CN217656402U - 一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，表演场地悬吊有承载及供电钢索，承载及供电钢索上悬挂有依次相连的电缆拖轮组、电缆拖轮头和运行小车，运行小车下方设置有吊具组件；吊具组件和运行小车上连接有升降钢丝绳，升降钢丝绳与驱动组件和钢立柱组件相连；运行小车上固定有行走钢丝绳，行走钢丝绳与驱动组件相连；电缆拖轮组和电缆拖轮头上连接有循环钢丝绳，循环钢丝绳与电缆驱动装置相连；电缆拖轮组和电缆拖轮头上搭设有电缆和/或光纤。优点是：系统能够实现升降、行走、移动供电同步协调运行，吊挂升降、翻转、旋转的道具可在带有坡度柔性的承载及供电钢索上沿曲线姿态调节，解决钢索上的强弱电、光缆信号传输的问题。

Description

一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统

技术领域

本实用新型涉及移动供电空中设施技术领域，尤其涉及一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统。

背景技术

随着杂戏演出、空中表演形式的多样性发展，演出剧目的日新月异，为了演员的安全，设备的可靠，目前的高空表演装置的驱动系统多采用临时的，只适用于本场合的演出，而且只是吊挂轻巧的道具，钢索端部不可调节，钢索顶部滑轮偏角大；道具在旋转过程中存在主索受力不均，吊点剧烈摆动，钢索容易缠绕；钢索顶部移动供电，供电系统运动与道具运动不协调，电缆在钢索上运行容易出现卡滞现象，从而影响供电效果；同时目前大部分驱动设备只有一套减速电机，一旦减速电机故障，会导致演出中断或者终止。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，包括钢立柱组件、辅助支撑组件、承载及供电钢索、钢索固定组件、旋转导向滑轮组件、运行小车、吊具组件、升降钢丝绳、行走钢丝绳、循环钢丝绳、电缆拖轮组、电缆拖轮头、驱动组件、电缆驱动装置；

表演场地顶部相对两侧的钢结构上分别设置有一个钢立柱组件，承载及供电钢索的两端分别绕过钢立柱组件顶部设置的钢索支撑滑轮组件后经钢索固定组件与所述钢结构固定连接；

所述电缆拖轮组、电缆拖轮头和运行小车依次间隔悬挂在所述承载及供电钢索上，所述电缆拖轮组与所述电缆拖轮头相连，所述电缆拖轮头与所述运行小车相连，运行小车下方设置有吊具组件；

所述钢立柱组件的侧面设置有与其固定连接的辅助支撑组件，所述辅助支撑组件的顶部设置有钢丝绳支撑滑轮组件，所述钢立柱组件的下端以及其附近的钢结构上设置有旋转导向滑轮组件，所述吊具组件和运行小车上连接有升降钢丝绳，所述升降钢丝绳的两端绕过相应侧的旋转导向滑轮组件后分别与驱动组件和钢立柱组件上的旋转吊环固定连接；所述运行小车上固定连接有行走钢丝绳，所述行走钢丝绳的两端分别绕过相应侧的钢丝绳支撑滑轮组件后与所述驱动组件相连；

所述循环钢丝绳的一端与所述电缆驱动装置相连，所述循环钢丝绳的另一端依次绕过所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头后与所述电缆驱动装置相连；所述电缆和/或光纤搭设在所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头上。

优选的，所述承载及供电钢索包括平行且间隔设置的承载钢索和电缆钢索，所述电缆钢索的两侧分别设置有至少一条承载钢索，所述运行小车悬挂在所述承载钢索和所述电缆钢索上，所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头悬挂在所述电缆钢索上；所述承载钢索和电缆钢索的型号通过离散仿真技术进行计算选择，所述承载钢索和电缆钢索上连接有实时拉力检测装置，所述实时拉力检测装置实时检测承载钢索和电缆钢索的拉力，当拉力超过预设拉力的120％，即发出警报，实现过载保护。

优选的，所述吊具组件包括升降连接座、设置在所述升降连接座下表面的吊具以及设置在所述升降连接座两端的旋转升降滑轮；所述运行小车包括行走连接座、设置在行走连接座上的钢丝绳固定座、设置在所述行走连接座顶部的行走滑轮和行走导向轮以及设置在所述行走连接座两端的升降导向轮和旋转导向轮；升降钢丝绳的一端与驱动组件相连，另一端先依次绕过钢立柱组件上的旋转导向滑轮组件、运行小车一侧的升降导向轮和吊具组件上的旋转升降滑轮后，再依次绕过运行小车另一侧的升降导向轮后与钢立柱组件上的旋转吊环固定连接；行走钢丝绳与钢丝绳固定座固定连接，所述行走钢丝绳的两端分别绕过运行小车上相应端的旋转导向轮后，再绕过钢立柱组件上的旋转导向滑轮组件和钢丝绳支撑滑轮组件以及钢立柱组件一侧设置的配重导轨上的张紧轮后，与驱动组件相连；所述承载钢索绕过所述行走滑轮，所述电缆钢索绕过所述行走导向轮，所述行走钢丝绳与所述行走连接座固定连接。

优选的，所述驱动组件包括升降装置和行走装置，空中设施系统包括四条行走钢丝绳和四条升降钢丝绳，四条升降钢丝绳分别连接一套升降装置，即一条升降钢丝绳由一套升降装置驱动，四条行走钢丝绳与同一套行走装置相连，即四条行走钢丝绳由一套行走装置驱动；行走装置与升降装置都采用卷扬机驱动的方式实现运动。

优选的，所述行走装置和所述升降动装置均包括固定底座、自排绳组件、卷筒组件、卷筒固定组件、链轮、驱动链条和电机组件；所述固定底座的上表面设置有沿其长度方向延伸的导轨，所述导轨上设置有能够沿其移动的移动支架；所述卷筒固定组件水平设置在固定底座的上方，且其两端与移动支架固定连接，所述卷筒组件同轴设置在所述卷筒固定组件的内部；所述卷筒固定组件上设置有两个电机组件，两个电机组件分别与卷筒组件的两端相连；所述自排绳组件包括丝杠和螺母，所述丝杠的一端与所述固定底座相连，所述螺母套设在所述丝杠上，所述螺母与所述卷筒固定件固定连接且游动设置，所述丝杠和所述卷筒组件的一端分别设置有一个链轮，所述驱动链条与两个链轮啮合；

所述卷筒组件包括旋转轴、轴套、挡绳辊和卷筒；所述卷筒的两端设置有旋转轴，所述旋转轴通过键连接有轴套，所述轴套经轴承与行走卷筒固定组件相连；所述卷筒的两端设置有挡绳辊；

各所述升降钢丝绳分别缠绕在各相应升降装置的卷筒上，各所述行走钢丝绳的两端分别一收一放间隔缠绕在所述行走装置的卷筒上。

优选的，所述升降钢丝绳在升降装置的卷筒上缠绕的节距与所述升降装置的丝杠的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠上的链轮齿数进行调整，最终两者相等；所述行走钢丝绳在行走装置的卷筒上缠绕的节距与所述行走装置的丝杠的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠上的链轮齿数进行调整，最终两者相等。

优选的，所述电缆拖轮组包括多个间隔悬挂在所述电缆钢索上的电缆拖轮，相邻两个电缆拖轮之间经链条连接，位于端部的一个电缆拖轮经链条与所述电缆拖轮头相连；所述电缆拖轮头经链条与所述运行小车相连。

优选的，所述电缆拖轮包括第一支架、挡片、第一滑轮组、第二滑轮组、第二支架和电缆支撑；所述第一支架一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架的另一侧的两端分别连接有一个挡片，所述挡片的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，所述挡片上设置有链条连接件；所述第一支架中部连接有垂直于其的第二支架，所述第二支架与电缆支撑相连，所述第二支架上设置有压板，所述电缆和/或光纤伸展在所述电缆支撑上且经压板压紧；所述链条连接件与与其相邻的电缆拖轮上的链条连接件经链条相连；第一滑轮组与电缆钢索相连，循环钢丝绳从电缆驱动装置伸出绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件后，再绕过一侧的两个第二滑轮组后经电缆拖轮头转向绕过另一侧的两个第二滑轮组，最后再绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件后固定在电缆驱动装置上。

优选的，电缆拖轮头包括第一支架、第一挡片、第一滑轮组、转向滑轮、第二支架和电缆支撑；所述第一支架一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架的另一侧的两端分别连接有一个挡片，所述挡片上设置有链条连接件，其中一个挡片的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，另一挡片上设置有转向滑轮；所述第一支架中部连接有垂直于其的第二支架，所述第二支架与电缆支撑相连，所述第二支架上设置有压板，所述电缆和/或光纤伸展在所述电缆支撑上且经压板压紧；第一滑轮组与电缆钢索相连，循环钢丝绳绕过一侧的第二滑轮组后经转向滑轮转向后绕过另一侧的一个第二滑轮组。

优选的，所述第一滑轮组包括上下相邻设置的悬挂滑轮，所述电缆钢索穿过两个悬挂滑轮之间的缝隙；所述第二滑轮组包括上下相邻设置的大滑轮和小滑轮，所述链条连接件位于所述小滑轮的下方；所述循环钢丝绳穿过大滑轮和小滑轮之间的缝隙；所述第一滑轮组与第二滑轮组通过旋转轴自动调节角度，令电缆拖轮头和电缆拖轮组能够在带有坡度的钢索上平稳运行。

本实用新型的有益效果是：1、通过升降以及行走工作的双电机自排绳结构，实现速度快、行程大的道具与场景切换功能，合理布置运行小车的数量、升降行走吊点，实现一车或多车在承载及供电钢索上自动调节角度并平稳顺畅运行。2、运行小车上各吊点处的滑轮摆动设置，使其能够承载道具旋转的复杂动作，运行小车的水平运行由一套行走装置驱动，升降钢丝绳和行走钢丝绳两两备份，实现机械冗余设计，机械设计同步运行。3、在运行小车移动时，电缆拖轮随运行小车进行移动，固定在电缆拖轮上的电缆及光纤随着电缆拖轮移动，电缆及光纤留有足够的余量，保证线电缆及光纤与运行小车的协调运行，实现大跨度钢索上长距离强弱电、光缆信号的传输效果。4、通过采用双电机结构，增加设备的可靠性，主减速电机出现故障，可迅速切换到备用减速电机，实现“零误差”运行。5、系统的运行速度快、自动化程度高、工作效率高，满足了剧场的功能使用。

附图说明

图1是实用新型实施例中空中设施系统的结构示意图；

图2是实用新型实施例中空中设施系统的俯视图；

图3是实用新型实施例中运行小车、电缆拖轮和电缆拖轮头的示意图；

图4是实用新型实施例中运行小车与吊具组件的连接示意图；

图5是实用新型实施例中升降装置的结构示意图；

图6是实用新型实施例中行走装置的结构示意图；

图7是实用新型实施例中电缆拖轮组的结构示意图；

图8是实用新型实施例中电缆拖轮的结构示意图；

图9是实用新型实施例中电缆拖轮头的结构示意图。

图中：1、鸟巢；2、电缆拖轮；21、第一支架；22、挡片；23、悬挂滑轮；24、大滑轮；25、小滑轮；26、第二支架；27、电缆支撑；28、压板；3、电缆拖轮头；31、转向滑轮；32、链条；33、链条连接件；4、承载及供电钢索；41、承载钢索；42、电缆钢索；5、运行小车；51、行走连接座；52、行走滑轮；53、升降导向轮；54、行走导向轮；6、吊具组件；61、升降连接座；62、旋转升降滑轮；7、升降装置；71、电机；72、卷筒固定组件；73、卷筒组件；74、链轮；75、丝杠；76、固定底座；77、导轨；78、移动支架；8、钢结构；9、钢立柱组件；10、钢索固定组件；11、旋转导向滑轮组件；12、升降钢丝绳；13、行走钢丝绳；14、循环钢丝绳；15、电缆和/或光纤；16、行走装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例中，提供了一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，包括钢立柱组件9、辅助支撑组件、承载及供电钢索4、钢索固定组件10、旋转导向滑轮组件11、运行小车5、吊具组件6、升降钢丝绳12、行走钢丝绳13、循环钢丝绳14、电缆拖轮组、电缆拖轮头3、驱动组件、电缆驱动装置；

表演场地顶部相对两侧的钢结构8上分别设置有一个钢立柱组件9，承载及供电钢索4的两端分别绕过钢立柱组件9顶部设置的钢索支撑滑轮组件后经钢索固定组件10与所述钢结构8固定连接；

所述电缆拖轮组、电缆拖轮头3和运行小车5依次间隔悬挂在所述承载及供电钢索4上，所述电缆拖轮组与所述电缆拖轮头3相连，所述电缆拖轮头3与所述运行小车5相连，运行小车5下方设置有吊具组件6；

所述钢立柱组件9的侧面设置有与其固定连接的辅助支撑组件，所述辅助支撑组件的顶部设置有钢丝绳支撑滑轮组件，所述钢立柱组件9的下端以及其附近的钢结构8上设置有旋转导向滑轮组件11，所述吊具组件6和运行小车5上连接有升降钢丝绳12，所述升降钢丝绳12的两端分别绕过相应侧的旋转导向滑轮组件11后与驱动组件和钢立柱组件9上的旋转吊环固定连接；所述运行小车5上固定连接有行走钢丝绳13，所述行走钢丝绳13的两端分别绕过相应侧的支撑滑轮组件后与所述驱动组件相连；

所述循环钢丝绳14的一端与所述电缆驱动装置相连，所述循环钢丝绳14的另一端依次绕过所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头3后与所述电缆驱动装置相连；所述电缆和/或光纤15搭设在所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头3上。

本实施例中，假设表演场地为鸟巢1；则钢立柱组件9安装在鸟巢1顶部相对两侧的钢结构8上；承载钢索41的两端分别经钢立柱组件9支撑后通过钢索固定组件10固定在鸟巢1相对两侧的钢结构8上，令承载钢索41悬挂在鸟巢1上空。

本实施例中，所述钢索固定组件10包括钢索固定头、钢索拉锚和实时拉力监测装置，所述钢索固定头通过销轴固定连接在钢索拉锚上，所述钢索拉锚与所述钢结构8固定连接；所述实时拉力监测装置与所述承载钢索41和电缆钢索42相连。

钢索支撑滑轮组件固定在支撑立柱上，钢索支撑滑轮组件受力大并在低温环境使用，因此选材时采用耐低温的材料，同时钢索支撑滑轮组件设置钢索挡绳辊及钢索防跳槽装置，防止运行小车5在承载及供电钢索4上运行时出现承载及供电钢索4跳槽至钢索支撑滑轮组件外侧和钢索支撑滑轮组件与钢索支撑滑轮座侧隙中；承载及供电钢索4的端部经钢索固定组件10固定，钢索固定组件10通过销轴连接固定在钢索拉锚上，钢索拉锚固定在鸟巢1的钢结构8上。由于鸟巢1的结构以及温度、风量、雨雪、吊挂道具载荷的影响，承载钢索41和电缆钢索42的挠度会发生变化，承载钢索41和电缆钢索42的受力会发生变化，通过实时监测拉力装置，可实时监测承载及供电钢索4的拉力，当拉力超过设计的120％，就会报警，实现过载保护，确保设备安全可靠。

系统中各部件之间都适当留有合适的间距，各运行小车5在带有斜坡的承载钢索41上不会出现钢丝绳的缠绕，相邻的运行小车5也不会出现碰撞。

如图3至图7所示，本实施例中，所述承载及供电钢索4包括平行且间隔设置的承载钢索41和电缆钢索42，所述电缆钢索42的两侧分别设置有至少一条承载钢索41，所述运行小车5悬挂在所述承载钢索41和所述电缆钢索42上，所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头3悬挂在所述电缆钢索42上。承载钢索41和电缆钢索42的型号根据实际情况通过离散型仿真技术进行选取，并且通过对运行小车的结构设计进行多工况分析，解决超静定的多索支撑技术。承载钢索41的设置数量也可以根据实际情况进行选择。

所述吊具组件6包括升降连接座61、设置在所述升降连接座61下表面的吊具以及设置在所述升降连接座61两端的旋转升降滑轮62；所述运行小车5包括行走连接座51、设置在行走连接座51上的钢丝绳固定座、设置在所述行走连接座51顶部的行走滑轮52和行走导向轮54以及设置在所述行走连接座51两端的升降导向轮53和旋转导向轮；升降钢丝绳12的一端与驱动组件相连，另一端先依次绕过钢立柱组件9上的旋转导向滑轮组件11、运行小车5一侧的升降导向轮53和吊具组件6上的旋转升降滑轮62后，再依次绕过运行小车5另一侧的升降导向轮53后与钢立柱组件9上的旋转吊环固定连接；行走钢丝绳13与钢丝绳固定座固定连接，所述行走钢丝绳13的两端分别绕过运行小车5上相应端的旋转导向轮后，再绕过钢立柱组件9上的旋转导向滑轮组件11和钢丝绳支撑滑轮组件以及钢立柱组件9一侧设置的配重导轨上的张紧轮后，与驱动组件相连；所述承载钢索41绕过所述行走滑轮52，所述电缆钢索42绕过所述行走导向轮54，所述行走钢丝绳13与所述行走连接座51固定连接。

本实施例中，承载钢索41的数量为四条，电缆钢索42的数量为一条；电缆钢索42位于中间，两侧分别设置两条承载钢索41。运行小车5的行走连接座51采用矩形结构，在运行小车5行走连接座51的四角分别设置一组行走滑轮52和一组升降导向轮53，移动方向相对两侧的中部分别设置一组行走导向轮54。相应侧的承载钢索41绕过相应侧的行走滑轮52，电缆钢索42绕过行走导向轮54后，将运行小车5悬挂在承载钢索41上。

同样的为了保证吊具组件6的平稳升降，吊具组件6的升降连接座61也设置为矩形的，升降连接座61的四角分别设置一组旋转升降滑轮62；系统中包括多条分别位于运行小车5的相对两侧的升降钢丝绳12，相应侧的升降钢丝绳12一端与驱动组件相连，另一端依次绕过行走连接座51一角的升降导向轮53、升降连接座61一角上的旋转升降滑轮62后与吊具组件6的滑轮连接再绕过同一侧另一角上的旋转升降滑轮62，再绕过同一侧另一角上的升降导向轮53后与钢立柱组件9上的旋转吊环固定连接。

行走钢丝绳13的数量为四条，行走钢丝绳13与行走连接座51上的钢丝绳固定座固定连接，两端分别与驱动组件相连。

矩形的行走连接座51和升降连接座61不仅能够提供足够支撑力，还能够使运行小车5能够在带坡度的承载钢索41上平稳运行，不出现晃动、偏摆现象。

吊具组件6中的吊具用于与道具相连；通过升降钢丝绳12改变吊具与运行小车5之间的竖直距离，实现道具在竖直方向上升降；通过行走钢丝绳13改变运行小车5在承载钢索41上的位置，实现道具在水平方向上移动。

升降钢丝绳12在恶劣环境下会出现轻微摆动，旋转升降滑轮62可调节角度，确保升降钢丝绳12仍处于零偏角；行走钢丝绳13经张紧装置张紧后通过压板28固定在运行小车5上，实现道具水平方向的移动。

运行小车5的数量可以根据实际情况进行选择。当设置多台运行小车5时，各运行小车5与连接的吊具组件6之间留有合适的间距，确保运行小车5钢丝绳之间不会缠绕，运行小车5间安装挡绳组件，当多台运行小车5同步运行到钢立柱组件9边缘时，由于承载钢索41带有坡度，使得多台运行小车5高低不一致，升降、行走钢丝绳13会碰到运行小车5，可通过挡绳组件调节行走钢丝绳13的高度，避免这些情况；多车时运行小车5通过编码器读取位置，控制系统设置互锁，当运行小车5间距在互锁数据内，会出现减速停车保护，当控制系统出现故障，可通过防撞组件确保运行小车5间的安全距离。

如图5和图6所示，本实施例中，所述驱动组件包括升降装置7和行走装置16，空中设施系统包括四条行走钢丝绳13和四条升降钢丝绳12，四条升降钢丝绳12分别连接一套升降装置7，即一条升降钢丝绳12由一套升降装置7驱动，四条行走钢丝绳13与同一套行走装置16相连，即四条行走钢丝绳13由一套行走装置16驱动；行走装置16与升降装置7都采用卷扬机驱动的方式实现运动。电缆驱动装置采用导向滑轮行走、力矩电机形式驱动电缆拖轮组和电缆拖轮头行走。

运行小车5和吊具组件6上相应的导向轮和滑轮与升降钢丝绳12以及行走钢丝绳13的数量匹配，进一步保证运行小车5的吊具组件6的平稳运行。

所述行走装置16和升降装置7均包括固定底座76、自排绳组件、卷筒组件73、卷筒固定组件72、链轮74、驱动链条和电机组件71；所述固定底座76的上表面设置有沿其长度方向延伸的导轨77，所述导轨77上设置有能够沿其移动的移动支架78；所述卷筒固定组件72水平设置在固定底座76的上方，且其两端与移动支架78固定连接，所述卷筒组件73同轴设置在所述卷筒固定组件72的内部；所述卷筒固定组件72上设置有两个电机组件71，两个电机组件71分别与卷筒组件73的两端相连；所述自排绳组件包括丝杠75和螺母，所述丝杠75的一端与所述固定底座76相连，所述螺母套设在所述丝杠75上，所述螺母与所述卷筒固定件固定连接且游动设置，所述丝杠75和所述卷筒组件73的一端分别设置有一个链轮74，所述驱动链条与两个链轮74啮合；

所述卷筒组件73包括旋转轴、轴套、挡绳辊和卷筒；所述卷筒的两端设置有旋转轴，所述旋转轴通过键连接有轴套，所述轴套经轴承与行走卷筒固定组件72相连；所述卷筒的两端设置有挡绳辊；

各所述升降钢丝绳12分别缠绕在各相应升降装置7的卷筒上，各所述行走钢丝绳13的两端分别一收一放间隔缠绕在所述行走装置16的卷筒上。

所述升降钢丝绳12在升降装置7的卷筒上缠绕的节距与所述升降装置7的丝杠75的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠75上的链轮齿数进行调整，最终两者相等；所述行走钢丝绳13在行走装置16的卷筒上缠绕的节距与所述行走装置16的丝杠75的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠75上的链轮齿数进行调整，最终两者相等。

升降装置7的工作过程为：升降装置7的电机71上电合闸，带动卷筒组件73旋转，升降钢丝绳12缠绕收紧，升降钢丝绳12拖动吊具组件6带动道具向靠近运行小车5的方向移动，卷筒组件73旋转带动链轮74转动，链轮74旋转使得螺母在丝杠75上移动，从而使卷筒组件73随移动支架78在导轨77上行走，直至到位；电机71上电合闸并反转，随着升降钢丝绳12舒展，吊具组件6与运行小车5之间的距离逐渐增大，吊具组件6逐渐下放道具，直至到位，卷扬机回到原位。

行走装置16的工作过程为：行走装置16的电机71上电合闸，带动卷筒组件73旋转，行走钢丝绳13的两端一收一放，行走钢丝绳13拖动运行小车5沿承载钢索41向一方移动，卷筒组件73旋转带动链轮74转动，链轮74旋转使得螺母在丝杠75上移动，从而使卷筒组件73随移动支架78在导轨77上行走，直至到位；电机71上电合闸并反转，行走钢丝绳13的两端一放一收，行走钢丝绳13拖动运行小车5沿承载钢索41向另一方移动，直至到位，卷扬机回到原位。

如图7至图9所示，本实施例中，所述电缆拖轮组包括多个间隔悬挂在所述电缆钢索42上的电缆拖轮2，相邻两个电缆拖轮2之间经链条32连接，位于端部的一个电缆拖轮2经链条32与所述电缆拖轮头3相连；所述电缆拖轮头3经链条32与所述运行小车5相连。

所述电缆拖轮2包括第一支架21、挡片22、第一滑轮组、第二滑轮组、第二支架26和电缆支撑27；所述第一支架21一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架21的另一侧的两端分别连接有一个挡片22，所述挡片22的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，所述挡片22上设置有链条连接件33；所述第一支架21中部连接有垂直于其的第二支架26，所述第二支架26与电缆支撑27相连，所述第二支架26上设置有压板28，所述电缆和/或光纤15伸展在所述电缆支撑27上且经压板28压紧；所述链条连接件33与与其相邻的电缆拖轮2上的链条连接件33经链条32相连；第一滑轮组与电缆钢索42相连，循环钢丝绳从电缆驱动装置伸出绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件11后，再绕过一侧的两个第二滑轮组后经电缆拖轮头转向绕过另一侧的两个第二滑轮组，最后再绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件11后固定在电缆驱动装置上。

电缆拖轮头3包括第一支架21、第一挡片22、第一滑轮组、转向滑轮31、第二支架26和电缆支撑27；所述第一支架21一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架21的另一侧的两端分别连接有一个挡片22，所述挡片22上设置有链条连接件33，其中一个挡片22的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，另一挡片22上设置有转向滑轮31；所述第一支架21中部连接有垂直于其的第二支架26，所述第二支架26与电缆支撑27相连，所述第二支架26上设置有压板28，所述电缆和/或光纤15伸展在所述电缆支撑27上且经压板28压紧；第一滑轮组与电缆钢索42相连，循环钢丝绳14绕过一侧的第二滑轮组后经转向滑轮31转向后绕过另一侧的一个第二滑轮组。

所述第一滑轮组包括上下相邻设置的悬挂滑轮23，所述电缆钢索42穿过两个悬挂滑轮23之间的缝隙；所述第二滑轮组包括上下相邻设置的大滑轮24和小滑轮25，所述链条连接件33位于所述小滑轮25的下方；所述循环钢丝绳14穿过大滑轮24和小滑轮25之间的缝隙。第一滑轮组的作用是用于将电缆拖轮2和电缆拖轮头3悬挂在电缆钢索42上。第二滑轮组的作用是为了让循环钢丝绳14带动电缆拖轮2和电缆拖轮头3沿电缆钢索42实现往复移动，进而带动电缆和/或光纤1510进行供电和/或信号传输。所述第一滑轮组与第二滑轮组通过旋转轴自动调节角度，令电缆拖轮头3和电缆拖轮组能够在带有坡度的钢索上平稳运行。

本实施例中，电缆钢索42通过钢立柱组件9支撑后，两端经钢索固定组件10固定在表演场地的钢结构8上形成一个支撑滑索结构，所有的电缆拖轮2以及电缆拖轮头3通过第一滑轮组悬挂在电缆钢索42上；循环钢丝绳14一端从电缆驱动装置出来后，从电缆拖轮2一侧的两组大滑轮24和小滑轮25间的空隙通过，再由电缆拖轮头3上的转向滑轮31转向，从电缆拖轮2另一侧的两组大滑轮24和小滑轮25间的空隙中穿过并回到电缆驱动装置完成循环，达到电缆拖轮2和电缆拖轮头3水平行走的目的；相邻两电缆拖轮2间通过链条连接件33用链条32连接，进而限制电缆拖轮2的最大间距，保证电缆拖轮2在向表演场地中心行进时，位于压板28与电缆支撑27之间的电缆及光纤在电缆拖轮2上不受拉力；电缆拖轮头3与运行小车5相连形成一个刚性整体结构，利用运行小车5自重大的特点，避免电缆拖轮头3可能倾覆的情况；电缆驱动装置采用随动的控制原理，与运行小车5随动，解决电缆拖轮头3与威亚小车不同步造成的各种风险。

电缆驱动装置的工作过程为：电缆驱动装置的电机71上电合闸，带动卷筒组件73旋转，循环钢丝绳14的两端收绳，循环钢丝绳14拖动电缆拖轮组和电缆拖轮头3沿电缆钢索42向一方移动，卷筒组件73旋转带动链轮74转动，链轮74旋转使得螺母在丝杠75上移动，从而使卷筒组件73随移动支架78在导轨77上行走，直至到位；电机71上电合闸并反转，循环钢丝绳14的两端放绳，循环钢丝绳14拖动电缆拖轮2和电缆拖轮头3沿电缆钢索42向另一方移动，直至到位，卷扬机回到原位。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本实用新型提供了一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，系统通过升降以及行走工作的双电机自排绳结构，实现速度快、行程大的道具与场景切换功能，合理布置运行小车的数量、升降行走吊点，实现一车或多车在承载及供电钢索上自动调节角度并平稳顺畅运行。运行小车上各吊点处的滑轮摆动设置，使其能够承载道具旋转的复杂动作，运行小车的水平运行由一套行走装置驱动，升降钢丝绳和行走钢丝绳两两备份，实现机械冗余设计，机械设计同步运行。在运行小车移动时，电缆拖轮随运行小车进行移动，固定在电缆拖轮上的电缆及光纤随着电缆拖轮移动，电缆及光纤留有足够的余量，保证线电缆及光纤与运行小车的协调运行，实现大跨度钢索上长距离强弱电、光缆信号的传输效果。通过采用双电机结构，增加设备的可靠性，主减速电机出现故障，可迅速切换到备用减速电机，实现“零误差”运行。系统的运行速度快、自动化程度高、工作效率高，满足了剧场的功能使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：包括钢立柱组件、辅助支撑组件、承载及供电钢索、钢索固定组件、旋转导向滑轮组件、运行小车、吊具组件、升降钢丝绳、行走钢丝绳、循环钢丝绳、电缆拖轮组、电缆拖轮头、驱动组件、电缆驱动装置；

表演场地顶部相对两侧的钢结构上分别设置有一个钢立柱组件，承载及供电钢索的两端分别绕过钢立柱组件顶部设置的钢索支撑滑轮组件后经钢索固定组件与所述钢结构固定连接；

所述电缆拖轮组、电缆拖轮头和运行小车依次间隔悬挂在所述承载及供电钢索上，所述电缆拖轮组与所述电缆拖轮头相连，所述电缆拖轮头与所述运行小车相连，运行小车下方设置有吊具组件；

所述钢立柱组件的侧面设置有与其固定连接的辅助支撑组件，所述辅助支撑组件的顶部设置有钢丝绳支撑滑轮组件，所述钢立柱组件的下端以及其附近的钢结构上设置有旋转导向滑轮组件，所述吊具组件和运行小车上连接有升降钢丝绳，所述升降钢丝绳的两端绕过相应侧的旋转导向滑轮组件后分别与驱动组件和钢立柱组件上的旋转吊环固定连接；所述运行小车上固定连接有行走钢丝绳，所述行走钢丝绳的两端分别绕过相应侧的钢丝绳支撑滑轮组件后与所述驱动组件相连；

所述循环钢丝绳的一端与所述电缆驱动装置相连，所述循环钢丝绳的另一端依次绕过所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头后与所述电缆驱动装置相连；所述电缆和/或光纤搭设在所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头上。

2.根据权利要求1所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述承载及供电钢索包括平行且间隔设置的承载钢索和电缆钢索，所述电缆钢索的两侧分别设置有至少一条承载钢索，所述运行小车悬挂在所述承载钢索和所述电缆钢索上，所述电缆拖轮组和所述电缆拖轮头悬挂在所述电缆钢索上；所述承载钢索和电缆钢索的型号通过离散仿真技术进行计算选择，所述承载钢索和电缆钢索上连接有实时拉力检测装置，所述实时拉力检测装置实时检测承载钢索和电缆钢索的拉力，当拉力超过预设拉力的120％，即发出警报，实现过载保护。

3.根据权利要求2所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述吊具组件包括升降连接座、设置在所述升降连接座下表面的吊具以及设置在所述升降连接座两端的旋转升降滑轮；所述运行小车包括行走连接座、设置在行走连接座上的钢丝绳固定座、设置在所述行走连接座顶部的行走滑轮和行走导向轮以及设置在所述行走连接座两端的升降导向轮和旋转导向轮；升降钢丝绳的一端与驱动组件相连，另一端先依次绕过钢立柱组件上的旋转导向滑轮组件、运行小车一侧的升降导向轮和吊具组件上的旋转升降滑轮后，再依次绕过运行小车另一侧的升降导向轮后与钢立柱组件上的旋转吊环固定连接；行走钢丝绳与钢丝绳固定座固定连接，所述行走钢丝绳的两端分别绕过运行小车上相应端的旋转导向轮后，再绕过钢立柱组件上的旋转导向滑轮组件和钢丝绳支撑滑轮组件以及钢立柱组件一侧设置的配重导轨上的张紧轮后，与驱动组件相连；所述承载钢索绕过所述行走滑轮，所述电缆钢索绕过所述行走导向轮，所述行走钢丝绳与所述行走连接座固定连接。

4.根据权利要求2所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述驱动组件包括升降装置和行走装置，空中设施系统包括四条行走钢丝绳和四条升降钢丝绳，四条升降钢丝绳分别连接一套升降装置，即一条升降钢丝绳由一套升降装置驱动，四条行走钢丝绳与同一套行走装置相连，即四条行走钢丝绳由一套行走装置驱动；行走装置与升降装置都采用卷扬机驱动的方式实现运动。

5.根据权利要求4所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述行走装置和所述升降装置均包括固定底座、自排绳组件、卷筒组件、卷筒固定组件、链轮、驱动链条和电机组件；所述固定底座的上表面设置有沿其长度方向延伸的导轨，所述导轨上设置有能够沿其移动的移动支架；所述卷筒固定组件水平设置在固定底座的上方，且其两端与移动支架固定连接，所述卷筒组件同轴设置在所述卷筒固定组件的内部；所述卷筒固定组件上设置有两个电机组件，两个电机组件分别与卷筒组件的两端相连；所述自排绳组件包括丝杠和螺母，所述丝杠的一端与所述固定底座相连，所述螺母套设在所述丝杠上，所述螺母与所述卷筒固定组件固定连接且游动设置，所述丝杠和所述卷筒组件的一端分别设置有一个链轮，所述驱动链条与两个链轮啮合；

所述卷筒组件包括旋转轴、轴套、挡绳辊和卷筒；所述卷筒的两端设置有旋转轴，所述旋转轴通过键连接有轴套，所述轴套经轴承与行走卷筒固定组件相连；所述卷筒的两端设置有挡绳辊；

各所述升降钢丝绳分别缠绕在各相应升降装置的卷筒上，各所述行走钢丝绳的两端分别一收一放间隔缠绕在所述行走装置的卷筒上。

6.根据权利要求5所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述升降钢丝绳在升降装置的卷筒上缠绕的节距与所述升降装置的丝杠的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠上的链轮齿数进行调整，最终两者相等；所述行走钢丝绳在行走装置的卷筒上缠绕的节距与所述行走装置的丝杠的节距分别通过卷筒上的链轮齿数和丝杠上的链轮齿数进行调整，最终两者相等。

7.根据权利要求6所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述电缆拖轮组包括多个间隔悬挂在所述电缆钢索上的电缆拖轮，相邻两个电缆拖轮之间经链条连接，位于端部的一个电缆拖轮经链条与所述电缆拖轮头相连；所述电缆拖轮头经链条与所述运行小车相连。

8.根据权利要求7所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述电缆拖轮包括第一支架、挡片、第一滑轮组、第二滑轮组、第二支架和电缆支撑；所述第一支架一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架的另一侧的两端分别连接有一个挡片，所述挡片的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，所述挡片上设置有链条连接件；所述第一支架中部连接有垂直于其的第二支架，所述第二支架与电缆支撑相连，所述第二支架上设置有压板，所述电缆和/或光纤伸展在所述电缆支撑上且经压板压紧；所述链条连接件和与其相邻的电缆拖轮上的链条连接件经链条相连；第一滑轮组与电缆钢索相连，循环钢丝绳从电缆驱动装置伸出绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件后，再绕过一侧的两个第二滑轮组后经电缆拖轮头转向绕过另一侧的两个第二滑轮组，最后再绕过钢结构上的旋转导向滑轮组件后固定在电缆驱动装置上。

9.根据权利要求8所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：电缆拖轮头包括第一支架、第一挡片、第一滑轮组、转向滑轮、第二支架和电缆支撑；所述第一支架一侧的两端分别设置有一第一滑轮组，所述第一支架的另一侧的两端分别连接有一个挡片，所述挡片上设置有链条连接件，其中一个挡片的相对两侧分别设置有一第二滑轮组，另一挡片上设置有转向滑轮；所述第一支架中部连接有垂直于其的第二支架，所述第二支架与电缆支撑相连，所述第二支架上设置有压板，所述电缆和/或光纤伸展在所述电缆支撑上且经压板压紧；第一滑轮组与电缆钢索相连，循环钢丝绳绕过一侧的第二滑轮组后经转向滑轮转向后绕过另一侧的一个第二滑轮组。

10.根据权利要求9所述的多索式大跨距顶部移动供电的空中设施系统，其特征在于：所述第一滑轮组包括上下相邻设置的悬挂滑轮，所述电缆钢索穿过两个悬挂滑轮之间的缝隙；所述第二滑轮组包括上下相邻设置的大滑轮和小滑轮，所述链条连接件位于所述小滑轮的下方；所述循环钢丝绳穿过大滑轮和小滑轮之间的缝隙；所述第一滑轮组与第二滑轮组通过旋转轴自动调节角度，令电缆拖轮头和电缆拖轮组能够在带有坡度的钢索上平稳运行。

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