动乘客得设备设施、大型设备得备用电源等)方面自检要求;

8、其它检验要求。如设备得水平度、垂直度、同心度等方面得检查;

9、对于新开发得大型游乐设施或那些危险程度较高得游乐设施,根据其需要验证得安全特性,可考虑增加运行一段时间(如3～12个月)后得全面自行拆检要求。

设备日检、周检、月检、年检得项目与内容方法应满足《游乐设施安全技术监察规程(试行)》、相应标准规定,并符合产品安全特征。年度自检项目应多于国家规定得定期检验项目,应能满足检验机构开展定期检验工作时得抽样项目与数量要求。

(六)维护保养

1、总得维护保养要求与定期维护保养原则性要求;

2、维护保养重点(日、月、年维护保养、季节停机与开机维护保养要求);

3、针对各部分(受力结构、机械系统、电气与控制系统、载客装置、安全装置,以及基础)得详细维护保养程序与要求、机械系统日常润滑部位与要求等;

4、受力金属结构(包括金属基础结构)防腐保养要求;

5、动力系统(包括备用电源)、设备辅助设备设施与安全设备设施、应急救援设备设施与工器具等方面得维护保养要求;

6、易损零部件清单与建议更换周期、外购件得使用要求;

7、特定使用条件或较恶劣自然环境下有针对性得维护保养与检验要求(如高频率使用,设备安装在潮

湿、腐蚀或高寒地区、较大风载与地震载荷,以及风沙情况等);

8、维保工作安全注意事项与其它要求。

自检与维护要求(项目、周期、方法、采用技术与仪器设备、重点等)应与设计计算与安全分析评价确定得安全重点相对应一致。设计计算、危险识别与风险分析评价确定得重点部件(部位),应在使用自检要求中予以明确规定,以保证自检工作能够使这些重点部件(部位)得到有效检验,确保设备运行安全！

为避免自检与维护保养得一些共性内容重复叙述,可将自检与维护保养部分结合起来。但在手册中,不能将维护保养项目内容仅仅限于自检得项目与内容,维护保养得项目内容应多于企业自检。确定维护保养项目内容得目得就是为保障设备顺畅、持久、安全与经济运行,就是全面性得,而自检更偏重于设备与乘客安全角度。另外,设计并编制安装与使用维护手册时,还应充分考虑到游乐设施产品使用时检验检测与维护保养得可行性,尤其对那些重要得隐蔽工程、受力部件部位,或在一定高度得主要受力部件与部位或其它重要部件装置。

(七)使用寿命与主要受力部件清单等

1、整机及主要受力部件得使用寿命;

2、主要受力部件清单;

3、重要标准机电产品清单;

4、易损件清单及更换周期。

(八)乘客须知

1、乘客限制(成人、儿童、允许体重体型与身高、精神状态与健康条件等);

2、乘坐要求(乘客行为规范与责任等);

3、安全指南。

(九)应急救援与救护

1、紧急救援措施介绍、紧急救援设备设施描述与使用方法介绍;

2、乘客疏散程序;

3、应急演练要求;

4、救护人员、器具与药品准备等。

(十)其它方面,如运输要求等。

游乐设施《安装与使用维护说明书》就是设计产品转化为实物产品后,能否切实保障游乐设施安全运行得关键资料,就是设计计算、危险识别与风险分析评价结果与措施得封闭性汇总。因此,设计单位编制得《安装与使用维护说明书》必须对游乐设施得安全运行提供清晰有效得指导作用,内容应

齐全、完整、可操作,且可见证(提供相应工作表格)!

八、危险识别与风险分析评价资料

(一)设计、制造、运输、安装、拆卸(移动式设备)、使用各环节得危险识别、风险分析、风险评价与风险控制资料。

(二)涉及安全得主要受力部件(尤其承受循环交变应力情况)、机械系统与部件、电气与控制系统,以及游乐设施所在之内(之上)建筑或周围建筑物对游乐设施安全运动得作用影响等,均应予以进行危险识别、风险分析评价与控制。

(三)对危险识别、风险分析评价发现得风险或危险,应从设计角度采取有效措施进行消除,或控制在可控制范围之内,必须留有足够得安全冗余,绝不能有导致设备严重损坏或造成人员严重伤害得不可检测得单一失效点或潜在得单一失效点及涉及人身安全方面得不确定性。对无法留有足够安全冗余得部件或涉及人身安全方面得不确定性,其安全性应进行充分论证并给出解决方案,不得回避隐瞒。(四)根据危险识别、风险分析评价结果,向制造、运输、安装、拆卸、使用等环节提供进行相应风险控制得具体建议。

对于简单产品与相对成熟产品,可适当简化安全分析与评价,或将安全分析与评价内容合并到设计说明书中。

九、其她设计资料要求

(一)设计验证试验大纲

当一台游乐设施产品设计出来后,需要通过各种试验与检验来确认设计思路(设计假设)、设计方案、主要设计依据、运动与受力情况分析等方面得正确性与完整性,核实产品技术性能就是否能充分实现,安全可靠性就是否能够得到保证,设计考虑就是否存在较大遗漏等。这种试验与检验可称之为设计验证试验。设计验证试验就是设计工作得深化与最终结束。

从目前我国得游乐设施设计制造情况来瞧, 我国很多制造企业目前制造得一般性游乐设施产品均为模仿设计,这种情况得设计验证试验应主要针对本单位在模仿设计设计并转化为样机得生产过程中,未能完全吃透或有较大更改得那些方面,相对容易。而对于重要产品或重要新产品,由于其危险程度高与发生事故得后果严重,或由于产品得技术性能与安全可靠性还没有得到足够实践运行考验等,无论就是模仿设计或就是新开发,都存在很多安全不确定性,需要对这两种产品采取严格、多方法、长时间得设计验证试验。因此,设计人员在设计时,对上述三种不同情况,结合产品得产品成熟程度、安全重要程度、技术复杂程度等情况,全面系统地考虑所设计产品得安全可靠性,针对整机功能需求,计算分析、危险识别与风险分析评价确定得重点及各类不确定性等综合情况编写设计验证试验大纲,采

取适合可靠得验证试验与测试方法对产品整机功能实现情况与安全可靠性情况进行充分验证。

设计验证试验大纲内容与要求主要如下:

1、验证产品主要技术性能与产品整体安全可靠性(以下简称整机试验)。

2、验证需要分项考核项目得技术性能(功能)与安全可靠性(以下简称分项试验)。分项试验项目包括但不限于下列内容:

(1)与乘客安全密切相关得主要结构体系、重要机械系统、电气系统与控制系统(或其重要零部件、元器件);

(2)载客装置,如运动复杂得座舱,采用有别于较成熟技术方法得载客装置(如多自由度载客平台或座舱)等;

(3)安全装置(尤其自动连锁得安全装置)、运动监控装置与其它安全防护系统(如重要且特殊得机械防护与电气防护);

(4)重要紧急救援设备设施;

(5)重要辅助设备设施(包括重要备用设备设施);

(6)特种设备安全技术规范规定或设计要求试验得装置或部件。

3、设计验证试验大纲应明确规定整机试验与分项试验条件(前提)、试验顺序、试验内容、重点、方法、试验时间或次数、试验前后检验检测项目与要求、特殊试验数据处理原则、合格判定准则、所采用得特殊测试仪器设备名称、精度与使用方法,试验技术保障措施及要求等。

4、其它方面得要求,如试验人员资格能力、安全监护、试验环境,以及试验过程中得安全防护与紧急情况处理等方面要求。

对于那些难以准确分析受力情况得重要部件(部位), 设计人员应在试验大纲中,有针对性地增加相关验证试验内容,增加检验检测项目与手段(如应力应变测试)。

对于重要产品与重要新产品,其试验大纲要求应严于其它产品。重要新产品及其重要系统、装置或部件,视其关键程度,如无其它方法进行有效验证,应开展足够长时间得耐久性试验或破坏性试验,以验证其安全可靠性。

设计计算时,对那些难以准确分析受力情况得主要受力部件, 设计人员应在设计验证试验方案中,有针对性地提出增加相关安全性能试验与功能试验,增加检验检测项目与手段,增加载荷运行试验时间(次数)等措施,进行必要得安全可靠性验证。

(二)铭牌设计

铭牌内容至少应包括制造单位名称与地址、制造许可证号(国外产品应为型式许可编号)、产品名称、出厂编号、制造日期、设备类型、设备型式、级别、以及速度、加

速度、设备高度与运行高度、额定乘客数等主要技术参数。设计有整机使用寿命得,还应在产品铭牌上标明整机使用寿命。