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舞台设备工程中的安装与调试

  与其他机械设备一样,舞台设备工程在安装过程也需要经过安装找平、灌浆稳固,从而达到安装技术规范要求;并经过调试、试运转,在符合设备技术性能、实现全部设计功能后,经验收合格并交付使用。由于舞台机械工程往往是大量设备的组合,除所有单项设备应达到自身的技术要求外,设备的关联也应符合舞台工艺的功能要求,其中包括控制设备所必备的各种功能。整个安装、调试过程都应在安装、调试大纲的指导下进行,对每一项重要工序进行记录,必要时应有监理单位的签收。安装完成、调试合格且手续完备,方可进入验收、移交阶段。

  1舞台机械设备安装的一般程序

  1.1设备开箱与清点验收

  当设备按照合同规定的供货计划运抵现场后,由总承包方、业主(或其代表)、监理方、供货商共同合作,按照设备装箱清单和设备技术文件,对机械设备逐一清点、登记和检查,对于重要零部件还需按规定的质量标准进行检查、验收并移交。

  1.2基础轴线(设备定位线)

  依据设备布置图和有关建筑物的轴线或标高线,划定安装基准线。舞台机械工程是多台或多种设备的关联工程,互相有连接或排列关系的设备应设置共同的安装基准线和标高线,必要时应埋设一般的或永久的基准点,从而设置基础位置线及基础标高线。

  由于台上设备和台下设备在工艺布置上有对应关系,舞台平面的基础轴线也应在栅顶平面和各台仓平面画出。舞台平面的基础轴线主要包括纵轴线(即舞台的纵向中心线)和垂直于纵轴线的设备横向轴线。因为台口线是设备安装的基础线,所以,在确定横向轴线时,首先要确定台口线(即建筑台口墙内表面的投影线)。台口线的确定要考虑建筑台口的施工误差,即墙面的垂直度和平面度,并优先保证防火幕的顺利安装。

  1.3设备基础检验

  基础施工单位应提供设备基础质量合格证书,以供检查。必要时,可对基础的强度进行复测,并对基础进行外观检查,主要察看基础表面有无蜂窝、麻面、凹凸不平等缺陷。

  对基础进行标高、位置、几何尺寸的测量和检查,需检查坐标位置、预埋件、地脚螺栓或地脚螺栓锚板的标高和中心距,以及预埋地脚螺栓孔(如有)的中心位置、深度等。

  舞台机械设备不像其他重型设备,一般没有独立的单个基础,其关联性较强,检查时应特别注意设备间的关联尺寸。

  1.4设备就位

  对重量大、体积大或安装位置高的设备,要着重解决好吊装问题。对于解体或采用大件安装的设备,应先保证设备底座、机架和导轨等关键部件就位,然后组装其他部位。对台下配置包括主升降台、辅助升降台、车台、车载转台的舞台,从确定基础轴线开始到设备就位,都要密切注意设备的关联性。

  1.5精度检测与调整

  精度检测与调整是设备安装中关键的程序,所有的位置精度项目和部分形状精度项目均属此范围。工作涉及到误差分析、尺寸链原理以及精密测量技术,是保证安装质量的重要工序。

  精度检测是检测设备零部件之间的相对位置误差,如垂直度、平行度、同轴度误差等。

  调整时,根据设备安装的技术要求(由规范或设计技术文件规定)和精度检测的结果,调整设备自身和相互的位置状态,例如设备的安装水平度、垂直度、平行度等。

  主升降台支撑立柱的调整是升降台安装的关键。由于主升降台是多台配置,又和侧车台密切相关,其立柱的位置误差、垂直度、平行度、立柱的中心距误差、安装在立柱上的升降台导轨的相关误差等,不仅对升降台本身的性能具有决定性的影响,对与主升降台关系密切的辅助升降台、侧车台、补偿升降台等设备的安装和舞台总体功能的影响也很大,应特别关注。

  1.6设备固定

  除少数可移动设备外,所有机械设备须牢固地固定在设备基础上,以防止因未牢固固定而导致重大事故的发生。

  1.7拆卸、清洗与装配

  对于解体机械设备部件和存放过久、超过防锈保存期的设备部件,应进行拆卸、清洗与重新装配。这类情况在新建剧场不常见,随着时间的推移,这种情况在设备的定期检测后会逐渐增多。

  1.8润滑与设备加油

  按设计规定的润滑剂种类和数量,对各润滑点进行注油。

  1.9设备调试

  (1)单台设备调试。其内容主要包括:设备初始位置核定、设计速度(或速度范围)核定、运动限制范围(行程及行程开关)调校、载荷(额定载荷和超载)核定、安全装置(开关或回路)调校等。

  (2)相关成组设备调试。其内容主要包括:成组运动形式(关联运动、非关联运动等)、成组运动安全控制(联锁条件、同步误差、场景参数、速度误差等)等。

  设备的调试与控制系统的调试是密不可分的,一般通过设备性能的调试达到大部分控制性能调试的目的,且控制系统的调试在前,设备的调试在后。

  要做好设备调试的记录,以备归档。

  1.10设备试运转试验

  单台设备试运转试验一般可分为空载试验、负荷试验、运动精度试验三种。

  (1)空载试验是为了考核设备安装精度和设备的稳固性,考验传动、润滑、液压等系统是否正常、灵敏、可靠等。须在无载状态下对有关参数和性能进行试验。对需要磨合的部件(如开式齿轮齿条传动),进行一定时间的空负荷运转是设备投入使用前必须进行的一个步骤。

  (2)负载试验分为超载试验和额定载荷试验两种。超载试验主要测试设备的负载能力、载荷保持件的能力和承载件的强度、刚度,按规范要求进行。额定载荷试验主要考核设备的传动系统、安全装置,如考核各部分的温升、噪音,考核液压传动系统、操纵控制系统等工作是否正常、安全、可靠。负载状态下的试运转,也是设备进行磨合所必须的工作,其运行质量对于设备使用寿命影响很大。

  (3)设备的运动精度试验,一般在负荷试验后按说明书的规定进行,主要按设计要求检查设备的工作精度,如速度精度、停位精度等。这项试验大多在设备验收前进行自主检查,在验收时按需要进行验证。

  当前,国内对设备试运转工作并不重视,只做试验,并没有保证一定的运转时间。需要磨合的设备(如自制的齿轮齿条机构、开式齿轮传动机构等)没有进行磨合,这是不恰当的。

  舞台机械工程除单台设备试验外,还要进行成组设备试验,主要进行功能参数检查,如设备的同步精度、场景参数设置、设备连锁等。

  设备试验的一个重要内容是对设备安全性能的验证。

  设备试运转中应做好试验记录和设备检查工作。

  1.11设备验收

  舞台机械设备应根据工程合同文件、设计图纸和验收规范的规定进行验收。

  2影响设备安装精度的因素及其控制方法

  2.1影响设备安装精度的因素

  (1)基础的施工质量和精度,如基础的外形尺寸、位置和标高偏差、平整度、强度等;

  (2)垫铁和地脚螺栓的安装质量及精度;

  (3)设备测量基准和安装基准的一致性;

  (4)已拆卸设备部件的重新装配精度;

  (5)设备安装过程中产生内应力的影响;

  (6)安装操作产生的误差。

  2.2安装精度的控制方法

  提高安装精度要多方着手,如采用先进的施工工艺、配备完好的施工机械、使用适当精度的测量器具、在适宜的条件下操作等。

  (1)尽量排除和避免影响安装精度的诸因素。

  (2)根据设备的设计精度和结构特点,选择适当、合理的装配和调整方法,尽量降低安装积累误差。

  (3)选择合理的检测仪和测量方法。

  (4)合理确定设备精度偏差及其方向,使设备的安装精度在允许的误差范围内。偏差的方向性选择应考虑有利于抵消设备及附件重量的影响、有利于抵消设备运转时作用力的影响、有利于抵消零部件磨损的影响等。

  确定设备精度偏差的方向是一项技术性极强的工作,应根据主要因素来确定安装精度的偏差方向

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