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未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI【IP创新赢】

发布时间: 2018-01-09 08:29:22   来源: 本站原创   浏览次数:

人类利用升降工具运输的历史非常悠久。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

19世纪中期开始出现液压电梯,

其至今仍在低层建筑物上应用。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

1852年,美国E.G.奥蒂斯,

研制出利用钢索提升的安全升降机,

这种电梯沿用至今,

也是目前最常见的电梯。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

现代钢索电梯的典型结构

靠钢索与曳引轮摩擦产生的牵引力,

实现轿厢和重量平衡系统的升降运动,

达到运输目的。

钢索电梯沿用了160余年,其给我们带来方便的同时也存在着以下弊端

  • 钢索重。目前,电梯上下移动所依靠的巨大钢索相当重,在世界贸易中心一号大楼中,每根钢丝绳重达20公吨,想要拉动200斤的你,先要拉动20公吨的钢索。

  • 井道大。井道中除了轿厢,还需要重量平衡系统、起导向作用导轨、电气设备、随行电缆等等,各部件之间还需预留安全间隙,是增加公摊面积的元凶。

  • 效率低。钢索电梯通常在一个井道中只能运行一个轿厢,仅可以实现竖直运输,无法实现楼宇间的横向通行。

但持续了160多年来都没有变化的电梯,

被德国人彻底颠覆了!

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

蒂森克虏伯(ThyssenKrupp)股份公司(以下简称:ThyssenKrupp)提出了无钢缆横向电梯MULTI,获得了2017年最佳发明的奖项提名,2017年爱迪生发明奖“运输与物流”领域的金奖,轿厢设计获得将于2018年2月颁发的德国设计大奖“建筑物与构件”类奖项。

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无钢缆横向电梯MULTI,采用磁悬浮直线电机作为驱动装置,不仅可以在楼宇间上下移动,还可以横向移动。

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直线电机是什么?

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能、而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。

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直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点

  • 结构简单。由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因而系统本身结构大为简化,重量和体积大大地下降。

  • 定位精度高。在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,可以消除中间环节带来的各种定位误差,定位精度高。

  • 反应速度快、灵敏度高,随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,保持动子和定子之间不接触,消除了接触摩擦阻力,提高系统的灵敏度、快速性和随动性。

  • 工作安全可靠、寿命长。直线电机实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,工作安全可靠、寿命长。

如何实现横向运输?

轿厢靠轨道交叉点的旋转而灵活改变行使方向。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

以下是ThyssenKrupp的两篇典型专利,描述了MULTI系统的核心技术。

  • WO9835904A1公开日:19980820

该专利给出直线电机的技术方案,即电梯井道16中,电梯轿厢14被两个具有相同结构的同步线性马达10、12直接驱动。取消了钢索的电梯,自重更轻,节约空间,速度更快;减小了马达的横向力,噪音小,易于安装。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

(井道俯视图)

  • WO2017167707A1公开日:20171005

该专利给出了多个由直线电机驱动的轿厢在相互连通的横向和竖向轨道中穿梭,并且不会发生干涉的技术方案。

未来已现:无钢索横向电梯系统MULTI

MULTI电梯不仅仅是纸上谈兵,其1:3比例模型在ThyssenKrupp西班牙分公司通过测试后,1:1实物在ThyssenKrupp的位于德国罗特魏尔、高246米的新电梯试验塔(其在德国的研发中心)进行试运行。

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该试验塔拥有12个测试井道,可以测试速度高达18米/秒的设备,其中有三个井道专用于测试MULTI电梯系统。

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第一部MULTI系统将安装在OVG房地产公司在柏林的新大楼The East Side Tower中。这座大楼将于2019年竣工。

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科幻电影中快速移动的悬浮电梯已不再是未来,虽然MULTI系统还有安装成本上的问题,但其优点还是会被人们接受,走进我们的生活当中。

本文作者: 审协北京中心机械部  柳丽丽

注:本文中,WO…….为PCT国际专利申请公开号。

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