液壓電梯的發(fā)展歷程

1、1.2液壓電梯的發(fā)展歷程當(dāng)今世界，作為一種垂直交通運(yùn)輸工具的電梯，其生產(chǎn)情況和使用數(shù)量已成為衡量一個(gè) 國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一是現(xiàn)代都市建筑中不可缺少的升降設(shè)備。隨著電梯功能和用途越來越廣泛。其分類也越來越細(xì)如果根據(jù)電梯傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式的不 同，目前最為廣泛的的電梯可分為兩大類：一種是曳引電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的曳引電梯；另一種 是液壓傳動(dòng)的液壓電梯對(duì)于前者，電梯轎廂的升降靠鋼絲繩與曳引輪槽之間產(chǎn)生的摩擦力驅(qū) 動(dòng)：對(duì)于后者，利用油缸直頂支撐轎廂，或者側(cè)置支撐轎廂（需要借助鋼絲繩通過滑輪組與 轎廂連接），通過油缸柱塞（活塞）桿的伸縮來驅(qū)動(dòng)轎廂的升降。1.2.1.液壓電梯的起源和發(fā)展在一般人的印象中會(huì)認(rèn)為曳引

2、電梯出現(xiàn)得比液壓電梯早，而實(shí)際情況恰恰相反。要說明 這一事實(shí)就得從電梯的起源說起。公元前2800年，古代埃及在建筑金字塔時(shí)曾使用過人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械，公元前1100 年左右我國勞動(dòng)人民也發(fā)明了 “桔棒V “轆護(hù)”等人力升降機(jī)，這些工具實(shí)際上都是電梯的 雛形。公元前236年，古希臘的阿基米德設(shè)計(jì)出一種人力驅(qū)動(dòng)的卷筒式卷揚(yáng)機(jī)。共造出三臺(tái)， 安裝在妮羅宮殿里。人們把這三臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)看作是現(xiàn)代電梯的鼻祖。隨著自然科學(xué)的進(jìn)步，到 了 17世紀(jì)中葉法國物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家帕斯卡提出了指導(dǎo)液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的靜壓傳遞原 理。之后液壓理論及液壓傳動(dòng)技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，這比人們掌握電氣理淪并應(yīng)用電氣傳動(dòng) 技術(shù)要早。在這樣

3、的背景下，第一臺(tái)液壓升降機(jī)出現(xiàn)了，它是在1845年由湯姆遜研制的升 降工具隨后盡管不斷被改進(jìn)。但被工業(yè)界普遍認(rèn)可具有安全保護(hù)裝置的升降機(jī)仍未出現(xiàn)。1769年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)后，人們開始嘗試在各種生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用蒸汽機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力。 1850年。在美國紐約市出現(xiàn)了世界第一臺(tái)由亨利沃特曼制造的以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的卷揚(yáng)機(jī) 1852年美國人伊萊沙格雷夫斯奧的斯發(fā)明了世界仁第一部以蒸汽機(jī)為動(dòng)力、配有安全裝 置的載人升降機(jī)，這是世界上第一部備有安全裝置的客梯“安全”這一概念不僅開創(chuàng)了升降 梯工業(yè)，而且也為那些想建造更高層建筑物以增加更多可利用空間的設(shè)計(jì)者打開了通途，之 后升降梯得到公眾的廣泛認(rèn)同。隨后的幾年，這類

4、安全升降梯陸續(xù)被應(yīng)用在一些貨運(yùn)場(chǎng)合。 1857年奧的斯公司在紐約市的一幢豪華商廈里安裝了世界上第一臺(tái)安全客運(yùn)升降機(jī)（由建 筑物內(nèi)的蒸汽動(dòng)力站通過一系列軸和皮帶驅(qū)動(dòng)）。1862年，奧的斯公司采用單獨(dú)蒸汽機(jī)控制 的升降機(jī)問世一。因?yàn)楫?dāng)時(shí)公共液壓動(dòng)力站的液壓動(dòng)力在造價(jià)和傳遞方面比蒸氣動(dòng)力有明顯 的優(yōu)越性，又因?yàn)檎羝麆?dòng)力電梯采用強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)方式，其卷筒的寬度限制了電梯行程和繩的根 數(shù)，所以水壓梯得以發(fā)展，而蒸氣動(dòng)力電梯隨著液壓電梯的發(fā)展而很快被淘汰掉了。1867 年在巴黎舉行的世博會(huì)上首次展出了載人水力升降梯，1870年奧地利工程師在維也納首先 建造了投入實(shí)際運(yùn)行的載人水力貨梯。1878年，奧的斯公司在紐

5、約百老匯大街安裝了第1 臺(tái)水壓式乘客升降機(jī)，提升高度達(dá)34m。隨著高層建筑的增多，在1880年到1900年之間 液壓電梯占據(jù)了所有的10到20層的建筑物。早期的液壓升降機(jī)直接以城市水壓為動(dòng)力，液壓系統(tǒng)的工作壓力、速度都比較低，而且 會(huì)因水擊現(xiàn)象引起水管破裂。后來人們開始采用獨(dú)立的泵供壓，升降機(jī)液壓系統(tǒng)的工作壓力 不斷增高，速度也不斷加快。1.2.2曳引電梯的興起和液壓電梯的衰落18世紀(jì)末至19世紀(jì)初，由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，世界各國的科學(xué)家在電磁現(xiàn)象方面的研 究工作發(fā)展很快，法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象是以后電工技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)， 與楞次一起從事電磁現(xiàn)象研究工作的雅克比在1834年制造出

6、世界上第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，使電能 的實(shí)際應(yīng)用成為可能。以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)力的各種生產(chǎn)機(jī)械在工農(nóng)業(yè)的各個(gè)部門逐漸被廣泛應(yīng) 用。1852年德國制成人類歷史上最早的用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)提升繩索使轎廂上下運(yùn)行的電梯，但 是結(jié)構(gòu)簡單、無導(dǎo)軌、無安全裝置，僅供貨物運(yùn)送。在1889年，美國奧的斯升降機(jī)公司推 出了世界上第一部以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿減速的升降機(jī)，這才出現(xiàn)了名副其實(shí)的電梯，同年 在紐約市的馬累特大廈安裝成功。該電梯由直流電動(dòng)機(jī)與蝸桿傳動(dòng)直接聯(lián)接，通過卷筒使電 梯上下運(yùn)行。1903年，奧的斯公司又將卷筒式（即鼓輪式）驅(qū)動(dòng)方式改進(jìn)為槽輪式（即曳 引式）驅(qū)動(dòng)。曳引式驅(qū)動(dòng)方式為開發(fā)長行程、速度高的現(xiàn)代電梯奠定了基礎(chǔ)。電力技

7、術(shù)和電 氣傳動(dòng)技術(shù)的飛速進(jìn)步，使曳引電梯的成本開始低于液壓電梯，液壓電梯在與曳引電梯的競 爭中開始處于劣勢(shì)。由于以水為傳動(dòng)介質(zhì)，存在著腐蝕、泄漏、潤滑等技術(shù)難題，從1900 年開始，液壓技術(shù)開始蕭條了，當(dāng)時(shí)液壓電梯的發(fā)展也停滯不前，幾乎很少安裝新的液壓電 梯，乘客液壓電梯的市場(chǎng)幾乎完全被電力驅(qū)動(dòng)曳引電梯所占據(jù)。但是以水為介質(zhì)的液壓電梯 仍使用了很長一段時(shí)間，在英國，一些古老的液壓電梯一直用到1976年倫敦液壓動(dòng)力公司 倒閉為止。而與此同時(shí)，電動(dòng)機(jī)技術(shù)卻在快速進(jìn)步，直流拖動(dòng)的曳引電梯的運(yùn)行性能得到不 斷改善。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)明后，電梯逐漸開始采用交流驅(qū)動(dòng)式，最初為交流單速式電梯， 后來出現(xiàn)了交流

8、雙速式電梯。1967年，晶閘管用于電梯驅(qū)動(dòng)，交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制的電 梯出現(xiàn)。1983年，變壓變頻控制的電梯出現(xiàn)，由于其良好的調(diào)速性能、舒適感和節(jié)能等特 點(diǎn)迅速成為電梯的主流產(chǎn)品川。近幾年，交流永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制電梯成為市場(chǎng)上的熱點(diǎn)。1.2.3液壓電梯的重新崛起進(jìn)人20世紀(jì)，由于石油工業(yè)的日益興起，人們開始用原油煉制品取代水作為傳動(dòng)介質(zhì)， 推動(dòng)了液壓傳動(dòng)技術(shù)重新崛起并迅速在傳動(dòng)領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用。1905年詹尼首先將礦物油為 工作介質(zhì)，研制了一臺(tái)帶軸向柱塞泵的油壓傳動(dòng)與控制裝置，并于1906年成功地應(yīng)用在美 國弗吉尼亞號(hào)戰(zhàn)艦的炮塔俯仰、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中。液壓油的應(yīng)用，改善了液壓元件摩擦件的潤滑

9、 和泄漏，為提高液壓系統(tǒng)工作壓力創(chuàng)造了條件。之后以油為介質(zhì)的液壓傳動(dòng)裝置的應(yīng)用從各 類軍事武器逐漸擴(kuò)展到各類機(jī)床上。第二次世界大戰(zhàn)，一些兵器上應(yīng)用了功率大、反應(yīng)快、 動(dòng)作準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制裝置，極大地促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，由于軍事需要而發(fā)展 起來的液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向工業(yè)民用領(lǐng)域，依靠這些技術(shù)，人們研制出了以液壓油為介質(zhì)的具 有獨(dú)立傳動(dòng)系統(tǒng)的液壓電梯。此時(shí)的液壓電梯一般只用于重載貨梯，且多采用直頂式布置。 其液壓系統(tǒng)采用機(jī)械開關(guān)閥控制流量，只能進(jìn)行雙速調(diào)節(jié)（高速運(yùn)行和平層?？績蓹n速度）。在20世紀(jì)50年代到70年代，歐美一些發(fā)達(dá)國家涌現(xiàn)了很多專門致力于電梯液壓控制 系統(tǒng)生產(chǎn)制造的電梯公司，例

10、如意大利的GMV和MORIS公司，德國的ALGI和BLAIN公司， 美國的MAXTON和ESCO公司，瑞士的BERINGER公司等等。這些公司經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展， 目前已經(jīng)世界聞名。在這些液壓電梯公司及其工程師的努力下，液壓電梯實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的工 業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)液壓電梯的結(jié)構(gòu)和種類也有了很大發(fā)展。如直頂式，側(cè)頂式，單節(jié)缸、多級(jí) 缸，側(cè)置繞繩式，拉缸式，帶配重式等。這些不同形式的液壓電梯可以適用于各種不同的井 道結(jié)構(gòu)，滿足不同的建筑需要。各類液壓元件的不斷成熟和完善，一些新型液壓元件很快被 應(yīng)用到液壓電梯速度控制系統(tǒng)中，提高了液壓電梯的控制性能。液壓電梯的機(jī)械開關(guān)閥調(diào)速 范圍變寬，精度提高。誕生于20世紀(jì)60年代末的電液比例技術(shù)，在70年代初就被應(yīng)用到 液壓電梯上，使電梯的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性和控制精度都有了進(jìn)一步提高，應(yīng)用于乘客電梯， 乘坐舒適感良好。液壓電梯的這些技術(shù)發(fā)展進(jìn)步使得它能夠與曳引電梯在低層建筑應(yīng)用領(lǐng)域 保持競爭，得到了大規(guī)模的推廣使用。自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，液壓電梯重新崛起后，其在 歐美發(fā)達(dá)地區(qū)就一直占據(jù)著較高的市場(chǎng)份額，在某些地區(qū)，液壓電梯每年的市場(chǎng)需求量一度 達(dá)到80%以上。2.2液壓電梯的未來發(fā)展近些年來，液壓電梯變轉(zhuǎn)速容積調(diào)速技術(shù)日漸成熟，并獲得實(shí)際應(yīng)用，不僅提高了液壓 電梯的性能，而且降低了能耗疽綠色電梯”是未來所有種類電梯的發(fā)展方向，即在電