用于演艺演出的移动式卷扬设备的制作方法

1.本实用新型涉及舞台机械技术领域，尤其涉及一种用于演艺演出的移动式卷扬设备。


背景技术：

2.近十几年来，我国舞台机械更新换代发展迅猛，市场需求和产品也越来越多样化。其中旅游演艺演出和传统剧场相比，旅游演艺剧场设计更为丰富，变化多端，并且在设备布置的灵活性方面提出更多要求，对演出设备的速度、载荷、使用频率等性能要求比传统剧场的要求要提高很多。
3.其中，演出设备的灵活性、速度、载荷等参数主要是取决于卷扬设备的相关参数，但是，现有旅游演艺演出中采用的卷扬设备还是采用传统剧场用的演出设备，有的为了适应大载荷，采用电机驱动外置卷筒旋转的结构，这种结构总体尺寸很大，并因体积大而占用空间大，无法适应旅游演艺演出中场地远小于传统剧场场地的需求，有的采用内置式电机驱动卷筒旋转的结构，但不能满足卷扬设备高速运转时所吊物体在高速下或不同速度之间进行表演或动作切换的要求，此外，现有卷扬设备不能灵活移动，无法适应适应旅游演艺演出中场地随机、简陋的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种用于演艺演出的移动式卷扬设备，其结构简单，体积小，重量轻，占用空间小，可灵活移动，适应简陋多变的演出现场。
5.为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种用于演艺演出的移动式卷扬设备，其包括：内置式驱动装置；用于在其内承载内置式驱动装置且底部带有滚轮的可移动框架；安置在可移动框架内且位于内置式驱动装置一侧的控制柜；其中，所述内置式驱动装置包括：卷筒；安置在卷筒内的伺服电机和减速器，减速器输出轴的一部分伸出于卷筒外；安装在减速器输出轴的所述一部分上的用于二次制动旋转卷筒的制动器。
6.其中，所述内置式驱动装置还包括固定安装在可移动框架内且用于支撑所述卷筒的卷筒支撑架，其包括：安置在卷筒下方且与卷筒平行安置的连接梁；与连接梁两端分别固定连接且与卷筒轴向垂直的第一立板和第二立板；其中，所述减速器输出轴与所述第一立板转动连接并伸出于第一立板外，所述制动器安装在减速器输出轴的伸出于第一立板外的部分上。
7.进一步的，所述内置式驱动装置还包括安装在所述卷筒外的自排绳机构，其包括：安置在所述卷筒外且延伸方向与所述卷筒轴向平行的丝杠和位于丝杠两侧的一对光轴，丝杠的两端与第一立板和第二立板分别转动连接；安装在丝杠上并与其传动连接的丝杠螺母；与丝杠螺母固定连接且位于其上方的支架；安装在支架两侧的一对滑块，每个滑块穿过对应一根光轴并可相对光轴滑动；安装在支架上方的用于引导所述卷筒上钢丝绳的出绳方
向的导向滑轮，其滑轮轴与丝杠轴向垂直。
8.优选的，穿过所述丝杠中心轴线、一对光轴中心轴线的平面与所述卷筒倾斜相交，所述支架的上表面与所述平面平行。
9.优选的，所述导向滑轮的滑轮轴与所述支架上表面平行，且延长线可与所述卷筒倾斜相交。
10.其中，所述自排绳机构还包括安装在所述第一立板上的用于将由导向滑轮引出的钢丝绳以与卷筒轴向平行的方向引出的第一定滑轮和安装在第二立板上的用于将第一定滑轮引出的钢丝绳以与卷筒轴向垂直的方向引出的第二定滑轮。
11.进一步的，所述自排绳机构还包括用于防止滑块撞击立板的防撞组件，其包括：安装在支架两侧的一对撞铁；安装在光轴两端且位于相应立板内侧的一对限位开关，用于与撞铁配合限制对应滑块的位置。
12.进一步的，所述内置式驱动装置还包括用于将减速器输出轴输出的动力传递给自排绳机构的丝杠的动力传递机构。
13.优选的，所述动力传递机构为皮带传动机构，其主动轮安装在所述减速器输出轴的所述一部分上，其被动轮安装在所述丝杠的一端，所述制动器位于主动轮与所述第一立板之间。
14.优选的，所述卷筒包括：两端开口的筒体；与筒体的两端分别固定连接的第一连接法兰和第二连接法兰；其中，所述伺服电机和减速器安置在筒体内；其中，所述减速器输出轴依次穿过第一连接法兰与第一立板且与第一立板转动连接，所述伺服电机后部通过第二连接法兰与第二立板固定连接，第二连接法兰与筒体转动连接。
15.与现有技术相比，本实用新型的用于演艺演出的移动式卷扬设备具有如下突出的优点：
16.1、本实用新型的用于演艺演出的移动式卷扬设备，在可移动框架内安置内置式驱动装置，结构简单，体积小，重量轻，占用空间小，移动灵活，适应简陋多变的演出现场，并可对高速旋转的卷筒提供二次制动，便于根据需要为演出提供更高速度，且精度高，设备工作更加稳定、安全。
17.2、本实用新型的移动式卷扬设备，自排绳机构上的导向滑轮相对卷筒倾斜安置从而可靠近卷筒安置，减小自排绳机构的占用空间，使设备整体结构更紧凑，并可使从卷筒上解除缠绕的钢丝绳可沿卷筒上解除缠绕点的切线方向绕过导向滑轮，使钢丝绳出绳顺利；导向滑轮移动行程与钢丝绳在卷筒上解除缠绕同步，并且定滑轮安置在立板上使得钢丝绳最终以与卷筒轴向垂直的方向引出，解决钢丝绳出绳角度的问题，使钢丝绳的出绳角度不受定滑轮空间位置的限制，提高卷扬设备的运行安全性，适用场地范围更广。
18.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
19.图1是本实用新型用于演艺演出的移动式卷扬设备的透视图；
20.图2是本实用新型内置式驱动装置的半剖图；
21.图3是本实用新型内置式驱动装置的透视图；
22.图4是本实用新型内置式驱动装置的主视图(未示出制动器)；
23.图5是图4中的a-a向视图；
24.图6是本实用新型内置式驱动装置的左视图(带有张紧装置)；
25.图7是图5中b-b向视图；
26.图8是图7中c-c向视图；
27.图9是本实用新型内置式驱动装置的局部放大图。
具体实施方式
28.如图1所示，为本实用新型实施例提供的用于演艺演出的移动式卷扬设备的透视图，如图2、图3所示，分别为本实用新型实施例采用的内置式驱动装置的半剖图和透视图，由图1-图3可知，本实用新型实施例的用于演艺演出的移动式卷扬设备包括：内置式驱动装置100；用于在其内承载内置式驱动装置100且底部带有滚轮的可移动框架200；安置在可移动框架200内且位于内置式驱动装置100一侧的控制柜300；其中，内置式驱动装置100包括：卷筒2；安置在卷筒2内的伺服电机和减速器3，减速器输出轴的一部分伸出于卷筒2外；安装在减速器输出轴的一部分上的用于二次制动旋转卷筒2的制动器5。
29.本实用新型的用于演艺演出的移动式卷扬设备，在可移动框架内安置内置式驱动装置，使得整个设备的结构更紧凑，体积小，重量轻，占用空间小，可灵活移动，适用于演艺演出尤其是旅游演艺演出中简陋多变的演出现场，伺服电机本身具有一次制动，此外，还在减速器输出轴上安装制动器，因此可为高速旋转的卷筒提供二次制动，制动速度更快、精度高，使设备工作更加稳定、安全，在应用时，可根据实际演出需要提供多种卷筒旋转速度，即钢丝绳解除缠绕或缠绕速度，从而便于提供多样的演出模式，可为演出提供更大的便利和更酷炫的效果。
30.具体的，如图1所示，本实施例的内置式驱动装置100安置在可移动框架200内，而控制构成内置式驱动装置100的各部件工作的控制柜300安置在可移动框架200内且位于内置式驱动装置100的一侧，从而使整个卷扬设备可根据需要移动至任意位置。
31.如图1所示，可移动框架200为由金属制成的框架，如铝合金框架，在框架底部两侧分别安装行走轮和万向轮，让整个卷扬设备成为一个可以灵活行走的设备，在使用时可根据现场演出要求而将其布置在所需要的地方，并且可根据演出剧目的调整而将卷扬设备位置随时调整。此外，本实施例卷扬设备为可移动的设备，因此在使用时既可以作为单点吊机(即一台吊机)独立使用，又可以多台卷扬设备联动，作为例如3d吊机(即三台吊机)、多点吊机(即多于3台吊机)等使用，从而增加演出的灵活性和功能性。
32.如图1-图7所示，本实施例的内置式驱动装置100包括：固定安装在可移动框架内的卷筒支撑架1；卷筒2；安置在卷筒2内的伺服电机和减速器3，减速器输出轴的一部分伸出于卷筒2外；安装在减速器输出轴的一部分上的用于二次制动旋转卷筒2的制动器5；安装在卷筒外的自排绳机构；用于将减速器输出轴输出的动力传递给自排绳机构的丝杠的动力传递机构等。
33.本实施例通过卷筒支撑架1支撑卷筒2及其它构件，如图1-图5所示，该卷筒支撑架1包括：安置在卷筒2下方且与卷筒2平行安置的连接梁1；与连接梁1两端分别固定连接且与卷筒2轴向垂直的第一立板12(靠近减速器端，故也可称为减速机端立板)和第二立板13(靠近电机端，故也可称为电机端立板)。其中，减速器输出轴与第一立板12转动连接并伸出于
第一立板12外，制动器5安装在减速器输出轴的伸出于第一立板12外的部分上。设计时，第一立板和第二立板之间的距离稍大于卷筒2的轴向长度，即，在卷筒2外部且分别靠近其两端的位置处设置第一立板和第二立板。
34.其中，如图5所示，本实施例卷筒2包括：两端开口的筒体21；与筒体21的两端分别固定连接的第一连接法兰22(靠近第一立板端)和第二连接法兰(靠近第二立板端)。伺服电机和减速器安置在筒体内，减速器输出轴穿过第一连接法兰22中心与第一立板12中心，与第一连接法兰22固定连接，与第一立板12转动连接，而伺服电机后部通过第二连接法兰与第二立板固定连接，第二连接法兰通过转动支撑4与筒体转动连接。当伺服电机工作时，通过减速器输出轴带动卷筒相对第一立板和第二立板旋转，即，相对卷筒支撑架1旋转，而伺服电机相对卷筒支撑架固定不动，实现内置驱动，对卷筒2上的钢丝绳快速、高精度的缠绕或解除缠绕。
35.本实施例在伺服电机后部设置转动支撑，使得控制柜与伺服电机连接的电源线可从转动支撑处进入，从而使结构更紧凑，具有传动效率高、噪声低、占据空间小等优点。而作为动力源的电机采用伺服电机，相比普通电机，伺服电机具有精度高、高速性能好、响应快、过载能力强和运行平稳等特点，本实施例卷扬设备采用伺服电机更能优化性能，尤其便于多台吊机(即卷扬设备)的组合使用，同时也能提供更好的控制性能和安全性。此外，本实施例在减速器输出轴的伸出于第一立板12外的部分上安装制动器5，即，在能高速旋转的伺服电机单制动的模式下，还在减速机端外加制动器，使得内置式驱动装置形成双制动模式，这种高速端和减速端设置两个独立制动器的方式，大大提高了制动的安全性。
36.卷筒外壁设置凹槽，钢丝绳对应缠绕在凹槽内，进一步的，在卷筒的临电机端的外部还设置有钢丝绳压板23。当卷筒旋转时，可将缠绕在其上的钢丝绳20解除缠绕，或使钢丝绳缠绕在卷筒上。而为了实现钢丝绳的顺利缠绕或解除缠绕，本实施例内置式驱动装置还包括在卷筒外设置的自排绳机构8。
37.其中，自排绳机构可采用如图8所示的结构，包括：安置在卷筒外且延伸方向与卷筒轴向平行的丝杠87和一对光轴85，一对光轴分别位于丝杠两侧，丝杠的两端与第一立板和第二立板分别转动连接；安装在丝杠上并与其传动连接的丝杠螺母86；与丝杠螺母固定连接且位于其上方的支架83；安装在支架两侧的一对滑块84，每个滑块穿过对应一根光轴并可相对光轴滑动；安装在支架上方的用于引导卷筒上钢丝绳的出绳方向的导向滑轮80(参见图4)，其滑轮轴与丝杠轴向垂直。
38.组装时，穿过丝杠中心轴线、一对光轴中心轴线的平面与卷筒倾斜相交，支架的上表面与平面平行，导向滑轮的滑轮轴与支架上表面平行，且延长线可与卷筒倾斜相交。倾斜相交的角度根据卷筒实际情况确定。
39.此外，自排绳机构还包括安装在第一立板上的第一定滑轮81和安装在第二立板上的第二定滑轮82。通过第一定滑轮81将由导向滑轮引出的钢丝绳以与卷筒轴向平行的方向引出，通过第二定滑轮82将第一定滑轮引出的钢丝绳以与卷筒轴向垂直的方向引出。组装时，第一定滑轮81、第二定滑轮82的滑轮轴分别与卷筒轴向垂直，且第一定滑轮81、第二定滑轮82在对应立板上安装后的高度相差一个定滑轮的高度。设计时，在第一立板12和第二立板13的对应定滑轮位置处开设通孔，第一定滑轮81穿设过第一立板的通孔，从卷筒上解除缠绕的钢丝绳由上至下绕过导向滑轮80、从导向滑轮80的底部引出，引出的钢丝绳由第
一定滑轮的底部向上绕过然后水平朝着第二立板上的第二定滑轮方向引出，从第二定滑轮的底部绕过后垂直向上引出。
40.进一步的，自排绳机构还包括用于防止滑块撞击立板的防撞组件，如图9所示，其包括：安装在支架两侧的一对撞铁89，位置与一对光轴上的滑块分别对应；安装在每根光轴两端且位于相应立板内侧的一对限位开关88，用于与撞铁配合限制对应滑块的位置。这样，当撞铁接近或碰撞限位开关时，可触发相应保护电路，使伺服电机停转。此外，防撞组件还可以采用现有技术的其它具有感应功能的结构。
41.此外，本实施例的内置式驱动装置还包括用于将减速器输出轴输出的动力传递给自排绳机构的丝杠的动力传递机构，如图6所示，该动力传递机构可采用皮带传动机构，其包括主动轮6、被动轮及与主动轮6、被动轮传动连接的同步带9。其中，主动轮安装在减速器输出轴的伸出于第一立板外的一部分上，被动轮安装在丝杠的伸出于第一立板外的一端，而制动器安装于主动轮与第一立板之间。
42.当伺服电机工作时，一边驱动卷筒旋转，使钢丝绳解除缠绕或缠绕在卷筒上，一边通过动力传递机构将动力传递给丝杠，带动丝杠旋转，使得丝杠螺母沿丝杠移动，并带动导向滑轮相对卷筒平行移动，设计时，根据卷筒解除缠绕钢丝绳的速度确定丝杠螺距，以便两者适配，防止钢丝绳出现松绳现象。
43.优选的，为了防止同步带9因长时间工作出现过松现象，还可以在第一立板上安装用于调节同步带松紧程度的张紧轮61。当然，动力传递机构也可以采用现有技术的其它结构。此外，还可以在卷筒外安装防乱绳装置7和防松绳装置10，这两个装置可以采用现有技术的结构，在此不对其结构进行细述。
44.本实施例的内置式驱动装置，其自排绳机构的导向滑轮相对卷筒倾斜安置从而可靠近卷筒安置，减小自排绳机构的占用空间，使设备整体结构更紧凑，并可使从卷筒上解除缠绕的钢丝绳可沿卷筒上解除缠绕点的切线方向绕过导向滑轮，使钢丝绳出绳顺利；导向滑轮移动行程与钢丝绳在卷筒上解除缠绕同步，并且定滑轮安置在立板上使得钢丝绳最终以与卷筒轴向垂直的方向引出，解决钢丝绳出绳角度的问题，使钢丝绳的出绳角度不受定滑轮空间位置的限制，提高卷扬设备的运行安全性，适用场地范围更广。
45.需要说明的是，本实施例的移动式卷扬设备可为单出绳卷扬设备(即，在一个卷筒上引出一根钢丝绳)，也可为双出绳卷扬设备(即，可在一个卷筒上引出两根钢丝绳)，相应的，在丝杠上需设置对应数量的导向滑轮(如图1-图4所示，为两个导向滑轮，但仅示出一根被引出的钢丝绳)，且导向滑轮、定滑轮上设置对应数量的一个或两个绳槽以便钢丝绳绕过。当双出绳时，两根钢丝绳沿设置在卷筒2外壁上的螺旋式绳槽缠绕在卷筒2外，且两根钢丝绳缠绕在卷筒2上的一端沿卷筒2的轴向具有一定间距、另一端经缠绕卷筒2后分别被对应的导向滑轮引出，且两个导向滑轮沿丝杠同步移动，以便引导两根钢丝绳同步出绳。
46.尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。