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直线销齿顶升乐池升降台的驱动方案设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-11-23  来源:升降机网  浏览次数:72
核心提示:直线销齿顶升乐池升降台的驱动方案设计升降乐池2块。乐池池底建筑平面距舞台固定地板面KeyWords:OrchestraLiftingPlatform Driv
 直线销齿顶升乐池升降台的驱动方案设计

升降乐池2块。乐池池底建筑平面距舞台固定地板面KeyWords:OrchestraLiftingPlatform Driven6.0m,升降乐池的工作行程范围剧场的乐池升降台主要供有乐队伴奏或合唱队伴唱的歌舞剧演出使用,其位置处在台口与观众厅之间。

  乐池升降台利用不同的高度变化,形成各种使用形式。

  乐池升降台的最高工作标高为与舞台的台面齐平,作为舞台的前部扩展部分;停在观众厅地面高度用于增加观众席前区座位;下降至不同高度时,可以形成不同深度的乐池。有的乐池为一整块结构,有的分前后2块,可单独升降运行也可同步运行。乐池作为一种升降运动设备,其升降驱动的方式有很多种,有液压驱动方式、链条提升方式、螺旋副方式、大螺旋顶升方式等。现以我公司承接的盐城市亭湖区文化艺术中心大剧院乐池升降台为例,为大家介绍一种直线销齿顶升乐池升降台的驱动方案设计。

  1已知条件1.2前升降乐池:前乐池前沿弧半径约30.07m,前乐池前弧长约20m,前乐池进深约2.1m,前升降乐池面积约39m2. 1.3后升降乐池:后乐池弧型前沿弧半径约27.97 m,后乐池前弧长约17.2m,后乐池进深约2.3m,后升降乐池面积约31m2. 1.4乐池行程:4.5m,行程范围内任意定位;在标2传统的驱动方式设计方案此为同一剧场的两块乐池,考虑到其在设计、采购、加工、安装过程中统一性,按两块乐池中面积较大的一块进行设计计算。在设计前进行的现场安装土建基础尺寸参数复测,确定前乐池面积为38.6m2,后乐池面积为27.2m2,设计计算选择的乐池面积参数为:合同要求乐池升降台的驱动方式为直线销齿顶升;行程为:4.5m.按传统的工艺布置设计方案,四根直线销齿顶升一个乐池。考虑到行程4.5m,直线销齿在顶升过程中带2kN/m动载荷时的稳定性,及在静止时承受4kN/m静载荷的稳定性,选用节距为:80mm的直线销齿(每根节距80mm的直线销齿的承载参数:按照此方案,进行驱动工艺的初步布置,见附图:从附图来看,四根直线销齿是可以布置到乐池的基坑内,但两边的悬挑太多,最长处有4.5m之多,与平板乐池结构的刚度要求相矛盾,乐池在带载荷升降过程中,钢结构会发生弯曲。

  乐池的几何形状,宽度为2.1m的扇形环,四根直线销齿的顶升位置,相对于结构重心是偏离的,乐池在升降过程中是偏载的,对整个设备的运行安全性、可靠性是不利的。

  进行初步计算:四根直线销齿要承受的动载荷为163290N(含结构体重量、木地板重量、四根直线销齿重量);四根直线销齿要承受的静载荷为240490N(含结构体重量、木地板重量、四根直线销齿重量)。而四根直线销齿能够承受的动载荷:60000NX4=240000N>163290N,远远大于实际需要承载;四根直线销齿能够承受的静载荷:90000NX4=360000N>240490N,远远大于实际需要承载。从经济的角度,浪费太多。

  3直线销齿顶升驱动方式方案的设计从上面对传统的驱动方式的不利因素分析来看,针对本案驱动方式的主要不利因素是:偏载、刚性差、成本高。下面笔者采用三根直线销齿顶升驱动方式方案从这三个方面想办法解决问题。

  3.1直线销齿顶升数量的确定针对偏载,乐池的几何形状为近似的扇形环状,若采用三个顶点,台面体的重心在三个顶点围成的三角形中间,可以很好的分摊整个台面体的承载力。

  针对刚性差,若采用三个顶点,整个驱动部分都在乐池的扇形结构形状内,乐池的结构可以作成框式桁架,大大增强了整个台面钢结构的结构刚度。

  针对成本高,现对三根80mm节距的直线销齿进行承载验算:满足要求,且浪费不多。

  满足要求,且浪费不多。

  承载验算满足要求,成本相比四根直线销齿,大大节约。

  根据以上论述,可采用三根直线销齿顶升一个乐池,具体的驱动工艺布置,见下图。

  3.2乐池传动与整体结构的布置方案根据土建结构施工图及现场尺寸复测的实际情况,乐池基坑底部四周除立柱外,都有空间,为直线销齿的运行存储提供了空间上的方便。如图中所示,有四根直线销齿储藏盒伸到乐池空间外。

  经过对乐池台面体结构强度和刚度的验算校核,台面体结构高度可做到0.92m(包括木地板的厚度)。

  直线销齿储藏盒顶部距离基坑底部基准平面的高度为0.35m.舞台面与观众厅最低平面的落差为1.0m,乐池周边装饰挡板的高度应大于1.0m,现取装饰挡板连同防剪切装置的高度为1.12m.1.5-1.12-0.35=0.03m.当乐池下降到最低位置时,乐池台面体与直线销齿储藏盒不接触。

  乐池基坑底部距离座椅库平台上平面只有1.5m,当乐池结构上平面下降到座椅库平台时,乐池结构体、直线销齿驱动组件都必须在这1.5m的空间内,且不能相互干涉。如下图。

  0.92+0.75>1.5m,也就是说,当乐池下降到最低位置时,台面体钢结构与驱动地轴是干涉的。基于这一不利条件,笔者想到了F系列平行轴斜齿轮减速机的扭力臂立式安装形式,刚好可以解决这一问题。将减速机的输出轴孔与直线销齿驱动箱的输入轴连接,扭力臂附件与驱动箱底座连接。这样大大降低了减速机输入轴及传动地轴的高度,同时F系列减速机与直线销齿驱动箱作为一个部件进行装配,结构紧凑,为避免干涉节约空间。如上图。

  主驱动电动机通过一级减速后,可以有两个动力输出,而此布置形式有三个动力需求,这样需要增加一个T型动力分配器,为保证三根直线销齿同时上升,同时下降,分配器的形式选用1-LR从整体布置来看,直线销齿需要的大扭矩,通过与其直连的二级F系列减速机大大减少了,一级减速、一级与二级之间的传动部件规格相对较小。

  从经济的角度分析,本案用的三个二级减速机F系列,F107就满足要求,相比两只工业齿轮箱的价格,也没有造成成本上的浪费。一级减速及传动部件对比四根直线销齿顶升的工艺配置,也没有造成成本上的浪费。

  下转(第12页)15由于LED红光模拟还音头的光电池等部件随电路板全部密封了起来外边什么也看不见,因此在调试时,先把红光放大器取下,将调试用的光轴插入红光放大器的镜筒支架内,点亮LED红光灯按照常规方法慢慢地沿轴向移动光轴,从反光镜上观察直到毛玻璃上呈现出LED灯形成的一条与毛玻璃上的十字刻线中间对称的、并与之水平平行的很亮的矩型光带时,暂时固紧;随后装上影片,调整片路,在静态(即不开放映机)的情况下,稍微松开螺丝,再次慢慢轴向移动光轴,使影片声迹的像,横平竖直清晰地呈现在毛玻璃上,测量并记下毛玻璃所在的位置(指轴向);然后小心地取下光轴,换上红光放大器,再将红光放大器上光电池的位置调到刚才光轴上毛玻璃的位置上。连接上所有的连线使放映机处在正常工作状态,然后接好测试用的器设备(如示波器、频谱等)就可以全面的进行A环调试了。见图(4)挂上模拟杜比测试片环97(分离度片),示波器设定在观察分离度位置,调整光电池的进出位置,观察示波器,使分离度达到最佳状态。见图(5)图(5)1号机分离实例号机分离实例图挂上杜比测试片环69P(粉红色噪声片),微调模拟激励镜头总成轴向位置和水平位置,同时观察实时分析和双踪示波器(设在方位角位置),使方位角达到最佳状态。见图(6)、(7)图(7)1号机高频实例号机高频实例图图为改装后的LED红光还音装置实例图调整结束,用专用测试影片进行实际放映还音试听,感觉LED红光还音效果较以前的白炽灯激励还音效果有明显的提高和改善,特别是高频还音有显著提高。

  上接(第15页)综合来看,本案的驱动方案设计具有工艺的先进性和经济的合理性的特点。

  4结论本文从盐城市亭湖区文化艺术中心大剧院乐池升降台的驱动选型工艺配置个例出发,结合剧场的乐池外形尺寸及土建结构的实际情况,该驱动选型工艺配置设计,对类似扇形外形的剧场乐池的驱动选型工艺设计有很好的作用。

 
 
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