專利名稱：一種用于大型演出的抗晃動球狀體道具結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種舞臺裝置，特別涉及一種能夠承載表演者的球狀表演用道具
結構。
背景技術：
在大型的演出中，往往將一些大型演出用的結構或道具需要做成10m以上的球狀 體，而且需要特技演員在該球狀體上面做特技表演。由于呈球狀體的道具結構自身重量很 大，加之受特技演員在該道具結構上做行走、跑跳等表演活動的影響，要求球狀體本身具有 足夠的剛性和穩(wěn)定性，否則不能保證表演者的安全。 目前，沒有保證球狀體道具本身結構的剛性和能夠在三維空間里保持穩(wěn)定不動的 大型球狀體表演用道具。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于大型演出的抗晃動球狀體道具結構，其能夠在 表演時展開成承載表演者的球體并保持球體的穩(wěn)定，防止其在表演過程中發(fā)生晃動，在結 束表演時可折疊起來并收放到空間小于存放半個球體所需的空間內(nèi)。 為實現(xiàn)本實用新型的目的，提供的球狀體道具結構包括球狀體；頂升裝置，安置 在球狀體的內(nèi)部，其頂部與球狀體的頂部相連；基礎架，用于安置和固定頂升裝置；多根預 應力鋼索，對稱布置在球狀體內(nèi)，每根鋼索的一端與球狀體的中部相連，另一端與基礎架相 連。 特別是，在頂升裝置上固定有與每根所述預應力鋼索一一對應的定滑輪，所述每 根預應力鋼索通過繞過相應的定滑輪而由其導向。 此外，球狀體的中部設連接板，預應力鋼索的一端通過卸扣連接在連接板上。此
外，基礎架上設連接耳板，預應力鋼索的另一端通過卸扣連接在連接耳板上。 特別是，球狀體為可折疊的球體。 特別是，頂升裝置由多個套疊的伸縮架構成，當多個伸縮架伸出至完全升起的位 置時，預應力鋼索完全張緊。 此外，球狀體外部設置可供表演者站立的L形平臺和供表演者抓握的繩索。 本實用新型球狀體道具結構的優(yōu)點體現(xiàn)在通過設置自預應力鋼索系統(tǒng)，通過球
狀體道具的展開自動施加預應力，不需要外加張緊裝置，不但通過鋼索提供的預應力為球
狀體施加了固定的約束力以保證球狀體道具結構在進行表演工作時的穩(wěn)定性，并且由于其
結構靈巧、收放自如、質(zhì)量輕，便于存放相對狹小的空間，不占用其它設備空間，因此相對比
剛性支撐更加容易實現(xiàn)和控制。

圖1為本實用新型球狀體道具結構的工作狀態(tài)的剖面圖；[0013] 圖2為本實用新型球狀體道具結構內(nèi)自預應力鋼索的俯視圖； 圖3為本實用新型的球狀體道具結構處于折疊收起狀態(tài)的剖面圖； 圖4a為本實用新型自預應力鋼索與球狀體的環(huán)體連接處的局部放大俯視圖； 圖4b為本實用新型自預應力鋼索與球狀體的環(huán)體連接處的局部放大側(cè)視圖； 圖5為本實用新型自預應力鋼索通過頂升裝置中部轉(zhuǎn)向處的局部放大側(cè)剖視圖； 圖6為本實用新型自預應力鋼索與基礎架連接處的局部放大視圖； 圖7為本實用新型球狀體道具結構的俯視圖； 圖8為本實用新型球狀體道具結構的正視圖； 圖9為構成各環(huán)的環(huán)分段連接部位的剖視圖； 圖10為本實用新型球狀體道具結構上的L形平臺與交叉肋板的側(cè)視圖； 圖11為本實用新型球狀體道具結構的相鄰環(huán)之間的連接結構的局部放大圖； 圖12為圖8中B部的局部放大視圖； 圖13為圖7中A部的局部放大視圖； 附圖標記說明 1、頂升裝置；2、柔性鋼索；3、球狀體；4、地面；5、道具臺倉；6、支架；6a、支承柱； 7、表演者；8、吊繩；9、基礎架；10、頂升平臺；101、頂升平臺連接耳；102、鋼拉桿；11、一環(huán)；
11a、一環(huán)輔環(huán)；12、二環(huán)、13、三環(huán)；14、四環(huán)；14a、四環(huán)輔環(huán)；15、五環(huán)；15a、五環(huán)輔環(huán)；16、
六環(huán)；17、七環(huán)；18、八環(huán)；19、九環(huán)；20、四環(huán)L形平臺；20a、四環(huán)交叉肋板；15"、左環(huán)段； 15'、右環(huán)段；151、細接頭；152、粗接頭；153、插銷;;21、連接板；22、卸扣；23、定滑輪；24、
滑輪架；25、安裝座；26、連接耳板；30、五環(huán)L形平臺；30a、五環(huán)交叉肋板；。
具體實施方式下面參照附圖描述本實用新型用于大型演出的可折疊式球狀道具結構的具體實 施方式。 如圖1、2、3所示，本實用新型的可折疊式球狀道具結構主要包括可折疊的球狀體 3、撐起球狀體3的頂升裝置1和位于球狀體3內(nèi)部用于穩(wěn)定球狀體3的可收放的自預應力 鋼索系統(tǒng)。整個球狀體3能夠在小空間內(nèi)通過頂升裝置1的收縮和升起，迅速隱藏于道具 臺倉內(nèi)和快速呈現(xiàn)為球狀體3，以適應表演的需要，在呈現(xiàn)為球狀體時，通過收放式自預應 力鋼索系統(tǒng)保持承受外部載荷的球狀體3的穩(wěn)定。 球狀體3由多個環(huán)體構成，如圖l所示，包括由上至下布置的頂升平臺10、一環(huán) 11、二環(huán)12、三環(huán)13、四環(huán)14、五環(huán)15、六環(huán)16、七環(huán)17、八環(huán)18、九環(huán)19，五環(huán)15的直徑最 大作為中間的環(huán)，構成上半球體的直徑依次遞減的四環(huán)14、三環(huán)13、二環(huán)12和一環(huán)11由五 環(huán)順次向上安置，構成下半球的直徑遞減的六環(huán)16、七環(huán)17、八環(huán)18、九環(huán)19則由五環(huán)順次 向下安置，相鄰的環(huán)體之間通過相互交織的吊繩8相連，承受來自球狀體3的結構體本身的 載荷和外部載荷，如各環(huán)上站立的表演者7的重量。 參照圖3，當頂升狀置1向下折疊收起，通過頂升裝置帶動頂升平臺IO，將各環(huán)逐 次拉起，以實現(xiàn)球狀體3的展開；表演結束時，通過中心的頂升裝置1下降，使構成下半球的 六環(huán)16、七環(huán)17、八環(huán)18、九環(huán)19逐個降落在安置在支架平臺6上的各自的支承柱6a上； 頂升平臺1由頂升裝置1支承，構成上半球體的環(huán)體包括一環(huán)11、二環(huán)12、三環(huán)13依次掛在頂升平臺10上，四環(huán)14則疊置在五環(huán)15上，由此使整個球狀體3呈折疊收起狀態(tài)。此 時吊繩8呈松弛狀態(tài)，自預應力鋼索系統(tǒng)2的各個鋼索在自重作用下自然收縮下垂。 再參照圖1和2，作為保持球狀體3穩(wěn)定的自預應力鋼索系統(tǒng)，包括兩端固定、長度 精確確定的多根鋼索2，如圖2的球狀體內(nèi)自預應力鋼索的俯視圖所示，球狀體3內(nèi)均勻布 置有由頂升裝置1向外球狀體3中間的五環(huán)15延伸，以這樣的方式布置鋼索8根俯視時， 根據(jù)頂升裝置10與環(huán)的實際布置情況，可使8根鋼索的相鄰鋼索之間的夾角交替呈36° 、 48° 。如圖1所示，鋼索2的上端固定于五環(huán)15內(nèi)部，鋼索2繞過固定于頂升裝置1中部 的定滑輪23，其另一端固定于頂升裝置1的基礎架9上。當球狀體3由頂升裝置1頂升至 圖1所示的完全升起位置時，鋼索正好處于完全張緊的狀態(tài)，通過鋼索8張緊提供的預應 力，給球狀體3施加穩(wěn)定約束力，以此提高其的穩(wěn)定性。 下面參照圖4a、4b說明鋼索8與五環(huán)15的固定結構，如圖所示，在五環(huán)15的內(nèi)部 固定連接板21，通過用螺釘固定在連接板上的卸扣22將鋼索8的首端與連接板21連接在 一起，從而將鋼索2的首端固定在五環(huán)15上。 如圖1、5、6所示，用于對鋼索8進行導向的定滑輪安裝在滑輪架24上，滑輪架24 通過螺栓與頂升裝置1上相應位置的固定座25相固定，首端固定在五環(huán)15上的鋼索2延 伸并繞過固定在頂升裝置上的定滑輪23，之后延伸至基礎架9上的連接耳板26，其末端通 過鎖扣固定與連接耳板26。 由此可見，球狀體處于折疊狀態(tài)時，鋼索2完全處于松弛狀態(tài)，堆放在很小的空間 內(nèi)(見圖3);當中心的頂升裝置1完全起升后，八根柔性鋼索8以一定的角度正好處于完 全張緊的狀態(tài)，給環(huán)體施加預應力，保持球狀體在特殊荷載(包括球狀體自重和表演者的 自重)作用下的穩(wěn)定性(見圖1)。 下面參照圖7至13，說明本實用新型的球狀體3的具體結構。 如圖7和8所示，球狀體3由九個環(huán)體組成，即，一至九環(huán)11-19，相鄰的環(huán)體之間
通過以交替方式布置的柔性的吊繩8連接。 如圖7、8所示，球狀體由沿"緯度"方向通過吊繩8依次連接的9個環(huán)體構成，包 括環(huán)11至19，各個環(huán)又均分成多個環(huán)段，即每個環(huán)都是由多個環(huán)段拼接而成。 如圖9所示，圖9是球狀體中間的五環(huán)15中的相鄰兩環(huán)段的連接圖，以環(huán)15為例， 圖中示出了其兩相鄰環(huán)段為左環(huán)段15"和右環(huán)段15'的連接結構，即五環(huán)15的左環(huán)段15' 與右環(huán)段15"之間的連接部位設可相互嵌套的部件，所嵌套部件包括通過插銷153固定在 一起的細接頭151和粗接頭152。如圖所示，其中，左環(huán)段15'的末端內(nèi)插接有細接頭151， 細節(jié)頭151的左端插入左環(huán)段15'內(nèi)，接縫處通過焊接固定；右環(huán)段15"的末端插接有粗接 頭152，粗接頭152的右端插入右環(huán)段15"內(nèi)，接縫處通過焊接固定，細接頭151的左端插入 粗接頭152的右端，使插銷153穿過細接頭151和粗接頭152的重疊部分并用開口銷將其 固定住，從二將左環(huán)段15"和右環(huán)段15'連接成一體。 各環(huán)段采用輕質(zhì)高強鋁合金材料制作，其色澤光潤曲線優(yōu)美，同時各個構件的造 型也經(jīng)過特意設計制作，不僅滿足受力要求，同時強調(diào)美感。 如圖10、11所示，每個環(huán)體上焊接一定數(shù)目交叉肋板(例如四環(huán)14上的交叉肋板 20a)，用于支撐的承載表演者或供表演者站立的L形平臺(例如四環(huán)L形平臺20)。吊繩 8 —端穿過上方環(huán)的交叉肋板的下端，另一端穿過下方環(huán)的交叉肋板的上端，以此完成兩相
5鄰環(huán)體之間的連接，同時形成了球狀體的索網(wǎng)結構。各環(huán)段連接采用繩索結構，它如眾多的 "蜘蛛絲"拉著一片片細長的樹葉一樣，構思之獨特、工程之巧妙、造型之優(yōu)美體現(xiàn)了結構工 程與美的理想相結合。 參照圖12，每個環(huán)體還具有輔環(huán)，以五環(huán)15為例，交叉肋板30a的上端的上端固定 于五環(huán)輔環(huán)15a，從而將五環(huán)輔環(huán)15a與五環(huán)15連成一體。這些輔環(huán)與各環(huán)的配合保證了 球狀體3的外形和剛性，輔環(huán)的各環(huán)段也采用輕質(zhì)高強鋁合金材料制作。 參照圖13，在頂升平臺10和一環(huán)11之間均勻設置30根鋼拉桿102，以便將其連 接在一起，其中頂升平臺上固定有多個連接耳101，每根鋼拉桿102的一端與連接耳101之 一相連，其另一端與一環(huán)11上相應的交叉肋板相連。 環(huán)段表面覆蓋一層耐摩擦薄膜，在殼體內(nèi)側(cè)貼上一層有云紋圖案的防爆膜，僅8mm 厚的薄薄殼體即可承受幾十個演員的行走，奔跑，跳躍，同時承受各種高難度動作對殼體的 沖擊作用。整個殼體不僅耐磨，美觀，同時受力狀況良好。 通過本實用新型，可以實現(xiàn)直徑18m以上的球體在6. 3m高的空間內(nèi)隱藏，在40秒 時間內(nèi)快速完成進表演者的出場，直徑18m的巨大球體自重不超過15噸，有足夠的承載力 確保60名特技演員在上面翻騰、跳躍表演的安全。
權利要求一種用于大型演出的抗晃動球狀體道具結構，包括球狀體(3)，其特征在于還包括頂升裝置(1)，安置在球狀體(3)的內(nèi)部，其頂部與球狀體的頂部相連；基礎架(9)，安置和固定頂升裝置(1)；多根預應力鋼索(2)，對稱布置在球狀體內(nèi)，每根鋼索的一端與球狀體(3)的中部相連，另一端與基礎架(9)相連。
2. 如權利要求l所述的球狀體道具結構，其特征在于在頂升裝置(1)上固定有與每根所述預應力鋼索(2) —一對應的定滑輪(23)，所述每 根預應力鋼索通過繞過相應的定滑輪(23)而由其導向。
3. 如權利要求1或2所述的球狀體道具結構，其特征在于所述球狀體(3)的中部設 連接板(21)，所述預應力鋼索(2)的所述一端通過卸扣連接在連接板(21)上。
4. 如權利要求1或2所述的球狀體道具結構，其特征在于所述基礎架(9)上設連接 耳板(26)，所述預應力鋼索(2)的所述另一端通過卸扣連接在所述連接耳板(26)上。
5. 如權利要求1或2所述的球狀體道具結構，其特征在于所述球狀體(3)為可折疊 的球體。
6. 如權利要求1或2所述的球狀體道具結構，其特征在于所述頂升裝置(1)由多個 套疊的伸縮架構成，當所述多個伸縮架伸出至完全升起的位置時，所述預應力鋼索(2)完 全張緊。
7. 如權利要求1或2所述的球狀體道具結構，其特征在于所述球狀體(3)外部設置 可供表演者站立的L形平臺和供表演者抓握的繩索。
專利摘要本實用新型公開一種用于大型演出的抗晃動球狀體道具結構，包括球狀體(3)；頂升裝置(1)，安置在球狀體(3)的內(nèi)部，其頂部與球狀體的頂部相連；基礎架(9)，用于安置和固定頂升裝置(1)；多根預應力鋼索(2)，對稱布置在球狀體內(nèi)，每根鋼索的一端與球狀體(3)的中部相連，另一端與基礎架(9)相連。本實用新型中通過設置自預應力鋼索，不但保證球狀體道具結構在進行表演工作時的穩(wěn)定性，防止其在表演過程中發(fā)生晃動，而且由于其結構靈巧、收放自如、質(zhì)量輕，便于存放相對狹小的空間，不占用其它設備空間，因此相對比剛性支撐更加容易實現(xiàn)和控制。
文檔編號A63G33/00GK201454112SQ200920108889
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權日2009年6月12日
發(fā)明者任剛, 姜初偉, 尹華鋼, 張志宇, 李婷婷, 樊宏偉, 白忠新, 賀虎成 申請人:總裝備部工程設計研究總院