近幾年,以“水”為主要元素的演出越來越普遍,其中包括一些自然水域中的室外實景演出,甚至一些劇院、秀場等室內表演場所也逐漸配置大型表演水池。通常,這些水秀舞臺配置有水中升降臺,能在演出過程中瞬間將水域變成干舞臺,滿足表演區域的“干”“濕”變化。
在水中使(shi)用(yong)升降臺,除了(le)需要(yao)升降臺本身(shen)具備在水下正常運行的(de)能(neng)力,還需要(yao)考慮設備防(fang)腐、設備對水體(ti)的(de)污染、電(dian)氣(qi)安(an)全、設備維護保養的(de)便(bian)利等各種問(wen)題。因此,水中升降臺性能(neng)的(de)好壞將直接影響到演(yan)出運
營。
水中升(sheng)降(jiang)(jiang)臺按(an)其(qi)升(sheng)降(jiang)(jiang)方式可以分(fen)為(wei)三大類:液壓傳動、鋼絲繩牽引、升(sheng)降(jiang)(jiang)柱(zhu)頂(ding)升(sheng)。這三類升(sheng)降(jiang)(jiang)臺又根據使用要(yao)求演變出若(ruo)干種(zhong)不同的(de)形式。筆者就液壓剪刀撐(cheng)升(sheng)降(jiang)(jiang)臺進行討論與(yu)研究,以供同業參考與(yu)借(jie)鑒。
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液壓剪刀撐升降臺在水中的使用比較普遍。通常用于升降行程較小、升降速度要求不高的場合。使用案例:萬達漢秀劇場。
1 原理與設備組成
典型的液(ye)(ye)壓剪(jian)刀撐升降(jiang)臺由臺面板、臺面鋼架、剪(jian)刀撐、液(ye)(ye)壓缸、液(ye)(ye)壓管路、液(ye)(ye)壓泵站等組(zu)成,如圖1所示。
圖(tu)1 液壓剪刀撐(cheng)升降臺的(de)結構組(zu)成
1塊升(sheng)降(jiang)(jiang)臺一般需要(yao)布置2組以上的(de)剪(jian)(jian)刀撐(cheng)(cheng),每組剪(jian)(jian)刀撐(cheng)(cheng)通常采(cai)用(yong)2個(ge)液(ye)壓(ya)缸(gang)。每組剪(jian)(jian)刀撐(cheng)(cheng)內的(de)2個(ge)油(you)(you)缸(gang)在運(yun)行時(shi)(shi)需同(tong)步,油(you)(you)缸(gang)內自帶位置傳(chuan)感器,通過控制系(xi)統(tong)控制其***動作保證兩個(ge)油(you)(you)缸(gang)的(de)伸出距離(li)一致。各組剪(jian)(jian)刀撐(cheng)(cheng)在安(an)裝時(shi)(shi)其起(qi)始角應相(xiang)同(tong),否則,在運(yun)動過程中將導致剪(jian)(jian)刀撐(cheng)(cheng)的(de)上支點位置不一,從(cong)而無法同(tong)時(shi)(shi)頂(ding)升(sheng)升(sheng)降(jiang)(jiang)臺面。液(ye)壓(ya)升(sheng)降(jiang)(jiang)臺由于采(cai)用(yong)多個(ge)油(you)(you)缸(gang)推動、同(tong)步性要(yao)求(qiu)高(gao),設計和安(an)裝時(shi)(shi)需特別注意。
1.1液壓泵站
液壓升降臺是由液壓泵站提供動力。液壓泵站在遠離水區的位置,通過供油管路為液壓缸提供動力。當升降臺需要使用時,將事先開啟液壓泵站的液壓泵。升降臺在使用過程中,即使升降臺不動作,液壓泵也將持續運轉。為使設備故障狀態下能回到起始狀態,通常還為液壓泵站配置手搖泵或小功率電力驅動液壓泵。
1.2液壓介質
由于液壓系統不可避免地存在泄漏問題,為減少對水質的污染,或對演員身體的影響,其液壓介質不能使用常規的液壓油,而是采用可降解的液壓油或純水。采用可降解液壓油的液壓系統與常規的油液壓系統相比較,除了介質不同,并無明顯區別。目前,國內外的水中升降臺大多采用這種形式,而采用純水液壓的液壓系統有較大區別。主要是由于水的黏度非常低,導致系統的壓力低、密封和潤滑性能差;另外,還存在氣蝕、水垢等現象,純水液壓系統的元器件也需要用不銹鋼制作。純水液壓驅動技術在**范圍仍是一種正在深入研究并不斷獲得發展的技術。設備主要依賴進口,投資大、運營費用高,后期的備品備件也要依賴國外,因而極少使用。
1.3剪刀撐
剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用可使升降臺(tai)僅需(xu)要(yao)較淺(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機坑即可提供較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行程。對單(dan)級或雙級剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)而言(yan),剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)機構也(ye)作為導(dao)向使用。但是隨著剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)級數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加,舞(wu)臺(tai)臺(tai)面(mian)(mian)(mian)晃動會有不同(tong)程度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加,當對臺(tai)面(mian)(mian)(mian)晃動要(yao)求高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候,則需(xu)要(yao)配置額外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)向來支持升降臺(tai)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性。剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)采用鋼(gang)結構制作,外表(biao)面(mian)(mian)(mian)經(jing)油漆(qi)(qi)處理。油漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量要(yao)求較高(gao),需(xu)滿足水下防銹的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求。剪(jian)刀(dao)撐(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉸接部位需(xu)要(yao)采取潤滑措施,并(bing)在(zai)外側做有效密(mi)封(feng),以(yi)便延長潤滑油被(bei)水稀釋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間。
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1.4液壓缸
液壓缸采用不銹鋼制作,內部需帶有位置傳感器。由于需要多缸同步,液壓缸的制作精度要求較高。
1.5運行速度檢測和控制(zhi)
采用(yong)液壓(ya)剪刀撐(cheng)的(de)升(sheng)降(jiang)臺(tai)并(bing)不(bu)(bu)直(zhi)接檢測其運(yun)行速(su)度,而是通過讀取(qu)液壓(ya)缸內部(bu)的(de)位(wei)置傳(chuan)感(gan)器數(shu)據,通過軟件計算(suan)(suan)出升(sheng)降(jiang)臺(tai)的(de)運(yun)行速(su)度。升(sheng)降(jiang)臺(tai)的(de)升(sheng)降(jiang)速(su)度與液壓(ya)缸的(de)速(su)度也不(bu)(bu)成線性比(bi)例(li)關系(xi)。經計算(suan)(suan)的(de)升(sheng)降(jiang)臺(tai)速(su)度將反(fan)饋給液壓(ya)控(kong)(kong)制系(xi)統,并(bing)通過調整液壓(ya)缸供油管路的(de)流(liu)量來實現速(su)度的(de)控(kong)(kong)制。
1.6位置檢測
液壓升(sheng)降(jiang)臺的(de)位(wei)置一般可以由(you)液壓缸內部的(de)位(wei)置傳(chuan)感器(qi)數(shu)據經計算(suan)獲(huo)(huo)得。但為了獲(huo)(huo)得升(sheng)降(jiang)臺面的(de)準確位(wei)置,則(ze)需要單獨設(she)置一套拉(la)線(xian)編(bian)碼(ma)器(qi)。編(bian)碼(ma)器(qi)可安裝在(zai)水中,采(cai)用IP68防護等級,能(neng)長時間(jian)浸水使(shi)用;也可以采(cai)用防護等級較低(di)的(de)編(bian)碼(ma)器(qi),安裝在(zai)水池(chi)附(fu)近的(de)干區,通過鋼(gang)絲繩(sheng)引入水中,與升(sheng)降(jiang)臺臺面連接。
1.7鎖定機構
為了增(zeng)加(jia)臺(tai)面在特定(ding)位置(zhi)的(de)穩定(ding)性,并(bing)使其能承(cheng)受更(geng)大的(de)載荷,可(ke)在一些特定(ding)位置(zhi)設(she)置(zhi)鎖定(ding)機構。鎖定(ding)機構的(de)設(she)置(zhi)還可(ke)以消除因(yin)液壓(ya)系統內泄引起的(de)臺(tai)面下沉。鎖定(ding)機構采用液壓(ya)驅動,其動力源來自于(yu)升降臺(tai)的(de)液壓(ya)系統。
1.8電氣隔離
當水中有演(yan)員表演(yan)時,為了避(bi)免因設備漏電(dian)(dian)造(zao)成演(yan)員觸電(dian)(dian)的(de)風險,需考慮水下電(dian)(dian)氣安全,通常的(de)做法是采用電(dian)(dian)氣隔離和等電(dian)(dian)位聯(lian)結等。電(dian)(dian)氣隔離即強電(dian)(dian)部件安裝(zhuang)在(zai)遠離水域的(de)位置(zhi),進入水體的(de)管路(lu)用非金(jin)(jin)屬材料(liao),確保水池(chi)內外(wai)的(de)金(jin)(jin)屬構件不進行(xing)物理連接。對于液壓管路(lu)而言,需將(jiang)進入水體前(qian)的(de)某一段(duan)管路(lu)采用非金(jin)(jin)屬材料(liao)。
2 液(ye)壓(ya)剪(jian)刀撐升降臺的優缺點
2.1優點
技術(shu)成熟可(ke)靠(kao),故障(zhang)率低,在國內外有較多(duo)使用案例(li);
承載能力大;
對土(tu)(tu)建(jian)的要(yao)求簡單(dan),除了(le)機坑底(di)部的預埋受力(li)要(yao)求,無其他土(tu)(tu)建(jian)需求;
電氣隔離措施簡單。
2.2缺點
多缸同步控(kong)制難度大;
速度的精準控制難度大(da);
維護難度大;
存在漏油(you)的風險,易污染水質。