大型旋轉(zhuǎn)舞臺在室外劇場的應(yīng)用

胡寶棋

【摘要】通過大型旋轉(zhuǎn)舞臺在南昌萬達(dá)主題樂園室外劇場的應(yīng)用，介紹其組成特點(diǎn)，機(jī)械、電氣控制構(gòu)成及設(shè)計(jì)原理，使用維護(hù)的注意事項(xiàng)及常見故障處理方法。

【關(guān)鍵詞】旋轉(zhuǎn)舞臺；室外劇場；機(jī)械設(shè)計(jì)；電氣控制；故障處理

1概述

旋轉(zhuǎn)舞臺（以下簡稱“轉(zhuǎn)臺”）是現(xiàn)代化劇場設(shè)施中的多功能舞臺設(shè)備之一。編劇和導(dǎo)演等藝術(shù)家們可以利用轉(zhuǎn)臺增加藝術(shù)魅力，創(chuàng)造出更好的舞臺藝術(shù)效果。大型轉(zhuǎn)臺在室外劇場應(yīng)用還不多見。萬達(dá)集團(tuán)位于江西省南昌市的主題樂園室外竹林劇場，使用大型轉(zhuǎn)臺為主舞臺，成功進(jìn)行了節(jié)目演出。超大型轉(zhuǎn)臺最大直徑達(dá)40m，凈高度1m，由三圈能獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺構(gòu)成，同時(shí)，整個(gè)圓形舞臺又被分成三部分，每部分呈現(xiàn)不同的場景。

2組合轉(zhuǎn)臺的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)原理

2.1組合轉(zhuǎn)臺的特點(diǎn)

整個(gè)轉(zhuǎn)臺由三個(gè)獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)組成（圖1），中心圓環(huán)（轉(zhuǎn)臺一）直徑36m，面積最大，是主舞臺表演區(qū)，其中心部分是直徑10m的威亞塔區(qū)；外側(cè)兩個(gè)環(huán)狀轉(zhuǎn)臺（轉(zhuǎn)臺二、轉(zhuǎn)臺三），直徑分別為38m和40m，是輔助表演區(qū)，完成道具場景的配合。

舞臺旋轉(zhuǎn)的主體，采用了“浮動式自動壓緊摩擦傳動”方式驅(qū)動。轉(zhuǎn)臺具有運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲低、驅(qū)動功率小等特點(diǎn)，同時(shí)具有可逆旋轉(zhuǎn)、變頻調(diào)速、準(zhǔn)確定位等功能。完全滿足了在多幕演出中迅速換景及創(chuàng)造劇情藝術(shù)效果的要求。

2.2機(jī)械部分設(shè)計(jì)原理

環(huán)形轉(zhuǎn)臺采用多點(diǎn)摩擦驅(qū)動方式，此傳動方式適用于承載大、土建條件受限的情況，可大大降低自身高度。驅(qū)動電機(jī)選用上海森力瑪（SNMA）舞臺專用電機(jī)和蘇州博能（BONENG）減速器（圖2）。由于該轉(zhuǎn)臺面積及自重較大，鋼結(jié)構(gòu)采用多排環(huán)形結(jié)構(gòu)，與承重輪對應(yīng)，從而起支撐作用，環(huán)形轉(zhuǎn)臺可同步旋轉(zhuǎn)，也可單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，每個(gè)環(huán)形轉(zhuǎn)臺都有獨(dú)立的導(dǎo)向裝置來保證旋轉(zhuǎn)的同軸度，為實(shí)現(xiàn)定位的準(zhǔn)確度，在轉(zhuǎn)臺上安裝了鏈條方式位置編碼器確保定位精度（圖3）。

由于轉(zhuǎn)臺置于室外，需要考慮防腐防水的要求。環(huán)形轉(zhuǎn)臺由三層結(jié)構(gòu)面形成，底層為主鋼結(jié)構(gòu)層；中間層為FRP玻璃鋼材料，不僅可以防水，而且可提升整個(gè)臺面的剛度，使得重量大大減輕；表面層為EPDM膠粒層，起到雙重的防水保護(hù)作用。FRP為高性能型材料，質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕，抗拉強(qiáng)度高，是一般鋼筋的2倍甚至10倍。FRP材料在達(dá)到抗拉強(qiáng)度前，幾乎沒有塑性變形產(chǎn)生。FRP材料抗腐蝕、抗疲勞洼能好，可以在酸、堿、氯鹽和潮濕的環(huán)境中長期使用，因而可提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2.3電氣控制部分設(shè)計(jì)原理

電氣控制采用以PLC為主控制器的舞臺機(jī)械計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（圖4）。該系統(tǒng)基于成熟的可編程控制器（PLC）和工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)開發(fā)。可編程控制器采用SIEMENS公司S7系列產(chǎn)品，驅(qū)動用變頻器采用了英國CT公司SP系列矢量控制產(chǎn)品，采用“一托四”方式，可以通過其獨(dú)有的位置定位功能實(shí)現(xiàn)設(shè)備高精度的速度、位置閉環(huán)控制；系統(tǒng)控制軟件、通訊軟件全部采用SIEMENS公司自動化系列軟件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)軟、硬件產(chǎn)品的無縫集成，從根本上保障整個(gè)系統(tǒng)的無障礙運(yùn)行，提高系統(tǒng)的可靠性（圖5）。

系統(tǒng)各計(jì)算機(jī)控制站和PLC主控制器間通過以太網(wǎng)連接，網(wǎng)絡(luò)速率可達(dá)10Mb/s～100 Mb/s。PLC主控制器、變頻器通過Profibus DP，總線連接。系統(tǒng)中每一臺計(jì)算機(jī)操作站都具有直接訪問全劇場工藝數(shù)據(jù)的通路，可以對全劇場的舞臺機(jī)械進(jìn)行控制和監(jiān)視，并且操作人員可以在計(jì)算機(jī)操作站選擇監(jiān)視和控制對象。

3.組合轉(zhuǎn)臺的使用注意事項(xiàng)及故障處理

3.1使用注意事項(xiàng)

（1）每半年給承重輪、軸承部位加注潤滑油脂一次。

（2）每年給各減速器內(nèi)注潤滑油。

（3）定期清除導(dǎo)軌上的異物、雜質(zhì)，保持導(dǎo)軌無阻礙。

（4）若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)停車檢查，故障排除后方可開機(jī)，開機(jī)時(shí)人進(jìn)入轉(zhuǎn)臺內(nèi)不允許隨意走動。

（5）每個(gè)月檢查一次行程開關(guān)是否失靈。將電機(jī)開動，在未到行程開關(guān)位置時(shí)搬動行程開關(guān)，看電機(jī)是否停轉(zhuǎn)，若不停轉(zhuǎn)，須及時(shí)檢修或更換行程開關(guān)。

（6）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，必須將電機(jī)和變頻器相連后才可打開運(yùn)轉(zhuǎn)開關(guān)，變頻器不能在有輸出時(shí)突加負(fù)載。

3.2常見故障分析和處理方法

4結(jié)語

南昌萬達(dá)主題樂園室外劇場的整個(gè)轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)清晰，簡單可靠，操作靈活、快速等優(yōu)點(diǎn)，做到了軟件及硬件配置的模塊化和可擴(kuò)展性，滿足多種工況下的運(yùn)行和操作要求。經(jīng)過一段時(shí)間的演出運(yùn)行證明，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。