舞臺(tái)電動(dòng)吊桿作為現(xiàn)代劇場(chǎng)中的重要舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備之一,因其體積小、效率高、便于操作和維修等諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛用于劇場(chǎng)懸掛布景、燈具等多種演出道具,是各種劇場(chǎng)中必不可少的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備。為保證舞臺(tái)電動(dòng)吊桿的正常使用,對(duì)舞臺(tái)電動(dòng)吊桿的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)方案。
1. 原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理:
1) 結(jié)構(gòu)說(shuō)明:該裝置安裝在吊桿驅(qū)動(dòng)機(jī)卷筒上,單根鋼絲繩具有獨(dú)立地采樣結(jié)構(gòu),單邊卷筒共用一個(gè)控制行程開(kāi)關(guān),控制用行程開(kāi)關(guān)數(shù)量等于卷筒數(shù)量,一般為 ! # $ 個(gè),串聯(lián)使用。檢測(cè)裝置安裝寬度 %圖 ! 所示&取決于鋼絲繩實(shí)際纏繞寬度,要求安裝寬度必須大于或等于鋼絲繩實(shí)際纏繞寬度。
2) 其工作原理為:由于鋼絲繩張力的作用,采樣器克服扭轉(zhuǎn)彈簧作用力,帶動(dòng)同步撥桿松開(kāi)行程開(kāi)關(guān),此時(shí),行程開(kāi)關(guān)予設(shè)為常閉狀態(tài),舞臺(tái)電動(dòng)吊桿正常運(yùn)行。
3) 當(dāng)鋼絲繩松弛到某一預(yù)定狀態(tài)時(shí),在復(fù)位扭力彈簧的作用下,同步撥桿壓緊行程開(kāi)關(guān)滾輪,使行程開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到打開(kāi)狀態(tài),通過(guò)電氣控制回路,使起吊電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),從而達(dá)到保護(hù)目的。在人為調(diào)整好鋼絲繩松緊程度后,吊桿恢復(fù)正常運(yùn)行。
4) 其優(yōu)點(diǎn)為:該結(jié)構(gòu)安裝在吊桿驅(qū)動(dòng)機(jī)卷筒上,電氣接線(xiàn)比較方便;扭力復(fù)位彈簧的使用,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單;該裝置能起到防止鋼絲繩從卷筒脫繩的輔助作用;通過(guò)使用,該裝置基本可以滿(mǎn)足吊桿防松繩作用,可以說(shuō),該裝置是一種比較成功的結(jié)構(gòu)。
5) 但該結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn);由于選用了接觸式行程開(kāi)關(guān),受運(yùn)行條件限制,行程開(kāi)關(guān)使用壽命較短,吊桿整體發(fā)全可靠性較低;受安裝位置和安裝寬度限制,不同驅(qū)動(dòng)機(jī)或同種驅(qū)動(dòng)機(jī)不同起吊行程需配用不同規(guī)格松繩檢測(cè)裝置,零部件通用性不好,增加了設(shè)備總體費(fèi)用;當(dāng)?shù)鯒U負(fù)載變化較大時(shí),鋼絲繩張力差別明顯,行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)靈敏度變化較大,易產(chǎn)生誤觸發(fā),影響吊桿的正常使用。
2. 改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理:
針對(duì)原松繩檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)缺點(diǎn),重點(diǎn)突出吊桿安全性和可靠性,兼顧裝置通用性和可調(diào)節(jié)性,進(jìn)行如下改進(jìn)設(shè)計(jì)。
1) 其主要思路為:去掉原設(shè)計(jì)中防脫繩輔助功能,加強(qiáng)安全性能設(shè)計(jì);采用非接觸式行程開(kāi)關(guān),代替接觸式行程開(kāi)關(guān),增加設(shè)備可靠性;改進(jìn)松繩檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu),增加裝置通用性及維護(hù)性;改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
2) 結(jié)構(gòu)說(shuō)明:該裝置安裝在吊點(diǎn)滑輪附近,單根鋼絲繩具有分離采樣結(jié)構(gòu),共用一個(gè)非接觸式行程開(kāi)關(guān);各張緊彈簧獨(dú)立可調(diào),且具有較大范圍調(diào)節(jié)裕量。
3) 其工作原理為:在鋼絲繩張力的作用下,取樣桿克服張緊彈簧作用力,取樣拉線(xiàn)處于松馳狀態(tài),此時(shí),行程開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài),吊桿正常運(yùn)行。當(dāng)某一根鋼絲繩松馳到某一預(yù)定狀態(tài)時(shí),在張緊彈簧的作用下,取樣拉線(xiàn)處于工作狀態(tài),拉動(dòng)檢測(cè)片脫離行程開(kāi)關(guān),行程開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài),通過(guò)控制回路,使吊桿驅(qū)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到保護(hù)目的。在人為調(diào)整好鋼絲繩松緊程度后,檢測(cè)片靠不平衡反轉(zhuǎn)力矩自動(dòng)復(fù)位,行程開(kāi)關(guān)重新處于閉和狀態(tài),吊桿恢復(fù)正常運(yùn)行。
3. 對(duì)比說(shuō)明:對(duì)比兩種結(jié)構(gòu),改進(jìn)后松繩檢測(cè)裝置具有如下優(yōu)缺點(diǎn)。
1) 優(yōu)點(diǎn)為:從安全角度來(lái)說(shuō),改進(jìn)裝置采用 () # ! 型非接觸式行程開(kāi)關(guān),不但提高了設(shè)備安全性能,同時(shí)也提高了行程開(kāi)關(guān)壽命;從通用性來(lái)說(shuō),改進(jìn)裝置和吊點(diǎn)滑輪安裝在一起,由于吊點(diǎn)滑輪通用性很好,從而使改進(jìn)的松繩檢測(cè)裝置也具有良好的通用性。不但可以滿(mǎn)足各種電動(dòng)吊桿的使用,也可以用于其它多種舞臺(tái)吊掛類(lèi)機(jī)械;從可調(diào)節(jié)性來(lái)說(shuō),通過(guò)予設(shè)取樣桿調(diào)節(jié)螺母的位置,可以方便地調(diào)整張緊彈簧作用力,適用于不同吊桿載荷,都可以達(dá)到良好靈敏度,增加了吊桿的整體安全性;該裝置可實(shí)現(xiàn)系列化、批量化生產(chǎn)。
2) 缺點(diǎn)為:行程開(kāi)關(guān)所需控制電纜較長(zhǎng),增加了部分費(fèi)用;無(wú)原有防脫繩功能。
4. 結(jié)論:
本設(shè)計(jì)針對(duì)原有松繩檢測(cè)裝置的不足,采用全新的設(shè)計(jì)思路,大大提高了該裝置的可靠性,使吊桿整體安全可靠性得到很大提高。同時(shí),由于改進(jìn)裝置通用性良好,可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),降低了設(shè)備制造、加工成本、具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)試驗(yàn),該裝置運(yùn)行可靠、可調(diào)節(jié)性強(qiáng)、維護(hù)性好,能滿(mǎn)足舞臺(tái)電動(dòng)吊桿及部分舞臺(tái)吊掛設(shè)備松繩檢測(cè)的需要。