舞臺機械控制系統(tǒng)故障分析

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摘要：舞臺機械的檢修和保養(yǎng)至關(guān)重要，可以迅速排查設(shè)備故障，查找設(shè)備運行時存在的隱患，確保舞臺正常與安全演出。

關(guān)鍵詞：升降吊桿；卷揚機；漏電；跳槽；變頻器

0引言

隨著國家經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，舞臺機械設(shè)計和制造有了質(zhì)的飛越。優(yōu)秀的設(shè)計是舞臺機械安全運行的基礎(chǔ)，而定期檢修和保養(yǎng)則是舞臺機械正常運行的保證。安全防護措施中，如吊桿和升降臺中眾多的節(jié)點布控了大量傳感器和限位裝置，通過中控系統(tǒng)就可以直觀的監(jiān)測舞臺機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)，機械控制系統(tǒng)涵蓋了舞臺的眾多支點，通過中控系統(tǒng)就能完成舞臺機械的升降平移等復(fù)雜動作。一旦出現(xiàn)故障，應(yīng)及時排查和消除隱患。雖然多數(shù)故障出在表面，容易排出，但有些隱性故障，則難以發(fā)現(xiàn)，也不容易找到發(fā)生故障的部位和原因。

1舞臺機械系統(tǒng)簡介

舞臺機械是為戲劇、歌舞、音樂會等藝術(shù)表演而專門在劇場舞臺安裝的機械設(shè)備，現(xiàn)代化的舞臺有多種舞臺機械組合而成，采用計算機系統(tǒng)控制，是機電一體化高度融合的系統(tǒng)設(shè)備。從設(shè)備安裝的位置來分，可分為臺上部分和臺下部分：臺上（舞臺的臺面以上）部分主要包括防火幕、大幕、銀幕架、假臺口、電動吊桿等舞臺機械，臺下部分主要有各類升降臺及升降樂池等。由于財力所限，一般劇場都不把升降舞臺作為自己的選項，本文主要結(jié)合常見舞臺的臺上機械進行分析。

2常見故障分類

2.1電路故障

（1）電力傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)漏電情況。舞臺機械的電力控制系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計原則，所有的電纜線中間都不留接口，一根電纜直通到控制節(jié)點。而一些特殊情況下，廠家生產(chǎn)的電纜線長度不能滿足現(xiàn)場的施工需求，施工人員則通過焊接的方式延長電纜線的長度，且可靠的焊接和絕緣處理對正常使用是有保障的。由于施工人員的水平參差不齊，未能按要求進行焊接或絕緣處理，雖然短時間使用不會出現(xiàn)問題，但經(jīng)過三五年后，節(jié)點自行氧化，就會出現(xiàn)焊點斷裂及絕緣破損等情況，致使漏電情況發(fā)生。（2）電力傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)壓降過大情況。大型場館建設(shè)時，都有嚴(yán)格的監(jiān)督管理措施。但也個別的施工單位，在施工中偷工減料，使用不符合線徑要求的電纜，在遠(yuǎn)距離傳輸時導(dǎo)致壓降過大，致使電動設(shè)備不能正常運行等。

2.2機械故障

電動吊桿是舞臺機械的主要起降設(shè)施之一，其懸掛在舞臺的正上方，安全至關(guān)重要。每根吊桿都有嚴(yán)格的承重標(biāo)準(zhǔn)，施工驗收時需進行過載能力的測試，以便給使用方提供切實可靠的數(shù)據(jù)，防止吊桿懸掛超重的舞臺設(shè)備。由于吊桿使用頻率較高，難免會出現(xiàn)抖動、速度異常等故障。（1）吊桿系統(tǒng)故障。電動吊桿的減速系統(tǒng)包括機械減速和電子減速。兩種減速方式互有利弊，機械減速是依靠齒輪來實現(xiàn)減速運行的，所以齒輪箱要及時加注潤滑油，以確保潤滑。如果缺油，升降過程中就會發(fā)出較大的機械摩擦聲，而給演出或錄音等帶來影響。電子減速是依靠變頻器實現(xiàn)減速的，變頻器在長期帶電狀態(tài)下工作或待機時，會受環(huán)境或自身質(zhì)量的制約，如舞臺上部通常比下面高出（7～8）℃，甚至更高，長此以往就會影響到變頻器的精度，而使變頻器失靈。電動吊桿在長期使用中，鋼絲繩在升降過程可能會出現(xiàn)跳槽、松繩等情況。造成卷揚機滾筒鋼絲繩的收放跳槽原因：①鋼絲繩長時間受力，吊桿懸掛重物不均衡導(dǎo)致整體失衡；②鋼絲繩長期使用后出現(xiàn)毛邊現(xiàn)象，影響卷揚；③導(dǎo)槽內(nèi)落入異物，致使鋼絲繩錯位纏繞；④防沖頂和防觸底限位開關(guān)失靈等。（2）升降臺故障。升降臺控制系統(tǒng)失控后，會造成錯位剪切等嚴(yán)重后果，故障原因大多因防剪切開關(guān)失靈而致。

2.3防火幕系統(tǒng)故障

防火幕設(shè)計有獨立的升降系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)由金屬框架結(jié)構(gòu)焊接組合而成，主體比較沉重，升降過程比較緩慢，提升防火幕一次到位，而下降過程分一次下降和二次下降，運行故障主要出在變頻器控制系統(tǒng)以及限位開關(guān)中。

2.4大幕機系統(tǒng)故障

劇場大都設(shè)有大幕機控制系統(tǒng)，在開幕和閉幕時不可或缺。大幕的升降利用吊桿系統(tǒng)來統(tǒng)一控制，左右開合則單獨控制，故障是由限位開關(guān)失效或運行脫軌所引起。

2.5假臺口故障

假臺口分為左右開合及上下升降兩部分，主要由電機帶動鏈條控制臺口的大小，故障主要出在限位開關(guān)失靈和鏈條缺少保養(yǎng)所致。

2.6銀幕架控制系統(tǒng)故障

影劇院都設(shè)計了獨立的銀幕架，系統(tǒng)控制與吊桿一樣，也包括上升和下降等，但增加了寬窄銀幕和紗幕的開合功能，常見故障與吊桿大致相同。隨著LED（LightEmittingDiode，發(fā)光二極管）大屏的普及，銀幕架已基本被淘汰。

3故障排查

（1）直觀審視法。故障出現(xiàn)時大多會有一些先兆，因此應(yīng)經(jīng)常對舞臺機械做細(xì)致的觀察，看吊桿、銀幕架等可升降的設(shè)備有無異常的聲音，運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)，速度是否正常，線路在工作時有無焦糊的味道等。發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)迅速找出，或請有經(jīng)驗的師傅按故障現(xiàn)象查找根源。（2）儀器儀表法。舞臺機械的中控系統(tǒng)會對大多數(shù)故障有直觀的顯示信息，根據(jù)提示信息，可用儀表測試的相關(guān)參數(shù)作為判斷故障的依據(jù)，有些隱性故障靠直觀法可能會出現(xiàn)錯覺或帶來錯誤導(dǎo)向，但用儀表就能糾正錯誤的判斷，從根本上解決問題。（3）替代法。若懷疑某個部位出現(xiàn)問題，但又不能判斷是否為故障點時，可用正常的部件進行替換，以判斷故障是否存在。（4）定期巡檢法。按時對舞臺機械關(guān)鍵部位進行定期的安全檢測，尋找設(shè)備中存在的安全隱患，尤其是各類限位開關(guān)，應(yīng)用儀表檢測是否能夠正常工作，以期把隱患消除在萌芽狀態(tài)。

4舞臺機械系統(tǒng)故障的防范

（1）為防范舞臺機械控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，應(yīng)定期對設(shè)備進行保養(yǎng)與維護，檢查鋼絲繩的掛載狀態(tài)是否正常，表面有無毛刺，磨損是否嚴(yán)重；檢查卷揚機及滑輪是否運行靈活，固定點位有無松動，定期對減速器加注潤滑油；檢查大幕、防火幕、假臺口的運行導(dǎo)軌，是否屬正常狀態(tài)。（2）定期檢查電纜線，如有無老化或鼠咬等，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時更換；對工作頻繁的限位開關(guān)，應(yīng)檢測觸點是否可靠，對已變形的限位開關(guān)，無論能否正常工作都應(yīng)及時更新。（3）對變頻器類設(shè)備，應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài)。因為當(dāng)電壓波動較大時，加上長期處于帶電狀態(tài)，其使用周期會變短，所以為保障安全運行應(yīng)及時予以更換。

5舞臺機械故障的快速排除

舞臺機械設(shè)備通常在演出時才會使用（檢修保養(yǎng)除外），因此使用的時候也是故障凸顯的時候，能否快速的解決問題，已成為能否保證順利使演出的關(guān)鍵。在積累了日常維護經(jīng)驗予以保駕護航外，應(yīng)急方案也可助一臂之力，所以說沉著冷靜定能迅速判斷故障原因，并順利解決問題。

參考文獻(xiàn)

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作者：耿傳慶 單位：曲阜師范大學(xué)