浅析水中液压剪刀撑升降台原理:设备组成及优缺点
2019-10-17 13:47:16
近年来,以“水”为主要元素的表演越来越流行,包括在自然水域中进行的一些户外现实表演,甚至诸如剧院和表演之类的室内表演场所也逐渐部署了大型表演池。通常,这些水上表演舞台都配备有水下升降平台,可以在演出过程中立即将水变成干燥舞台,从而满足表演区域的“干”和“湿”变化。
在水中使用升降平台不仅需要升降平台在水下正常运行的能力,而且还需要解决各种问题,例如设备防腐,设备对水的污染,电气安全以及设备维护。因此,水下升降平台的性能将直接影响性能
营。

水中的升降平台根据其升降方式可分为三类:液压传动,钢丝绳牵引,升降柱升降。根据使用要求,这三种类型的升降平台已演变成几种不同的形式。笔者对液压剪支架升降平台进行了探讨和研究,以供参考。
(图片来自网络,而非本文图片)
通常在水中使用液压剪叉式升降机。通常用于提升行程小,提升速度不高的场合。用例:万达汉秀剧院。
1原理与设备组成
典型的液压剪刀支撑平台包括台面,台面钢架,剪刀支架,液压缸,液压管路,液压泵站等,如图1所示。
图1液压剪刀支架升降平台的结构
一个升降平台通常需要布置多于两组的剪刀,并且每组剪刀支撑两个液压缸。每组剪刀支架中的两个液压缸在操作过程中需要同步。位置传感器设置在气缸中。控制系统控制其动作,以确保两个气缸的伸出距离相同。安装时,每组剪刀组的起始角度应相同。否则,剪刀支架上支点的位置在移动过程中会有所不同,以致不能同时提起升降台。由于使用多个液压缸且对同步性要求很高,因此液压升降平台在设计和安装过程中需要特别注意。
1.1液压泵站
液压升降机由液压泵站提供动力。液压泵站远离水区,并通过供油管路为液压缸提供动力。当需要使用升降平台时,将预先打开液压泵站的液压泵。在使用升降平台期间,即使升降平台不工作,液压泵也将继续运行。为了在设备出现故障的情况下返回到初始状态,通常还为液压泵站提供了手动泵或小功率电动液压泵。
1.2液压介质
由于液压系统不可避免地存在泄漏问题,因此,为了减少对水质的污染或对执行器主体的影响,液压介质不能使用传统的液压油,而使用可降解的液压油或纯水。除了介质以外,使用可降解液压油的液压系统与常规油液压系统没有显着差异。目前,国内外大多数水下举升平台都采用这种形式,并且采用纯水液压系统的液压系统有很大的差异。主要是因为水的粘度很低,导致系统压力低,密封和润滑性能差;此外,还有气蚀,结垢等现象,纯水液压系统的部件也需要用不锈钢制成。纯水液压驱动技术仍然是全世界正在研究和不断发展的技术。设备主要依靠进口,投资大,运行费用高。以后的备件也依赖于国外,因此被使用。
1.3剪刀支架
使用剪刀支架可使升降机仅在较浅的凹坑内提供更大的行程。对于单级或双级剪刀,剪刀支撑机构也可以用作导向器。但是,随着剪刀步数的增加,载物台的摆幅将不同程度地增加。当工作台摆度高时,需要额外的指导以支持升降工作台的稳定性。剪刀支架由钢制成,外表面上了油漆。涂料质量高,需要满足水下防锈的要求。剪刀支架的铰链部分需要润滑,并在外部有效密封,以延长润滑剂被水稀释的时间。
(图片来自网络,而非本文图片)
1.4液压缸
液压缸由不锈钢制成,内部需要一个位置传感器。由于需要多缸同步,因此液压缸需要高精度。
1.5运行速度检测与控制
带液压剪刀的升降台不能直接检测其运行速度。相反,它读取液压缸内部的位置传感器数据,并通过软件计算升降平台的运行速度。升降平台的升降速度与液压缸的速度不成线性比例关系。计算出的电梯速度将反馈到液压控制系统,并通过调节液压缸供应管路的流量来实现速度控制。
1.6位置检测
通常可以根据液压缸内部的位置传感器数据来计算液压升降机的位置。但是,为了获得升降台的准确位置,需要单独的钢丝绳编码器。该编码器可以安装在IP68防护等级的水中,并且可以长时间使用。也可以将其安装在游泳池附近的干燥区域,防护等级较低。可以通过钢丝绳将其引入水中并连接到桌面。
1.7锁紧机构
为了增加桌子在特定位置的稳定性并承受更大的负载,可以在某些特定位置提供锁定机构。锁定机构的设置还消除了由于液压系统内部泄漏而导致的工作台下沉。锁定机构是液压驱动的,其动力来自升降平台的液压系统。
1.8电气隔离
当有演员在水中表演时,为避免设备泄漏造成电击的危险,有必要考虑水下电气安全。通常的做法是使用电气隔离和等电位联结。电气隔离意味着将高压组件安装在远离水的位置,并且进入水体的管道由非金属材料制成,以确保池内外的金属组件没有物理连接。对于液压管路,在进入水体之前,管道的特定部分应由非金属材料制成。
2液压剪叉式升降机的优缺点
2.1优势
该技术成熟可靠,故障率低。国内外有很多用例。
承载能力大;
土建工程的要求很简单,除了坑底预埋部队的要求外,没有其他土建要求。
电气隔离措施很简单。
2.2缺点

多缸同步控制困难;
精确控制速度是困难的;
维护困难;
有漏油的风险,很容易污染水。
摘录自2018年《演艺科技》,姚继芳7号《国内几种典型水中升降台浅析》,转载请注明:演艺技术媒体。有关更多详细信息,请参见《演艺科技》。
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