液压旋转升降舞台设计与应用

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1、液压旋转升降舞台设计与应用孙利明浙江舞台设计研究院有限公司杭州市滨江区310053旋转升降舞台是提高演出效果的重要设施，液压旋转升降系统各元件之间的协调配合，能够共同完成对舞台旋转、升降的回路控制。木文主要分析了液压旋转升降舞台的结构和设计原理以及液压升降旋转系统的设计，并对该系统的运行维护和故障处理做了详细的阐述。关键词：液压；旋转升降舞台；设计；应用一些比较高档的文化娱乐场所和重要的文艺演出，为了营造出一种生动形象的立体演出效果，大多釆用液压旋转升降舞台，进而抛弃传统的静止舞台类型。为对液压旋转升降舞台的设计原理和应用效果进行更加详细直

2、观的阐述，木文以某文艺演播厅的室内旋转升降舞台为例，具体研宄液压旋转升降舞台的设计原理和应用过程中应当注意的问题。一、液压旋转升降舞台的结构和设计原理该液压旋转升降舞台由钢结构焊接件为基木构件，并用防火材料装饰外观。舞台自身净重4000kg,需要设计的最大负荷为3000kg,舞台的最大上升高度为1.5m,控制回路能对各独立升降舞台进行单独控制，达到多层次的升降效果。整个舞台由4个台面、3个转轴、2个齿圈、1个滚柱、5个液压马达、7个底板、8个底座和多个驱动液压缸构成。当四个伸缩式液压缸的活塞同步上升时，可推动舞台底座和台面沿垂直方向上升或下

3、降。液压马达可驱动齿圈运动，使各个台面旋转运动。为降低舞台升降时的摩擦阻力，需要在舞台台面和底座之间安装滚柱，降低液压马达的驱动阻力，使其更加快速的驱动台面转动［1］。二、液压旋转升降系统的设计（一）液压系统的组成和工作原理舞台升降过程需先行启动油泵电动机，三个油泵中只有一个双联油泵开始工作，大流量泵和小流量泵仍处于静止卸荷状态。当舞台上升时，电磁铁充电得力，升降回路开始升压，此时大流量泵开始输出液压汕，液压油依次经过五个换向阀，四个液控单向阀，最后进入液压缸无杆腔，对台面和底板产生推动力，使台面和底板克服自身重力和与滑轨之间的摩擦力上升。

4、由于液压缸的尺寸相对较大，为了减少液压元件之间的摩擦力，提高舞台上升速度，保障其安全性，一般采取调整汕泵和液压缸尺吵的方式进行方案设计，而非设置调速元件［2】。当舞台升降到最大行程或停止升降时，电磁铁失电，换向阀转换方向，主控制冋路卸荷。此时，由于液控单向阀处于锁死状态，舞台的静止状态就可以得到保障。当舞台下降吋，电磁铁继续充电得力，系统控制回路开始升压，高压汕进入先导控制阀，将锁死的液控单向阀解开，换向阀改接油箱，舞台依靠自身的重力下降，舞台下降速度可由调速阀调节。由于液压控制系统的四个支路所选用的元件型号和输入流量相同，因而可以达到同步

5、控制的效果，保证四个油缸同步上升或下降。舞台升降的另一个要求就是保证升降力度的一致性，这就需要液压缸之间产生的推力相同，为了达到这个0的，一般是利用多个单向阀将各控制支路之间隔离开来，借助溢流阀的压力控制作用，保证各控制支路之间的压力设定相同。舞台旋转过程的设计需要充分考虑场地周围的环境，避免旋转角度过大超过预定的场地空间。为缩小旋转空间，提高工作效率，一般采用双联式油泵进行支路控制。舞台升降过程由人流量泵进行控制，舞台旋转则由小流量泵和驱动液压马达共同完成。舞台升降和旋转可分别控制，独立进行。汕泵启动之后，换向阀卸荷处于左位，保证舞台的正

6、向旋转，高压油进入液压马达驱动换向阀回转，控制舞台反向旋转。（二）电气控制回路设计对舞台电气控制回路进行设计吋，需要保证液压系统运行控制的可靠性和各电气元件的正常运行。当按下上升按钮时，继电器充电自锁，电磁体充电使换向阀置于左位，舞台缓慢上升，当舞台上升至最高点时,按下控制按钮，继电器失电，换向阀置于常位，液压系统开始升压，此吋液控单向阀仍然处于静止状态，液压缸无杆腔中的液压汕无法排出，使汕箱内处于保压状态，舞台静止不动［3］。当按下下降按钮吋，继电器再次充电自锁，电磁铁充电，高压汕进入液控单向阀的另一侧，液压缸在调速阀的控制下开始下降。这

7、种电气控制冋路设计可以保证舞台在升降和旋转过程中得到灵活控制，并可在运行过程中随时停止，按下控制按钮，液压缸控制冋路就会失电，使舞台在按下的一瞬间静止，并在此处停留。在该控制冋路中，还设置了动合触头，以保证油泵在启动之后能够正常控制液压阀的运转。三、对液压旋转升降系统的日常维护与故障处理（一）对液压旋转升降系统的日常维护旋转升降舞台的机械传动装置比较简单，不需要复杂的维护措施，只需要定期对齿轮和导轨进行润滑，防止异物进入即可。液压旋转升降系统则相对复杂，运行过程中受到的干扰因素也较多，因此对液压旋转升降系统需要进行定期的保养维护，使液压旋转

8、升降舞台始终处于良好的工作状态。液压旋转升降系统中的液压控制元件和其他电器元件所处的工作环境比较恶劣，主动性的维护保养可防止这些元件的老化、生锈，保证其工作性能的可靠性。对于换向