舞台电动吊杆松绳检测装置的改进设计

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【摘 要】舞台电动吊杆作为现代剧场中的重要舞台机械设备之一，因其体积小、效率高、便于操作和维修等诸多优点，广泛用于剧场悬挂布景、灯具等多种演出道具，是各种剧场中必不可少的舞台机械设备。为保证舞台电动吊杆的正常使用，对舞台电动吊杆的检测装置的结构和功能进行分析，并提出改进方案。

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7 v& J6 b6 W( D9 |2 A, E+ `一、原设计结构及工作原理
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图1
! v/ w, J  q! ?6 {8 |$ }1）结构说明：该装置安装在吊杆驱动机卷简上，单根钢丝绳具有独立地采样结构，单边卷简共用一个控制行程开关，控制用行程开关数量等于卷简数量，一般为1-2个，串联使用。检测装置安装宽度（图1所示）取决于钢丝绳实际缠绕宽度，要求安装宽度必须大于或等于钢丝绳实际缠绕宽度。
2）其工作原理为：由于钢丝绳张力的作用，采样器克服扭转弹簧作用力，带动同步拨杆松开行程开关，此时，行程开关予设为常闭状态，舞台电动吊杆正常运行。
3）当钢丝绳松弛到某一预定状态时，在复位扭力弹簧的作用下，同步拨杆压紧行程开关滚轮，使行程开关转换到打开状态，通过电气控制回路，使起吊电机停止运转，从而达到保护目的。在人为调整好钢丝绳松紧程度后吊杆恢复正常运行。
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4）其优点为：该结构安装在吊杆驱动机卷筒上，电气接线比较方便；扭力复位弹簧的使用，结构比较简单；该装置能起到防止钢丝绳从卷筒脱绳的辅助作用；通过使用，该装置基本可以满足吊杆防松绳作用，可以说，该装置是一种比较成功的结构。
5 t; Y. m  C% d4 V5）但该结构缺点也显而易见；由于选用了接触式行程开关，受运行条件限制行程开关使用寿命较短，吊杆整体发全可靠性较低；受安装位置和安装宽度限制，不同驱动机或同种驱动机不同起吊行程需配用不同规格松绳检测装置，零部件通用性不好，增加了设备总体费用；当吊杆负载变化较大时钢丝绳张力差别明显，行程开关触发灵敏度变化较大，易产生误触发，影响吊杆的正常使用。
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二、改进设计结构及工作原理
4 D! F4 o- c2 w# o; h针对原松绳检测装置的设计缺点，重点突出吊杆安全性和可靠性，兼顾装置通用性和可调节性，进行如下改进设计。
  k5 w* r1 i; f+ p# [$ |1）其主要思路为：去掉原设计中防脱绳辅助功能，加强安全性能设计；采用非接触式行程开关，代替接触式行程开关，增加设备可靠性；改进松绳检测装置结构，增加装置通用性及维护性；改进设计结构如下图所示：

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结构说明；该装置安装在吊点滑轮附近，单根钢丝绳具有分离采样结构，共用一个非接触式行程开关；各张紧弹簧独立可调，且具有较大范围调节裕量。

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, i) N+ U" q' U: c( B2）其工作原理为：在钢丝绳张力的作用下，取样杆克服张紧弹簧作用力，取样拉线处于松驰状态，此时，行程开关处于常闭状态，吊杆正常运行。
当某一根钢丝绳松驰到某一预定状态时，在张紧弹簧的作用下，取样拉线处于工作状态，拉动检测片脱离行程开关，行程开关处于断开状态，通过控制回路，使吊杆驱动机停止运转，达到保护目的。在人为调整好钢丝绳松紧程度后，检测片靠不平衡反转力矩自动复位，行程开关重新处于闭合状态，吊杆恢复正常运行。
1 _1 f9 \7 P+ W, ]; ?5 p三、对比说明
对比两种结构，改进后松绳检测装置具有如下优缺点。
1）优点为：从安全角度来说，改进装置采用YG-1型非接触式行程开关，不但提高了设备安全性能，同时也提高了行程开关寿命；从通用性来说，改进装置和吊点滑轮安装在一起，由于吊点滑轮通用性很好，从而使改进的松绳检测装置也具有良好的通用性。不但可以满足各种电动吊杆的使用，也可以用于其它多种舞台吊挂类机械；从可调节性来说，通过予设取样杆调节螺母的位置，可以方便地调整张紧弹簧作用力，适用于不同吊杆载荷，都可以达到最佳灵敏度，增加了吊杆的整体安全性：该装置可实现系列化、批量化生产
1 \; q% {4 O; p; X) `2 `2）缺点为：行程开关所需控制电缆较长，增加了部分费用；无原有防脱绳功能。

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6 r$ k+ X7 K+ b" H; l以上针对原有松绳检测装置的不足，采用全新的设计思路，大大提高了该装置的可靠性，使吊杆整体安全可靠性得到很大提高。同时，由于改进装置通用性良好，可以实现批量生产，降低了设备制造、加工成本、具有很好的经济效益。经试验，该装置运行可靠、可调节性强、维护性好，能满足电动吊杆及部分舞台吊挂设备松绳检测的需要。