電梯是垂直運行的電梯(通常也簡(jiǎn)稱(chēng)為電梯)、傾斜方向運行的自動(dòng)扶梯、傾斜或水平方向運行的自動(dòng)人行道的總稱(chēng)。有了電梯,摩天大樓才得以崛起,現代城市才得以長(cháng)高。據估計,截至2002年,全球在用電梯約635萬(wàn)臺,其中垂直電梯約610萬(wàn)臺,自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道約25萬(wàn)臺。電梯已成為人類(lèi)現代生活中廣泛使用的人員運輸工具。人們對電梯安全性、高效性、舒適性的不斷追求推動(dòng)了電梯技術(shù)的進(jìn)步。很久之前,人們就使用一些原始的升降工具運送人和貨物。
公元前1100年前后,我國古人發(fā)明了轆轤,它采用卷筒的回轉運動(dòng)完成升降動(dòng)作,因而增加了提升物品的高度。公元前236年,希臘數學(xué)家Archimedes設計制作了由絞車(chē)和滑輪組構成的起重裝置。這些升降工具的驅動(dòng)力一般是人力或畜力。19世紀初,在歐美開(kāi)始用蒸汽機作為升降工具的動(dòng)力。1845年,威廉?湯姆遜研制出1臺液壓驅動(dòng)的升降機,其液壓驅動(dòng)的介質(zhì)是水。盡管升降工具被一代代富有革新精神的工程師們進(jìn)行不斷改進(jìn),然而被工業(yè)界普遍認可的升降機仍未出現,直到1852年世界第1臺安全升降機誕生。
ElishaGravesOtis是1852年世界第1臺安全升降機的發(fā)明者 1889年,升降機開(kāi)始采用電力驅動(dòng),真正出現了電梯。電梯在驅動(dòng)控制技術(shù)方面的發(fā)展經(jīng)歷了直流電機驅動(dòng)控制,交流單速電機驅動(dòng)控制,交流雙速電機驅動(dòng)控制,直流有無(wú)齒輪、無(wú)齒輪調速驅動(dòng)控制,交流調壓調速驅動(dòng)控制,交流變壓變頻調速驅動(dòng)控制,交流永磁同步電機變頻調速驅動(dòng)控制等階段。 19世紀末,采用沃德-倫納德系統驅動(dòng)控制的直流電梯出現,使電梯的運行性能明顯改善。20世紀初,開(kāi)始出現交流感應電動(dòng)機驅動(dòng)的電梯,后來(lái)槽輪式(即曳引式)驅動(dòng)的電梯代替了鼓輪卷筒式驅動(dòng)的電梯,為長(cháng)行程和具有高度安全性的現代電梯奠定了基礎。20世紀上半葉,直流調速系統在中、高速電梯中占有較大比例。
1967年,晶閘管用于電梯驅動(dòng),交流調壓調速驅動(dòng)控制的電梯出現。
1983年,變壓變頻控制的電梯出現,由于其良好的調速性能、舒適感和節能等特點(diǎn)迅速成為電梯的主流產(chǎn)品。
1996年,交流永磁同步無(wú)齒輪曳引機驅動(dòng)的無(wú)機房電梯出現,電梯技術(shù)又一次革新。由于曳引機和控制柜置于井道中,省去了獨立機房,節約了建筑成本,增加了大樓的有效面積,提高了大樓建筑美學(xué)的設計自由度。這種電梯還具有節能、無(wú)油污染、免維護和安全性高等特點(diǎn)。電梯在操縱控制方式方面的發(fā)展經(jīng)歷了手柄開(kāi)關(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制等過(guò)程,對于多臺電梯出現了并聯(lián)控制、智能群控。
如今,世界各國的電梯公司還在不斷地進(jìn)行電梯新品的研發(fā)、維修保養服務(wù)系統的完善,力求滿(mǎn)足人們的對現代建筑交通日益增長(cháng)的需求。 1852年,美國紐約楊克斯(Yonkers)的機械工程師奧的斯先生(ElishaGravesOtis,1811年~1861年)發(fā)明了世界第1臺安全升降機。它是以蒸氣機為動(dòng)力、配有安全裝置的升降機。他將帶有鋸齒狀的鐵條固定在導軌上,在轎廂的上部設置了一個(gè)彈簧片,并將其與機械聯(lián)動(dòng)裝置和制動(dòng)棘爪連接起來(lái)。曳引繩固定在彈簧片的中心,曳引繩破斷時(shí)彈簧片恢復原始形狀,強迫機械聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作,然后制動(dòng)爪伸入鋸齒狀的鐵條阻止電梯下落。工業(yè)用戶(hù)(貨梯)是安全升降機的首先使用者
1900年,這種扶梯在法國巴黎國際博覽會(huì )上展出取得巨大成功。在展覽會(huì )上另一種扶梯也引人注目,它是由JesseWilfredReno設計的扶梯。接下來(lái)的10年里,奧的斯-西伯格和Reno是世界上僅有的在扶梯領(lǐng)域的競爭者。1910年,西伯格根據合作協(xié)議把自己所有的專(zhuān)利出售給了奧的斯公司。
1911年,奧的斯公司收購了Reno公司。 1900年,西伯格把拉丁文中“scala(樓梯)”一詞與“elevator(電梯)”一詞的字母結合起來(lái)創(chuàng )造的“escalator(如今稱(chēng)為自動(dòng)扶梯)”一詞注冊為產(chǎn)品商標,1910年西伯格將它賣(mài)給了奧的斯公司。直到1950年,奧的斯公司擁有這個(gè)商標。1950年,根據商標保護法的規定,“escalator”失去了它名稱(chēng)的專(zhuān)有權,成為扶梯的通稱(chēng)。
1902年,瑞士迅達電梯公司開(kāi)發(fā)了自動(dòng)按鈕控制的乘客電梯。
1903年,奧的斯公司在紐約安裝了第1臺直流無(wú)齒輪曳引電梯。
1915年,奧的斯公司設計了自動(dòng)平層微動(dòng)裝置,首次用于美國海軍艦隊的電梯。
1920年,奧的斯公司把Reno的傾斜板條式扶梯和西伯格的梯階式扶梯兩者的長(cháng)處融為一體,重新進(jìn)行設計,使扶梯性能大為改觀(guān)。
1922年,奧的斯公司制造了世界上第1臺現代化自動(dòng)扶梯,水平楔槽式梯級與梳齒板相結合,從此即為其它自動(dòng)扶梯制造商所沿用。
1924年,奧的斯公司在紐約新建的標準石油公司大樓安裝了第1臺信號控制的電梯,這是一種自動(dòng)化程度較高的有司機電梯。
1926年,迅達公司開(kāi)始生產(chǎn)采用沃德-倫納德(發(fā)電機—電動(dòng)機組)系統驅動(dòng)的直接曳引式電梯。
1931年,奧的斯公司在紐約安裝了世界第1臺雙層轎廂電梯。雙層轎廂電梯增加了額定載重量,節省了井道空間,提高了輸送能力。
1968年,奧的斯公司為美國芝加哥的Time-Life大廈安裝了1臺雙層轎廂電梯系統。 1946年,奧的斯公司設計了群控電梯,1949年首批群控電梯安裝于紐約聯(lián)合國大廈。 1967年,奧的斯公司為美國紐約世界貿易中心大樓安裝了208臺電梯和49臺自動(dòng)扶梯。紐約世界貿易中心南北兩座高樓都是110層,每層均有4047㎡辦公空間,北樓高417m,南樓高415m。該大樓于2001年9月11日因恐怖分子的襲擊而轟然倒塌。
1974年,奧的斯公司在荷蘭阿姆斯特丹國際機場(chǎng)安裝了200m長(cháng)的自動(dòng)人行道,當時(shí)在歐洲時(shí)最長(cháng)的1條自動(dòng)人行道。
1975年,加拿大多倫多市的CN電視塔建造,它是世界上最高的獨立式建筑物。塔高550m,裝有奧的斯公司4臺特制玻璃圍壁的觀(guān)光電梯。
1977年,日本三菱電機公司開(kāi)發(fā)了可控硅-倫納德控制的無(wú)齒輪曳引電梯。
1979年,奧的斯公司開(kāi)發(fā)了第1臺基于微處理器的電梯控制系統Elevonic101,從而使電梯電氣控制進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。
1980年,奧的斯公司發(fā)布了一個(gè)稱(chēng)之為OtisPlan的計算機程序,幫助建筑師們?yōu)樾碌幕蚋脑斓慕ㄖ锎_定電梯的最佳形式、速度、數量等配置方案。
1983年,奧的斯公司開(kāi)發(fā)了OTISLINE®,它是一個(gè)基于計算機的每天24h的召修服務(wù)系統。 1983年,三菱電機公司開(kāi)發(fā)了世界第1臺變壓變頻驅動(dòng)的電梯。1990年,三菱電機公司又首次將變頻驅動(dòng)系統用于液壓電梯。
1985年,三菱電機公司研制出曲線(xiàn)運行的螺旋型自動(dòng)扶梯,并成功投入生產(chǎn)。螺旋型自動(dòng)扶梯可以節省建筑空間,具有裝飾藝術(shù)效果。 三菱電機公司螺旋型自動(dòng)扶梯 1988年2月,富士達公司應用模糊理論和人工智能技術(shù)開(kāi)發(fā)的電梯群控管理系統“FLEX8800”系列商品化。
1988年,奧的斯公司發(fā)布了REM®,它是一個(gè)可以遠程監測電梯性能的計算機診斷系統。
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