胡寶棋

【摘要】通過大型旋轉舞臺在南昌萬達主題樂園室外劇場的應用，介紹其組成特點，機械、電氣控制構成及設計原理，使用維護的注意事項及常見故障處理方法。

【關鍵詞】旋轉舞臺；室外劇場；機械設計；電氣控制；故障處理

1概述

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

2組合轉臺的特點及設計原理

2.1組合轉臺的特點

整個轉臺由三個獨立旋轉的圓環(huán)組成（圖1），中心圓環(huán)（轉臺一）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)；外側兩個環(huán)狀轉臺（轉臺二、轉臺三），直徑分別為38m和40m，是輔助表演區(qū)，完成道具場景的配合。

舞臺旋轉的主體，采用了“浮動式自動壓緊摩擦傳動”方式驅動。轉臺具有運行平穩(wěn)、噪聲低、驅動功率小等特點，同時具有可逆旋轉、變頻調速、準確定位等功能。完全滿足了在多幕演出中迅速換景及創(chuàng)造劇情藝術效果的要求。

2.2機械部分設計原理

環(huán)形轉臺采用多點摩擦驅動方式，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。驅動電機選用上海森力瑪（SNMA）舞臺專用電機和蘇州博能（BONENG）減速器（圖2）。由于該轉臺面積及自重較大，鋼結構采用多排環(huán)形結構，與承重輪對應，從而起支撐作用，環(huán)形轉臺可同步旋轉，也可單獨旋轉，每個環(huán)形轉臺都有獨立的導向裝置來保證旋轉的同軸度，為實現(xiàn)定位的準確度，在轉臺上安裝了鏈條方式位置編碼器確保定位精度（圖3）。

由于轉臺置于室外，需要考慮防腐防水的要求。環(huán)形轉臺由三層結構面形成，底層為主鋼結構層；中間層為FRP玻璃鋼材料，不僅可以防水，而且可提升整個臺面的剛度，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作用。FRP為高性能型材料，質輕而硬，不導電，機械強度高，耐腐蝕，抗拉強度高，是一般鋼筋的2倍甚至10倍。FRP材料在達到抗拉強度前，幾乎沒有塑性變形產生。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，因而可提高結構的使用壽命。

2.3電氣控制部分設計原理

電氣控制采用以PLC為主控制器的舞臺機械計算機控制系統(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)場總線技術開發(fā)。可編程控制器采用SIEMENS公司S7系列產品，驅動用變頻器采用了英國CT公司SP系列矢量控制產品，采用“一托四”方式，可以通過其獨有的位置定位功能實現(xiàn)設備高精度的速度、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品，實現(xiàn)控制系統(tǒng)軟、硬件產品的無縫集成，從根本上保障整個系統(tǒng)的無障礙運行，提高系統(tǒng)的可靠性（圖5）。

系統(tǒng)各計算機控制站和PLC主控制器間通過以太網(wǎng)連接，網(wǎng)絡速率可達10Mb/s～100 Mb/s。PLC主控制器、變頻器通過Profibus DP，總線連接。系統(tǒng)中每一臺計算機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械進行控制和監(jiān)視，并且操作人員可以在計算機操作站選擇監(jiān)視和控制對象。

3.組合轉臺的使用注意事項及故障處理

3.1使用注意事項

（1）每半年給承重輪、軸承部位加注潤滑油脂一次。

（2）每年給各減速器內注潤滑油。

（3）定期清除導軌上的異物、雜質，保持導軌無阻礙。

（4）若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應停車檢查，故障排除后方可開機，開機時人進入轉臺內不允許隨意走動。

（5）每個月檢查一次行程開關是否失靈。將電機開動，在未到行程開關位置時搬動行程開關，看電機是否停轉，若不停轉，須及時檢修或更換行程開關。

（6）嚴格遵守操作規(guī)程，必須將電機和變頻器相連后才可打開運轉開關，變頻器不能在有輸出時突加負載。

3.2常見故障分析和處理方法

4結語

南昌萬達主題樂園室外劇場的整個轉臺系統(tǒng)具有結構清晰，簡單可靠，操作靈活、快速等優(yōu)點，做到了軟件及硬件配置的模塊化和可擴展性，滿足多種工況下的運行和操作要求。經(jīng)過一段時間的演出運行證明，達到了預期的設計目的。