游乐场设备机械设计优化策略分析

摘要：近年来，各地的游乐场建设如火如荼，特别是一些大型游乐场和大型游乐设备，吸引了众多游客前来参观和游玩。大型游乐设施往往是游乐场吸引人们的亮点，甚至成为一个城市和地区的标志性建造设施，给游乐场和当地人们带来了巨大的经济和社会效益。游乐机械设备属于特种设备，通过装载游客进行娱乐实现经营的目的，而且周围人员往往比较密集，存在一定的安全隐患。因此，游乐设备的机械设计及其性能和质量至关重要。

关键词：游乐场；机械设备；设计

一、国内游乐场机械设备发展状况

我国的游乐机械设备行业是在20世纪80年代产生的，目前随着经济的不断发展，人们对于游乐场的需求量的增大，整体已经发展成了一个朝阳的产业。伴随人们生活水平的提高，人们在调节身心和享受生活中越来越注重休闲娱乐，所以对于游乐场设施的需求也越来越大。游乐机械设备之所以有这么大的吸引力，就在于游乐机械设备可以在确保安全的前提下，能让消费者感受到惊险刺激，但是游乐机械设备必须确保安全，安全也是游乐场的重中之重。与一般的机械设备不同，游乐场的机械设备涉及到公众的安全，并且很大程度上的对象都是青少年，所以这就给游乐机械设备的设计、制造、使用、安全检查提出了更高的要求。我们要通过机械设备的研究，应用先进的手段，提高整个游乐机械设备的产品的设计、制造水平、维护国家的公共安全都是有着极大的作用。

二、我国游乐机械设备设计制造及发展状况分析

随着我国经济社会的发展，游乐设备制造产业逐渐兴起，特别是近几年来，游乐设备设计制造行业的发展明显加快，游乐机械设备制造实现了“从无到有、从小到大、从少到多、从简单到复杂”的发展历程，游乐设备的设计制造水平也得到了逐步提高。我国是一个发展中国家，游乐产业属于近年来的新兴产业，游乐场的经营属于第三产业——服务业的范畴，是随着工业经济的发展而发展的。而游乐机械设备的设计制造则是属于工业制造领域，随着设计制造技术的提升和产品市场需求的增加，我国逐渐形成了较为完整的游乐设备产业体系，不仅能够满足国内的游乐场建设需要，而且还能实现部分产品的出口。游乐设备产业体系主要包括以下几个方面，即游乐设施设计、机械设备制造、产品维修养护等。游乐设施的科学设计和创新设计是保障产业发展的有效措施，也是游乐设施运营安全的根本保障。游乐机械设备的制造过程至关重要，它涉及到产品质量监管和控制，涉及到制造工艺技术水平的提高，同时也是保障游乐设施运营安全的关键环节。要加强游乐机械设备设计制造监管工作力度，确保设计制造环节不出现任何问题，以此提高游乐机械设备的设计制造技术水平。在游乐场的运营过程中，要加强对游乐设备的日常检查工作，以便及时发现其中存在的安全隐患和问题；要加强对游乐设施的维护保养工作，按照维护保养要求进行定期养护作业，这是保证游乐设备安全和延长使用寿命的有效方式；要加强对游乐设备的维修工作，一旦发现任何安全隐患，要及时采取有针对性的措施进行排除，必要时应该更换一些存在问题的零部件；要建立健全游乐场安全运营管理机制，通过科学有效的举措，提高机械设备的规范化管理水平。

三、国外游乐机械设备设计法规及其标准体系对于我国游乐机械设计的启示

由于游乐场机械设备的特殊性，所以我们国家对于特种设备安全检查方面有了明確的规定，在国质检[2004]31号发布的关于特种设备的备忘目录中，我们将游乐机械设备分为了15类54种，它包括了所有的了游乐机械设备。这些规定中，我们将游乐场机械设计、制造安装、维护管理等方面做出了严格的控制。

我们国家现行的有效法律标准已经在对游乐机械设备的设计、制造、安装、改造、使用及检验等每个过程做出了规定，目的是为了保证使用过程中的安全。但是目前的游乐机械设备在具体的使用过程中还是存在很多问题。很多游乐场机械设备事故的发生是因为保养不及时，并且有违规操作。在我们国家的游乐机械设备设计中，很多规范准则都没有严格的规定，因此我们要在法规上进行严格的规定，要统一游乐机械设备的规范标准。

四、大型游乐设施设计优化的关键点

（一）载客装置

大型游乐设施的载客装置是游客使用设备时的重要安全保障，其规划设计必须满足相应的安全性和稳定性才能确保游客安全，也就决定了要想进行设备设计优化，载客装置必然是设计的关键点。在设计优化重点上，除稳定性和可承载能力的设计外，尤其应关注载客装置的通风性，以防止设备机械故障发生时座舱通风效果不佳引发游客身体的不良反应，情况严重可导致缺氧和瞬间休克，威胁游客的生命安全。为此，应当为载客装置设计好专有的通风系统，实现座舱内部与外部的空气流通，同时提升内部空气质量，提高游客的游乐体验。

（二）运行轨道

运行轨道的优化设计包括滑轨类型游乐设施的外部轨道和设施内部的运行轨道装置，应当在设计中实现其安全性和可持续操作性的同步优化。在轨道设计当中，首先需就轨道的焊接和连接进行有效设计，确保焊接质量，提高轨道安全性，同时需有效平衡游乐设施外观美感和焊接焊点部位的安全性。此外，应当对轨道的热处理效果问题进行对应设计，充分考虑轨道运行中产生的热效果可能引发的设备故障，通过设计优化排除安全隐患，避免不衔接设计缩短设备使用寿命。

（三）关键部位零部件材料

大型游乐设施的关键部位零部件材料多为金属材料，其可大大提高游乐设施的稳定性，同时可提高设备的荷载能力，提高设备运行时的安全。部分设计人员为提高游乐设施的美观，将金属材料替换为非金属乃至布艺材质，大大提高了设备运行的危险性。考虑到当前金属材料在游乐设施当中不可替代的作用，设计人员应当控制好关键部位零部件材料的质量水准，不轻易更换材料类型，也避免减少金属材料的实际应用数量，确保关键部位零部件材料的质量达标。

五、摇头飞椅实例分析

目前来说，架空游览车类游乐设备在很多中小型公园比较常见，是中小型公园的主要项目，能产生较好的经济效益。豪华飞椅是大型游乐设备，其造型美观，乘坐时安全、刺激，对游客极具吸引力。是大、中型游乐场最隹的游乐配套设施。48座豪华飞椅是一机动游乐设备，设备的旋转塔架在旋转机构的作用下，带动设备中部以顺时针旋转，而设备的上半部旋转伞形部分在另一电机传动系统的带动下进行逆时针旋转，与此同时，上旋转部分在液压系统油缸活塞的驱动下，慢慢上升到设定的位置，吊椅在旋转的过程中形成一个波浪起伏的圆锥摆运动。为保证产品的试制成功和设备的安全可靠，需要制定严格的质量责任制，严把质量关，主要做好零部件的自检、中间检、最终检验和外购件、外协件的入库检验工作，确保工作质量万无一失。关键零部件均需经过严格的计算、设计、造型，重要的外购件必须购买全国资质深的厂家的产品。重要零部件材料选用正规有资质的钢材企业，并进行探伤检验。

结束语

游乐场的大型游乐设施整体规模越大，潜在的危险性也就越大。为保障游客的安全，提高设备运行的稳定性和安全性，就需要对游乐设备机械设计作进一步的探索优化。对大型游乐场设置进行分析，明确设计优化的关键点，就设备驱动系统中的关键零部件进行仿真计算和分析，发现优化点所在并进行对应设计优化，才能实现游乐设备整体安全性的提升，满足游客游玩的趣味性和安全性需求。

参考文献

[1]沈勇，刘志学，张宏伟.游乐设施作业与管理[M].北京：学苑出版社，2017.

作者简介：陈金元（1984-）男，汉，广东中山，大学本科，研究方向：中小型游乐设备机械设计工作。

（作者单位：中山市艾特游乐设备有限公司）