大型伸缩升降舞台系统的设计

马欢欢

摘要：

舞台是为演员表演提供的空间，它可以使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果，舞台起源于季节性的民间艺术表演，是庙会、社戏等集会上的视觉焦点，升降舞台是现代剧场综艺表演最常用的机械平台，主要功能是用于场面转换时，上下移动布景和演员，在舞台上营造出高低起伏的视觉画面，使舞台表演富于空间变化，大幅提升现场表演效果，装饰行业剧场类建筑升降舞台的装饰工艺，受制于空间的特殊性和设备的专业性，致使升降舞台装饰未形成统一的装饰技术标准。

目前市场的上舞台大致可以分为两种，第一种为固定式，有些也可升降，需占用一定的面积，且不可扩展，这种多用于剧场、学校多功能厅等场合；第二种为小型模组，需要使用时临时拼装起来，相对比较简陋，一般只用于临时使用的场合。随着人民生活的不断提高，其对文化精神的需求也越来越多，各大、中院校也加大了对文化产业的投入，学校多功能厅的作用越来越多，集会议、演艺、培训、典礼等多种模式需求，舞台在这些模式中起到至关重要的作用，这就对舞台提出了更高的要求，舞台必须做到可自动扩展，并在舞台内集成合唱台，方便随时使用。为解决上述问题，迫切需要一种可升降、可伸缩的多功能舞台来满足不同场景的需求。

关键词：升降舞台；固定式；小型模组；可伸缩；

1.引言

舞台是一个能够让人展现自己本领或者特长的地方，他能让人热泪盈眶，也能让人热血沸腾的地方，非常的神奇。随着中国物质文明的发展，精神文明也在高速发展，尤其是文化产业高速的发展。常规的舞台升降有以下方面的缺陷：1现有的舞台都是比较的高，在舞台的边上都设置有台阶人需要从台阶上去，如果穿着比较特殊的服装上台阶非常的不方便，在舞台上我们可以看到有人在上面表演节目时，需要进行幅度比较大的动作时，舞台就会发生轻微的晃动，非常的危险。2.表演者在表演节目的过程中需要使用到升降舞台装置，但是原先的升降舞台装置在运输的过程中比较繁琐，导致升降舞台装置不能对其起到便于移动的效果，增加了工作人员的劳动量，浪费了工作人员的大量时间，降低了升降舞台的实用性。3.目前舞台的升降普遍采用剪式支架的结构来实现，其问题是剪式支架承载能力有限，受力点随着舞台的升降而变化，导致结构失稳，同时剪式支架的受力集中于中间铰轴，易损坏，事故风险高。基于上述原因，本文设计一种伸缩升降多功能舞台，可实现初始状态、扩展状态、合唱状态，三种不同场景的转换，便于用户灵活使用。

本文设计的伸缩升降舞台系统，通过后部升降系统、前部伸缩系统、中间合唱台升降系统、智能控制系统的相互配合，实现快速便捷得多场境转换，从而满足多功能场馆的不同需求。达到了对表演舞台自动升降和稳定性能好的优点，使表演舞台在使用时，能够对表演舞台进行自动升降，增加了表演形式的多样性，提高了演出人员的表演效果，同时提高了表演舞台的稳定性能，降低了安全隐患，方便使用。

2.舞台的构成及性能

台口高度600-800mm，宽度不限，扩展宽度4-6m，合唱台宽度400mm，两排，第一排高度250mm，第二排高度500mm，长度6.7m。该舞台由后部升降系统、前部伸缩系统、中间合唱台升降系统、智能控制系统四部分组成。

后部升降系统主要有自锁式升降器、转向器、连轴器、传动杆、电机、后部主体钢结构组成；电机带动升降器实现后部主体结构的整体升降，为保证同步性使用一台大功率齿轮减速电机；后部主体钢结构采用工厂预制，现场用螺栓连接，无需现场焊接，减少现场组装难度。

前部伸缩系统由电机、传动杆、连轴器、齿轮齿条模组、前部主体钢结构组成，齿条与前部主体钢结构连接，电机带动齿轮旋转，齿轮使齿条进行直线运动，实现前部主体结构的展开与收拢；齿条两侧设置限位装置，使前部主体结构运行时不会走偏；前部主体结构后面安装有支撑轮，前部主体结构在展开或收拢时，支撑轮始终受力在后部主体钢结构上，保证整体结构荷载满足要求。

中间合唱台升降系统的结构与后部升降系统的结构相同，两组可独立控制，因升降高度较高，在后部升降系统结构基础上增加了导向装置，保证升降的稳定性。

智能控制系统实现一键操作三种模式，模式一初始状态，后部升降系统降下来，合唱台降下来，前部伸缩系统收拢到后部升降系统上；模式二扩展状态，首先前部伸缩系统伸展到最前端，后部升降系统和合唱台同时升起与前部伸缩系统持平；模式三合唱状态，在模式二的基础上合唱台依次升起到位。

伸缩升降舞台

3、关键技术

后部升降系统采用自锁式升降器，升降器采用涡轮涡杆结构，安全稳定，通过计算，升降器的选择满足整体结构的荷载要求，多个升降器通过转向器、连轴器、传动杆与电机连在一起，保证升降的同步性、稳定性。

前部伸缩系统主要通过齿轮转动齿条进行直线运动，电机的选择要满足伸缩系统的运行需要：前端采用优质球墨铸铁包胶轮，有较高的强度、韧性和耐磨性，外面包覆15mm厚的耐磨聚氨酯，硬度要达到邵氏90-93A，在硬度满足使用需求的同时，最大限度地保护地面不受到损坏；齿条两侧的限位装置有效解决了伸缩系统运行的稳定性。

中间合唱台升降系统的导向装置，采用导轴导套结构，结构紧凑，滑动顺畅，有效解决在合唱台升到最高点时的稳定问题。

主体钢结构为分段整体焊接，因焊接造成的变形会影响到看台整体的安装及运行效果，有效控制焊接变形是看台最终完美呈现的关键因素，通过调整焊缝的长度、位置，加上设计了一套可整体旋转的焊接工装来解决此问题，所有的焊接在工装上一次性完成，不但控制了焊接变形，有效地提高了生产效率。

控制系统设置双重保护，无论是升降、伸缩当到达预定位置时都会自己停止，当出现意外继续运行时，达到一定位置会触发第二套保护开关，使舞台报警并切断电源，需人工恢复。

结论

本文所设计的大型伸缩升降舞台系统，采用伸缩套管式结构设计，有利于通过稳定伸缩杆的竖向稳定性能来辅助提高升降平台的提升稳定性，以便防止升降平台在提升过程中发生摇晃，造成安全隐患。利用伸缩系统与升降系统来实现移动舞台的水平与上下移动，解决了目前大型舞台无法实现自动伸缩与升降的功能，在进行使用时能够直接根据需要来调整舞台的整体宽度与高度，调节方式简单、迅速，节省了搭建时间与成本。本设计融合了传统活动看台的伸缩功能和舞台的升降功能，为舞台在多功能场景的运用赋予了新的生命。

参考文献：

1.钢结构装配式集成建筑西部基地项目可行性研究，唐林，西南交通大学，2018-06-01

2.发展广东文化产业的新思路，黎友焕； 丘武超； 李亮，广东商学院学报，2003-12-28