專利名稱:建筑節(jié)能電梯的制作方法
節(jié)能電梯是一種完全新型的電梯，在現(xiàn)行的電梯家族里根本找不到它的蹤影，如果一幢12層的樓房，每層有4戶，按裝上這樣的電梯所耗的的電量一般在二十瓦左右，它使用方便移運(yùn)速度較快，在正常的運(yùn)載情況下，從一樓到4樓只需半分鐘左右，而從1樓到12樓也只需2分鐘左右。盡管在現(xiàn)行的各類電梯中找不到它的模型、但是它的基本組成和工作原理都是完全建立在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)之上的。例如它的力學(xué)原理應(yīng)用了牛頓的機(jī)械能守恒定律，它的自動(dòng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)參考了王懋瑤主編的《液壓傳動(dòng)與控制》一書中的電液比例控制理論，它的自動(dòng)控制部分參考了李仁主編的《自動(dòng)化裝置及其應(yīng)用》一書中的順序控制理論及北京工業(yè)學(xué)院沈世銳主編的《電工學(xué)》下冊(cè)，繼電接觸與控制理論。同時(shí)還參考了〔蘇〕B·C布樂(lè)克沃尼可夫編的《電梯安裝》等書箱。節(jié)能電梯的產(chǎn)生是需要付出巨大的腦力勞動(dòng)和花費(fèi)一定的經(jīng)濟(jì)代價(jià)的，那么為什么要發(fā)明它呢？我們知道現(xiàn)行的現(xiàn)代化電梯已經(jīng)相當(dāng)完善，它具有高級(jí)的轎廂和精密的電機(jī)控制系統(tǒng)。借助于計(jì)算機(jī)它能在任一層呼喚轎廂，隨行呼喚等等，它能使乘客得到最大的便利，可是由于它造價(jià)高，耗電大而且有的電梯還需要專門的駕駛員操作，從而限制了它在住宅樓中的應(yīng)用，致使許多五層六層甚至八層的民用住宅都不能按裝電梯，那些懷孕的婦女，年邁的老人和小孩以及那些身體不佳的人們有誰(shuí)不望著這些高層住宅而生畏呢，每當(dāng)買米買煤的時(shí)候用自己的肩膀把這些重物搬到四樓也是很不好受的。發(fā)明節(jié)能電梯的目的就在于讓每一幢樓房都能按裝上這種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的運(yùn)載工具，從而減輕載人與運(yùn)貨的負(fù)擔(dān)，而且人們不必為停電發(fā)愁、因?yàn)橥ｋ姾笾灰幸粋€(gè)電瓶向控制部分供電，而上下運(yùn)行可以用一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)象騎自行車一樣的很輕松的騎到上端，這些都不是空想，而是完全可以實(shí)現(xiàn)的，下面將分別說(shuō)明書能電梯的力學(xué)原理，基本構(gòu)造和工作過(guò)程一、節(jié)能電梯的力學(xué)模型機(jī)械能守恒定律告訴我們，對(duì)于一個(gè)由若干物體所組成的系統(tǒng)。如果只有萬(wàn)有引力和彈性力對(duì)它們作功，其它內(nèi)力和外力都不作功，那么系統(tǒng)內(nèi)物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)換，但它們的和是一個(gè)恒量，我們知道當(dāng)一個(gè)人從一樓的底部運(yùn)動(dòng)到四樓時(shí)，要利用人體內(nèi)部肌肉的張馳來(lái)克服重力作功，使自身的勢(shì)能得到提高。設(shè)上升高度為h，那么勢(shì)能的增加量就為mgh，一個(gè)人從四樓的底部運(yùn)動(dòng)到一樓重力要反過(guò)來(lái)對(duì)人體作功，此時(shí)人體的勢(shì)能減少量同樣為mgh，而因勢(shì)能的減少所作的功完全被人體肌肉的張馳及人與地面的摩擦力所低消，如圖1所示，如果我們把上述過(guò)程進(jìn)行演化，把從一樓通向四樓的臺(tái)階式樓梯用一個(gè)光滑的軌道代替，載人小車可在光滑的軌道上運(yùn)行。如圖2所示，設(shè)甲上樓時(shí)乙正好下樓，在兩小車中間用鋼繩相聯(lián)，同時(shí)假設(shè)甲、乙兩人和小車的重量分別都相等，繩重不計(jì)，這樣兩小車便處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，此刻當(dāng)外界給一個(gè)初速后，由于不計(jì)各種運(yùn)動(dòng)阻力，小車便勻速運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到甲上下樓的目的，過(guò)程完畢后甲和小車的勢(shì)能增加，乙和小車的勢(shì)能減少，但對(duì)于由甲、乙兩人和小車組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)能量并沒(méi)有減少，只不過(guò)是甲和乙的能量進(jìn)行了互換，也就是說(shuō)在完成了甲上樓乙下樓的過(guò)程后，外界沒(méi)有向系統(tǒng)提供任何能量。如果反過(guò)來(lái)乙再上樓甲再下樓，過(guò)程還是和前面一樣，當(dāng)然，在實(shí)際過(guò)程中還必須要消耗一部分能量用來(lái)克服各種運(yùn)行阻力，上述過(guò)程是對(duì)一個(gè)假設(shè)由2人組成的系統(tǒng)而言的，我們進(jìn)一步取整幢樓房和樓房中的所有人員為研究對(duì)象不難發(fā)現(xiàn)，樓房中的每個(gè)人每天上樓的次數(shù)和下樓的次數(shù)完全相同，如果從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，樓房中所有的人每天下樓時(shí)勢(shì)能的減少量Σi = 1nmig hi]]>(下)一定等于所有的人每天上樓時(shí)勢(shì)能的增加量Σi = 1nmig hi]]>(上)當(dāng)然其中應(yīng)排除極個(gè)別特殊情況，如某家庭的子女考上大學(xué)后，要到外地讀書，對(duì)于這個(gè)大學(xué)生來(lái)說(shuō)，他下樓后就乘火車離開了這座城市，在最近的一段時(shí)間里他不再上樓。可以肯定，在正常情況下，每個(gè)人有一次上樓必定有一次下樓，那種上一次樓下二次樓或上二次樓下一次樓的情況是完全不存在的。節(jié)能電梯的功能實(shí)際上就是設(shè)法把人們下樓時(shí)勢(shì)能的減少量通過(guò)某種工質(zhì)儲(chǔ)存起來(lái)，然后當(dāng)人們上樓時(shí)再把它釋放出來(lái)進(jìn)行作功，如此循環(huán)不斷的工作便能達(dá)到運(yùn)載目的。
二、工作原理節(jié)能電梯分上行梯和下行梯兩部分。上行梯專門負(fù)責(zé)把載人與重物運(yùn)送到軌道的上端，下行梯專門負(fù)責(zé)把載人與重物運(yùn)到軌道的下端。一幢12層的樓房共有三節(jié)運(yùn)載軌道，分別架設(shè)在1至4層、四至八層、八至十二層，每節(jié)電梯的構(gòu)造完全相同。軌道與樓房水平面的夾角為45。圖3為其中一節(jié)的工作原理圖。當(dāng)上行梯把載人與重載運(yùn)到軌道上端時(shí)，需從上儲(chǔ)水箱取出一部分略大于載荷重量的水放進(jìn)運(yùn)動(dòng)水箱，使載人與重物上行，運(yùn)載完畢后運(yùn)動(dòng)水箱中的水在軌道下端被放入下儲(chǔ)水箱，然后運(yùn)載小車在控制系統(tǒng)作用下回到原來(lái)位置。上行梯的功能就是不斷將上儲(chǔ)水箱中具有勢(shì)能的水拿來(lái)作功，不斷地將載人與重物運(yùn)到軌道上端，而下行梯則利用載人與重物下行時(shí)的勢(shì)能不斷將下儲(chǔ)水箱中的水提升到上儲(chǔ)水箱，使載人與重物下行時(shí)勢(shì)能的減少不斷轉(zhuǎn)變成水的勢(shì)能。在上行梯工作的過(guò)程中為了保證運(yùn)載小車能勻速上行，必須使運(yùn)動(dòng)水箱的總重量大于運(yùn)載小車的總重，其兩者的重量之差用來(lái)克服運(yùn)行中的各種阻力，從而保證上行任務(wù)的完成。而當(dāng)下行梯在把載人與重物運(yùn)送到軌道下端時(shí)小車的總重又必須大于運(yùn)動(dòng)水箱的總重，才能保證下行任務(wù)的完成。在這里我們不難看出，上行梯和下行梯在工作時(shí)由于克服阻力所消耗的功是不能通過(guò)互相間勢(shì)能的轉(zhuǎn)換得到的。比如說(shuō)一位60公斤重的乘客通過(guò)上行梯運(yùn)動(dòng)到四樓時(shí)，這時(shí)上行梯的運(yùn)動(dòng)水箱要從上儲(chǔ)水箱取出65公斤的水才能維持勻速運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)60公斤重的乘客通過(guò)下行梯從四樓下降到一樓時(shí)，下行樓的運(yùn)動(dòng)水箱只能將55公斤的水提升到四樓的上儲(chǔ)水箱，這樣便造成了上儲(chǔ)水箱回水不足的現(xiàn)象。只要存在運(yùn)動(dòng)阻力，這種回水不足的現(xiàn)象就不可避免，但是這種回水不足的現(xiàn)象隨著運(yùn)動(dòng)阻力的減少而減少。為了克服這種回水不足的現(xiàn)象，我們可以用一個(gè)小電機(jī)來(lái)克服運(yùn)行中的阻力，從而使從上儲(chǔ)水箱中取出的水與回進(jìn)的水相等即都等于載荷重量?；蛘呃脴欠恐忻繎粝匆路?、淘米洗萊的水通過(guò)下水道流進(jìn)上儲(chǔ)水箱，再?gòu)纳蟽?chǔ)水箱流進(jìn)運(yùn)動(dòng)水箱，這樣便能補(bǔ)充回水不足的現(xiàn)象，采用這樣方案能使節(jié)能電梯的耗電量降低到低限度。其示意圖如圖4所示。每戶的廢水經(jīng)過(guò)水池中過(guò)濾網(wǎng)后進(jìn)入上儲(chǔ)水箱。我們假設(shè)每戶每月用3噸水，每天每戶平均可向上儲(chǔ)水箱提供100公斤的水，這樣便能解決回水不足的現(xiàn)象。
三、上行梯的構(gòu)造簡(jiǎn)圖和工作過(guò)程如圖所示，上行梯由上行梯軌道〔4〕，運(yùn)載小車〔1〕，緩沖器〔2〕，電磁制動(dòng)器〔3〕、運(yùn)行控制器〔14〕、運(yùn)動(dòng)水箱〔1〔13〕，上行梯加速電機(jī)〔5〕，減速器〔6〕，上行梯上儲(chǔ)水箱〔8〕，上行梯下儲(chǔ)水箱〔9〕、止回鈞〔11〕、鋼繩〔10〕人力運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器〔12〕等構(gòu)件組成。
上行梯在一般情況下處于相對(duì)勢(shì)能最低的位置，隨時(shí)準(zhǔn)備接待需要上行的乘客。當(dāng)載人進(jìn)入小車后，由于載人對(duì)小車底部的重力作用，使支承在彈簧上的底板在重力作用下向下移動(dòng)，移動(dòng)量隨重力的大小而變化，并通過(guò)傳感機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)輸入到控制系統(tǒng)，從而使流進(jìn)運(yùn)動(dòng)水箱的水量能根據(jù)載荷的大小而得到控制，運(yùn)行的全過(guò)程是當(dāng)載人進(jìn)入運(yùn)載小車后掀下起動(dòng)按鈕，在控制系統(tǒng)的作用下上儲(chǔ)水箱電磁閥門打開向運(yùn)動(dòng)水箱供水，當(dāng)運(yùn)動(dòng)水箱中的水重略大于上行梯和載人總重時(shí)，電磁閥門打開向運(yùn)動(dòng)水箱供水，當(dāng)運(yùn)動(dòng)水箱中的水重略大于上行梯和載人總重時(shí)，電磁閥門關(guān)閑，供水自動(dòng)停止，然后上行梯止回鈞在電磁鐵吸力作用下打開，加速電機(jī)工作使小車產(chǎn)生0.5米/秒的加速度，小車達(dá)到1米/秒的速度后，加速電機(jī)停轉(zhuǎn)小車勻速前進(jìn)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到接近終點(diǎn)時(shí)，電磁制動(dòng)器進(jìn)行減速制動(dòng)，最后小車與緩沖器相碰，并與止回鈞掛鈞，當(dāng)載人離開小車后，活動(dòng)底板在彈簧的作用下回復(fù)到原來(lái)位置，同時(shí)由微動(dòng)開關(guān)打開運(yùn)動(dòng)水箱的電磁閥門，運(yùn)動(dòng)水箱在軌道的下端向上行梯的下儲(chǔ)水箱排水，排水完畢后，上行梯止回鈞打開，此時(shí)小車自重大于運(yùn)動(dòng)水箱的重量，小車下行，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，電磁制動(dòng)器使小車減速，最后小車到達(dá)終點(diǎn)，并與下止回鈞掛鈞，工作過(guò)程全部結(jié)束。此時(shí)小車又處于起始位置繼續(xù)準(zhǔn)備接待上行的乘客。
下行梯的構(gòu)造和工作過(guò)程與上行梯基本一樣，只是下行梯的運(yùn)載小車在不工作時(shí)處于軌道的最上端，隨時(shí)準(zhǔn)備接待下行的乘客，另外下行梯的軌道兩端比上行梯的軌道兩端各長(zhǎng)1～1.5米，如圖5所示〔1〕為上行軌道，〔2〕為下行軌道，△h是軌道差，這是為排水方便，而設(shè)計(jì)的軌道差。
四、節(jié)能電梯四大主要部分的說(shuō)明1、運(yùn)載軌道運(yùn)載軌道是承受動(dòng)動(dòng)載荷和起導(dǎo)向作用的主要構(gòu)件，它由2米長(zhǎng)的水泥樓板鋪放在磚墻上面構(gòu)成，如圖6所示，〔1〕運(yùn)載軌道，〔2〕磚墻，運(yùn)載小車的車輪就在上面運(yùn)動(dòng)，其形式就象火車的車輪在軌道上行駛相似，下溝槽供吊住運(yùn)動(dòng)水箱，并能使車輪在上面自由滾動(dòng)。一幢12層的樓房需這樣的軌道三節(jié)分別設(shè)在1～4層，4～8層，8～12層。軌道的架設(shè)可根據(jù)不同的樓房和層數(shù)而進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)載軌道是節(jié)能電梯的重要構(gòu)件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到運(yùn)行的可靠性，安全性和經(jīng)濟(jì)性。
2.運(yùn)載小車運(yùn)載小車為開式框架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖11所示，在小車的底部按裝有活動(dòng)底板〔1〕，底板由固定在框架底部的彈簧〔2〕所支承，為了使活動(dòng)底板能始終保持水平運(yùn)動(dòng)，并盡量減小活動(dòng)底板上下運(yùn)動(dòng)的阻力，提高對(duì)載荷的靈敏度，在底板的前后左右分別按裝4只向心推力軸承〔4〕，從而保證底板的水平運(yùn)動(dòng)。運(yùn)載小車在滿足強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)盡量減輕重量，小車的尺寸以一次可容納4名乘客為準(zhǔn)。
3、小車載重量與運(yùn)動(dòng)水箱重量的相互協(xié)調(diào)系統(tǒng)。
在小車載人上行時(shí)，為了保證運(yùn)動(dòng)水箱總重約大于小車總重，以維持小車的上行運(yùn)動(dòng)，必須有一個(gè)協(xié)調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)小車載重量的變化而自動(dòng)控制向運(yùn)動(dòng)水箱的供水量，這樣的協(xié)調(diào)系統(tǒng)為小車載荷與運(yùn)動(dòng)水箱的重量協(xié)調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)的工作原理可用方塊圖表示。圖8為協(xié)調(diào)系統(tǒng)的方塊圖，結(jié)構(gòu)原理圖如圖9所示，它有下列構(gòu)件組成〔1〕運(yùn)載小車〔2〕活動(dòng)底板〔3〕可變電阻〔4〕電磁鐵外殼〔5〕電磁線圈〔6〕活動(dòng)桿〔7〕導(dǎo)桿〔8〕儲(chǔ)水箱〔9〕浮子〔10〕觸點(diǎn)〔11〕電磁閥門〔12〕運(yùn)動(dòng)水箱〔13〕電源〔14〕鐵芯。
自動(dòng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)小車載荷的變化而使輸?shù)诫娨罕壤刂破鞯男盘?hào)按比例變化，以達(dá)到控制供入運(yùn)動(dòng)水箱水量的目的它按開環(huán)系控制，輸入信號(hào)通常以電壓的形式處理放大后向電液比例閥的電磁鐵輸送直流電流，電磁鐵以輸入電流成一定比例的電磁力作用在比例控制器鐵芯上，使之產(chǎn)生一定的拉力，克服彈簧力產(chǎn)生相應(yīng)的位移，鐵芯的位移使扛桿產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角、扛桿又頂起活動(dòng)頂桿，使固定在活動(dòng)頂桿上的繼電器觸點(diǎn)處在一定的高度，當(dāng)儲(chǔ)水箱中的水位在供水過(guò)程不斷降低時(shí)，水箱中的浮子也一起下降而固定在浮子上的繼電器觸點(diǎn)也跟著下降，一但一對(duì)觸點(diǎn)接通，電磁閥立即關(guān)閉供水停止，從而達(dá)到控制目的。
4、電梯運(yùn)行控制電路電梯的控制系統(tǒng)是根據(jù)電梯的工作狀況用繼電器、接觸器，行程開關(guān)等電器元件按順序地進(jìn)行自動(dòng)控制，圖10為上行梯的運(yùn)行控制電路圖，電梯由鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，電源通過(guò)主刀開關(guān)接到電動(dòng)機(jī)及電磁鐵上，控制電路由交流220供電，也可降壓使用。控制過(guò)程如下當(dāng)截人進(jìn)入運(yùn)載小車后，活動(dòng)底板向下運(yùn)動(dòng)，行程開關(guān)CK1接通，按下起動(dòng)按鈕QA后，繼電器C2工作，上儲(chǔ)水箱控制閥打開向運(yùn)動(dòng)水箱供水，當(dāng)運(yùn)動(dòng)水箱總重等于小車和載荷總重時(shí)，繼電器常開觸點(diǎn)C2接通，聯(lián)鎖觸點(diǎn)C2斷開C1失電供水停止，在C2工作的同時(shí)常開觸點(diǎn)C2接通，C3工作，繼電器C3使脫鈞電磁鐵工作(脫鈞)并使運(yùn)行電機(jī)接通、當(dāng)運(yùn)載小車達(dá)到一定的速度后，K接通C4工作，電機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到接近終點(diǎn)時(shí)，行程開關(guān)CK2接通C5工作進(jìn)行減速制動(dòng)，電梯運(yùn)行到終點(diǎn)后小車與止回鈞掛鈞，終端行程開關(guān)CK3接通C8工作，運(yùn)動(dòng)水箱的電磁閥打開向下儲(chǔ)水箱排水，排水完畢、載人離開底板后，底板回復(fù)到原位，開關(guān)K2接通，止回鈞打開，此時(shí)小車自重大于運(yùn)動(dòng)水箱自重電梯空載下行，接近終點(diǎn)行程開關(guān)CK4接通，制動(dòng)電磁鐵工作，小車減速運(yùn)行，最后小車到達(dá)起始位置并與下止回鈞掛鈞，工作過(guò)程全部結(jié)束。電梯在工作過(guò)程中既可以將載人與重物同時(shí)運(yùn)載到上層或下層也可將重物單獨(dú)運(yùn)送到上層或下層，在將重物單獨(dú)運(yùn)載時(shí)，只要把重物放到小車活動(dòng)底板上后，將車外按一下起動(dòng)按鈕即可。
五、節(jié)能電梯的其它形式節(jié)能電梯的基本原理就是利用水作為流動(dòng)工質(zhì)，把載人與重物下行時(shí)的勢(shì)能減小量?jī)?chǔ)存起來(lái)，當(dāng)載人與重物上行時(shí)再把能量釋放作功，從而達(dá)到運(yùn)載目的。如果我們把現(xiàn)行的梯井式電梯加以改進(jìn)，將能使現(xiàn)行的電梯大大地減少耗電量，達(dá)到節(jié)能目的。我們知道，梯井式電梯上的對(duì)重是用來(lái)平衡轎廂和載荷重量的，當(dāng)轎廂和載荷的重量與對(duì)重的重量相等時(shí)，這種不計(jì)提升鋼繩重量的系統(tǒng)認(rèn)為是完全平衡的，在電梯運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)僅消耗克服摩擦力的能力，但是當(dāng)轎廂和載荷的重量與對(duì)重不能保持平衡時(shí)，電動(dòng)機(jī)還要克服對(duì)重重量與裝載不足的轎廂重量之差，使電梯大大消耗電能。如果我們把目前電梯中使用的固定式對(duì)重改為可調(diào)式對(duì)重，使對(duì)重的重量在運(yùn)行時(shí)始終與轎廂的總重相等，從而可以取消電梯由于不平衡所造成的電能消耗，使電梯在運(yùn)行時(shí)只消耗克服摩擦力的能量，這樣就可以大大節(jié)能電梯的用電量、而且由于電梯使用了小功率的電機(jī)。噪音和振動(dòng)將大大減少，這種可調(diào)對(duì)重式電梯的簡(jiǎn)圖如圖12所示，它由下列構(gòu)件組成〔1〕轎廂〔2〕鋼繩〔3〕可調(diào)對(duì)重水箱〔4〕梯井〔5〕摩擦輪〔6〕機(jī)房〔7〕活動(dòng)水管〔8〕儲(chǔ)水池這種可調(diào)對(duì)重式電梯是在梯井的每一層上增設(shè)一個(gè)儲(chǔ)水池〔8〕、當(dāng)電梯在每一層平層后，隨著載人的進(jìn)進(jìn)出出，轎廂重量發(fā)生變化，并通過(guò)傳感器及控制機(jī)構(gòu)使對(duì)重的重量發(fā)生相應(yīng)變化，其工作過(guò)程如下設(shè)電梯在某一層剛停留時(shí)，梯門打開，此時(shí)對(duì)重水箱中的活動(dòng)水管〔7〕在電磁鐵的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度使水管口伸入儲(chǔ)水池2。當(dāng)載人和重量在轎廂里進(jìn)出完畢后，轎廂和載荷的總重有一個(gè)確立的大小，可調(diào)對(duì)重水箱中的水泵在控制系統(tǒng)的作用下進(jìn)行吸水或排水，從而使對(duì)重與轎廂的重量保持平衡，平衡后活動(dòng)水管轉(zhuǎn)回原來(lái)位置，電梯開始工作，通過(guò)這樣的改進(jìn)，原來(lái)電梯中使用的大功率電機(jī)可用小功率電機(jī)代替。這類運(yùn)行電機(jī)只要能克服運(yùn)行中的摩擦阻力即可。
當(dāng)然，建筑節(jié)能電梯并不僅僅適用于在樓房中應(yīng)用，它在其它一些領(lǐng)域仍然有用武之地，比如在山區(qū)，需要經(jīng)常地把重物從山的一邊運(yùn)到另一邊，就可以采用這種運(yùn)載工具。在港口碼頭也可以運(yùn)用這種運(yùn)載工具把甲貨物從船上運(yùn)到岸上，再把乙貨物從岸上運(yùn)到船上。諸如此類的應(yīng)用是很廣泛的。我們可以相信這種運(yùn)載工具通過(guò)人們的不斷更新一定會(huì)具有強(qiáng)大的生命力。
節(jié)能電梯的最大優(yōu)點(diǎn)是電能，消耗少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。它能使每一幢樓房都按裝上電梯成為可能。我們假設(shè)有一部節(jié)能電梯，每次運(yùn)行的額定載荷是300公斤，轎廂重量200公斤，對(duì)重800公斤，a＝1米/秒滾動(dòng)摩擦系數(shù)
＝0.002那么滾動(dòng)阻力為F＝uwg＝0.002×1000×9.8＝19.6N所需功率為P＝FV＝19.6×1＝19.6瓦即一部額定載荷為300公斤的節(jié)能電梯正常運(yùn)行時(shí)只需20瓦的電機(jī)即可。節(jié)能電梯操作簡(jiǎn)單使用方便。它不但可同時(shí)載人和重物也可單獨(dú)把重物運(yùn)到一定的樓房。如果住宅樓都裝上這樣的電樓一定會(huì)給人們帶來(lái)很大的方便。
盡管節(jié)能電梯的構(gòu)思比較新穎。但是它的生產(chǎn)和制造并不復(fù)雜，它首先應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)部門根據(jù)不同的樓房和層數(shù)對(duì)運(yùn)載軌道(或梯井)，儲(chǔ)水箱進(jìn)行總體布局，合理的按排運(yùn)載軌道(或梯井)，儲(chǔ)水箱的位置，盡量使人員交通方便、具體施工由建筑部門完成，至于運(yùn)載小車(或轎廂)等其它構(gòu)件可由電梯制造廠生產(chǎn)制造。
以上說(shuō)明的主要內(nèi)容是節(jié)能電梯的力學(xué)原理，構(gòu)造簡(jiǎn)圖和工作過(guò)程。由于它是新生的，而且又缺少實(shí)踐的檢驗(yàn)，再加上本人水平的限制，一定會(huì)存在各種問(wèn)題，本人衷心的希望它能在祖國(guó)的懷抱里，通過(guò)不斷的改進(jìn)而成長(zhǎng)完善。
權(quán)利要求
1.建筑節(jié)能電梯是一種完全新型的電梯，它是根據(jù)機(jī)械能守恒定律的原理，將載人與重物下行時(shí)位能的減少量通過(guò)流動(dòng)工質(zhì)(水)儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)載人與重物上行時(shí)再把儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)進(jìn)行作功，從而達(dá)到運(yùn)載目的。節(jié)能電梯的運(yùn)動(dòng)水箱(或?qū)χ?的重量可以根據(jù)運(yùn)載小車(或轎廂)載荷的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使電梯在運(yùn)行時(shí)運(yùn)動(dòng)水箱(或?qū)χ?的重量與運(yùn)載小車(或轎廂)的重量完全平衡。節(jié)能電梯的特征在于(a)節(jié)能電梯的結(jié)構(gòu)由上行梯和下行梯兩大部分組成，上行梯專門負(fù)責(zé)把載人與重物從樓房的低層運(yùn)送到高層。下行梯專門負(fù)責(zé)把載人與重物從高層運(yùn)送到低層。載人與重物的上下運(yùn)行靠運(yùn)載小車(或轎廂)完成。在運(yùn)行中，當(dāng)載人與重物下行時(shí)，其勢(shì)能的減少量通過(guò)流動(dòng)工質(zhì)(水)將能量?jī)?chǔ)存于上儲(chǔ)水箱(8)，當(dāng)載人與重物上行時(shí)，再通過(guò)流動(dòng)工質(zhì)(水)把儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)進(jìn)行作動(dòng)運(yùn)載小車在光滑的運(yùn)載軌道上運(yùn)行，運(yùn)載軌道與地面的夾角約在45°-90°范圍內(nèi)。(b)節(jié)能電梯的自動(dòng)控制系統(tǒng)采用順序控制電路，載荷重量與運(yùn)動(dòng)水箱的重量由一個(gè)自動(dòng)協(xié)調(diào)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使得運(yùn)動(dòng)水箱的重量始終隨著載荷重量的變化而作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的結(jié)構(gòu)，其特征是，在停電時(shí)可用一個(gè)人力驅(qū)動(dòng)裝置(12)完成運(yùn)載工作，此時(shí)只需一個(gè)蓄電池向控制系統(tǒng)供電。運(yùn)載小車上下運(yùn)行可以利用人力驅(qū)動(dòng)裝置象踩自行車一樣輕松的上下運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的結(jié)構(gòu)，其特征是為了進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能目的，節(jié)能電梯可利用樓房中每戶每天向外排放的廢水所具有的位能通過(guò)管道從高處向低處逐級(jí)流入儲(chǔ)能水箱，向運(yùn)載系統(tǒng)提供能量，最后廢水從樓房位能最低的位置排出下水管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的結(jié)構(gòu)，其特征是當(dāng)運(yùn)載軌道與地面夾角成90°時(shí)，即變?yōu)樘菥诫娞萁Y(jié)構(gòu)，梯井的每一層均設(shè)有儲(chǔ)能水箱，當(dāng)電梯從任一層開始運(yùn)行前，轎廂的載重量通過(guò)傳感系統(tǒng)傳送到自動(dòng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)，使可調(diào)對(duì)重水箱中的水泵根據(jù)載荷及運(yùn)動(dòng)情況決定進(jìn)行吸水或抽水，從而保證可調(diào)對(duì)重的重量能完全平衡轎廂的重量。
專利摘要
建筑節(jié)能電梯是一種新型的電梯，它是根據(jù)機(jī)械能守恒定律的原理，將載人與重物下行時(shí)勢(shì)能的減少量通過(guò)流動(dòng)工質(zhì)水儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)載人與重物上行時(shí)再把能量釋放出來(lái)進(jìn)行作功。節(jié)能電梯的對(duì)重重量能根據(jù)轎廂重量的變化而進(jìn)行調(diào)整，從而使電梯在運(yùn)行時(shí)對(duì)重的重量能完全平衡轎廂的重量。電梯在運(yùn)行時(shí)，所需電機(jī)的功率只要能克服運(yùn)行中的摩擦阻力即可，從而大大減小了電機(jī)功率，使耗電量得到節(jié)約，同時(shí)還能減小振動(dòng)和噪音，降低造價(jià)。它是各種住宅樓、旅館、醫(yī)院理想的運(yùn)載工具。
文檔編號(hào)B66B9/06GK87101991SQ87101991
公開日1988年12月21日 申請(qǐng)日期1987年3月14日
發(fā)明者尤生奇 申請(qǐng)人:尤生奇導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan