上海世博會演藝中心機械活動看臺

崔建輝，姚 亮，趙新志，嚴華鋒

（浙江大豐實業(yè)有限公司，浙江 余姚 315400）

1 概述

演藝中心從功能上可以分為三個方面：可作為一個標準的冰球比賽場館，一個標準的籃球比賽場館，也可作為一個可以變化舞臺規(guī)模和位置的大型文藝演出場館。三大功能的要求，決定了演藝中心的看臺要求：可實現(xiàn)不同的看臺形式、數(shù)量及排布。為此，配備、安裝了機械活動看臺。

演藝中心設置機械活動看臺可在不需要場地座椅時，將該部分座椅收起來，減少占地面積；在舉行冰球比賽時，改變座椅高度，以求觀眾在觀看比賽時的最佳視線；在舉行籃球比賽時，適當增加觀眾座椅；在舉行大型文藝演出時，最大化地增加觀眾座椅；還有一部分座椅可移動，以便道具、裝置等設施的進出場。這樣高的要求，給設計機械活動看臺提出了很大的難度。就形式不同進行劃分，可將演藝中心內的機械活動看臺劃分為5種：

（1）可伸縮不升降機械活動看臺；

（2）可伸縮可移走不升降機械活動看臺；

（3）不伸縮可升降機械活動看臺；

（4）可伸縮可升降并可移走的機械活動看臺；

（5）整排移動式機械活動看臺。

2 可伸縮不升降機械活動看臺

圖1中A1和A2兩片為可伸縮不升降機械活動看臺（看臺A），其伸縮狀態(tài)如圖2所示。當需要看臺時，該三層看臺整體移出，并伸出，最后自動翻起座椅，形成一個可以與固定看臺聯(lián)接的看臺。

假若有人在她的背后招呼她一聲，她若是正在走路，她就會停下；若是正在吃飯，就要把飯碗放下，而后把頭向著自己的肩膀轉過去，而全身并不大轉，于是她自覺地閉合著嘴唇，像是有什么要說而一時說不出來似的……

看臺A分2片，在短軸方向沿場地中心對稱布置，座椅總數(shù)量為444個。此2片看臺在籃球比賽時使用；而當冰球比賽時則縮回存貯。

3 可伸縮可移走不升降機械活動看臺

圖1中的B1～B10為可伸縮可移走不升降機械活動看臺（看臺B），共10組看臺，沿場地的長軸方向對稱布置，其結構、伸縮及座椅翻放等與看臺A基本相似，每組有12層，座椅總數(shù)為776個。

看臺B同樣只在籃球比賽時使用，而到冰球比賽時，需要收縮。與看臺A不同的是：由于看臺B放置在看臺C和看臺D的前面，而當冰球比賽時，看臺C和看臺D的整體高度需要下降，因此，看臺B就沒有存貯空間，所以，它們不僅需要收縮，而且，收縮后還需要被移到場地外面的存貯空間里去。圖3顯示了看臺A和看臺B移動后的狀態(tài)。

4 不伸縮可升降機械活動看臺

圖3中，C1～C7為不伸縮可升降機械活動看臺（看臺C），共7組，每組有11層，共952個座位。它們分布在場館內長軸的兩端，介于固定看臺與看臺B之間。當籃球比賽時，其前還要放置看臺B，此時，看臺的整體高度很高，從圖4可知，其第一排的高度為2 650 mm，而最后一排的高度為4 975 mm；而當冰球比賽時，看臺的整體高度下降，其中第一排為1 055 mm，而最后一排為4 770 mm。從數(shù)據(jù)看出，第一排的升降由幅度很大，而最后一排相對較小，另外11層看臺的層高差，幾乎每層都不一樣。這給設計帶來了很大的難度，起初曾有人建議采用每層獨立升降的方式來完成設計，但與土建設計部門聯(lián)絡后，發(fā)現(xiàn)看臺下面是一個固定的建筑，因此，無法用每層獨立升降臺方法來實現(xiàn)。最后采用了圖4的方法進行升降，很好地滿足了這一大幅度的升降要求。

看臺C在設計中采用了用2根平行的主梁支承每組共11層的看臺，主梁與看臺之間采用支承塊與滾輪相接觸的方法，同時，每層看臺裝備有各自的垂直導向機構，此導向機構只許看臺上下升降，不許看臺水平移動或傾斜。因此，當主梁運動時，看臺就會因該看臺滾輪與主梁接觸點的高度變化而隨之升降。由于每層看臺的高度變化是不一樣的，設計時，看臺高度的控制通過支承塊形狀的改變來實現(xiàn)，由于行程的不一致，每層看臺下面的支承塊的形狀也是不一樣的。

同時，主梁的整體運行是通過控制兩點的位置來實現(xiàn)的。上面一點是一個圓弧運行，當電機驅動絲桿旋轉后，絲桿就推動擺臂旋轉，進而帶動整個主梁。電機可以驅動上面一個支承點由低向高，或由高向低。另外，下面一個支承點也是通過電機來驅動的，由于下面一點的升降很大，用常規(guī)的升降方法很難實現(xiàn)，因此，采用了“大豐公司”的專利產(chǎn)品：柔性齒條升降器。由于兩個支承點的同時運行，導致了下面一個支承點的運行軌跡是曲線，而非直線，所以，在設計時，采用了鉸接的方式，保證柔性齒條升降器在升降臺同時也能旋轉運行。

兩臺電機的等比或同步運行，在這里顯得至關重要。如果一臺運行，另一臺偏慢或不動，這樣可能會導致整個系統(tǒng)的破壞，因此，在電氣控制上采用了檢測元器件加PLC的辦法，能充分保證系統(tǒng)的可靠運行。

5 可伸縮可升降并可移走的機械活動看臺

如圖3所示，可伸縮可升降并可移走的機械活動看臺（看臺D）共3組，每組11層，共356個座位。它們介于看臺B、C6、C7與固定看臺之間，因此，其高度及變化與看臺C是完全一樣的；與看臺C不同的是，看臺D還要求在某些文藝演出的時候，被收縮后移出場館。在看臺D的位置，往往要搭建一個演出時用的舞臺，如圖5所示。另外，在看臺D后面的固定看臺下面，是一個輸送通道，當有大型的道具或景物出入場館時，也需要看臺D移位。

看臺D的結構是在看臺A的基礎上發(fā)展起來的，其伸縮原理與看臺A完全一樣，即將第一層看臺設計成帶驅動裝置能前后行走的，后面幾層看臺可以在第一層動力的驅動下，伸出或縮回，這是一種非常經(jīng)典的驅動方法。

由于每一層的升幅不同，所以，看臺上配置了三種升降方法來升降整組看臺，如圖6所示。

（1）第一層看臺，從1 055 mm升到2 650 mm，其升幅大，采用了柔性齒條升降器來完成，導向采用了剪臂叉。

（2）第二、第三層看臺由于升程過大，無法用單級升降實現(xiàn)，同時由于伸縮的要求，也不能采用柔性齒條升降器，最后采用了二級升降的原理，即在單級升降的基礎上，中間設置了一級過渡升降，這樣很好地滿足了要求。

（3）第四層至十一層看臺，采用了普通的升降方法，即中間安裝一臺驅動用的減速電機，通過聯(lián)軸器后將動力輸送到兩側立柱（大腳）的鏈輪上，由鏈輪帶動鏈條來驅動看臺的升與降。

由于十一層看臺需要同時升降，且升降幅度都不一樣，在電氣上，仍然采用了檢測元器件加上PLC的辦法，以保證每層升降臺定比或同步性。

6 整排移動式機械活動看臺

圖5所示，場館中間放置的看臺為整排移動式活動看臺。看臺成排聯(lián)在一起，座椅之間用鋼梁聯(lián)接，鋼梁下安裝萬向輪，萬向輪承載時，看臺可以通過人工的方法，在場館內任意移動。當用人工讓萬向輪卸載時，看臺就著力于地面上，如同固定座椅一樣。

圖5只是文藝演出的一種形式，還可實現(xiàn)其他多種形式，如舞臺在中央，或舞臺為長條形的，可以根據(jù)具體情況來定。

演藝中心機械活動看臺的安裝、調試已于今年3月全部完成，各項功能完全符合設計要求，期待即將到來的世博會的檢驗。