超高速电梯的开发与设计分析

超高速电梯的开发与设计分析

朱旭山

广东博智林机器人有限公司 广东佛山 528000

摘要：在当前高层和超高层建筑中，超高速电梯是不可缺少的重要组成部分，其作为一种新型的垂直运输工具，不仅具有较高的安全性可靠性和节能环保性等，而且还能保障人们乘梯时的舒适感。因此，要想进一步促进超高速电梯的发展，使其得到更广泛的推广和应用，就要对该类电梯的开发与设计思路进行深入分析。本文也会从多个方面对超高速电梯在开发与设计中所采用的独特性和适应性技术进行着重探讨，以便为更好地完善该类电梯开发与设计方案提供可靠的参考依据。

关键词：超高速电梯；开发与设计；要点分析；研究探讨

引言

根据相关规定，一般中低速电梯的运行速度要保持在0.75-2m/s范围内，高速电梯的运行速度要控制在2.5-5m/s范围内，而超高速电梯的运行速度则要控制在5-18m/s范围内。从设计原理来看，超高速电梯主要是由以下几个技术层面所构成，即移动技术层面、停止技术层面和舒适性措施层面，而这些层面中又包含多种配套设施及设备，所以要想使其整体运行性能得到最大化发挥，在设计和研发过程中，就要采取相应的独特性和适应性技术，分别从超高速电梯的主要部件、双轿厢设计及目地层控制等方面入手进行优化设计，这样才能为超高速电梯的更向前发展奠定扎实的基础。

1.超高速电梯开发设计中曳引机技术的应用

传统超高速电梯曳引系统由于体积过大，所以在吊装过程中就会存在一定的风险性与难度性，鉴于此，要想改善这种现状问题，就要在运用曳引机技术对超高速电梯进行研发设计时，将小型化、轻量化作为电梯的首要设计任务，在具体执行过程中，不仅要采用有限要素法对曳引系统的构造进行全面解析，进以在原有比例基础上，将系统厚度减少10%，并调整系统输出功率，使其达到原来的1.4倍，从而解决体积庞大问题。而且为了进一步提高曳引机的运行效率，使其在运行过程中不会对周围环境产生噪音污染，还要引入具有双支撑结构，碟式制动的永磁同步无齿轮悬浮式制动系统，这样才能确保超高速电梯达到节能环保的设计效果。

2.超高速电梯开发设计中轿厢流线型设计与隔音处理技术的应用

超高速电梯在运行过程中，其轿厢很容易产生震动现象，并且还会发出一定的噪音，鉴于此，为了对这种现状问题进行有效处理和解决，就要在优化电梯研发设计方案时，按照类似于高铁子弹车头和流线车身减少阻力和噪声的设计理念来进行，具体应从以下几个方面入手：首先，要对轿厢运行过程进行全面模拟，进而根据模拟推算得到的速度信号和实际测量的减速信号进行对比分析，然后再采用独特的震动控制技术抽离出实时速度内包含的震动组成部分，最终再通过补正扭矩指示数值，才能有效解决超高速电梯在运行中所产生的震动问题；其次，要在轿厢上下部安装鸭嘴状流线型外罩，以便更进一步提升轿顶和轿底顶端尖度，这样在上下和复运动过程中，才能减小空气阻力，进而降低空气摩擦所带来的噪音；第三，轿厢构造要采用绝缘型双重轿壁设计方案，即以类夹层和中空玻璃所组成的轿厢构造，同时，安全门也要以密闭型滑动式为主，并配备具有抑制烟囱效应的同步门装置，这样一旦发生需要紧急通风的情况时，轿厢安全门就会自动打开一条缝隙来进行解决；最后，为了确保人们乘梯的舒适度，还要在轿厢内配备先进的气压控制装置，这样通过气压控制阀和控制设备的加减压操作，减少耳鸣情况的发生[1]。

3.超高速电梯开发设计中导向装置的应用

超高速电梯由于在运行过程中，速度较快，所以为了使其整体舒适度及可靠性得到更好的提升，在对电梯研发设计方案进行优化时，就要积极引入可以主动减震降噪的技术措施，具体可以通过安装主动性抗震导向装置以及采取动态的实时的振动控制和智能控制技术来达到最终的减震降噪效果，在实际执行时，不仅要采用激光校轨设备来对主动性抗震导向装置进行校验，看其是否满足超高速电梯安装需求，而且还要积极采用机电式的滚动导轮或自带学习功能的导靴，来实现对电梯导轨实际运行振动情况的实时监控和记录，进而通过在电梯每次运行前设定补偿值来主动削减电梯振动的幅度，这样才能使其整体安全性和舒适度等更好的满足人们日常使用需求。

4.超高速电梯开发设计中安全部件的应用

首先，双速限速器的应用，鉴于人们自然的心理反应和生理结构特征，若在乘梯时，电梯下行速度过快，势必会让人们产生下坠的恐慌感，因此，要想避免这种情况的发生，就要积极引入特制的双速限速器来对超高速电梯的上行和下行速度进行合理控制，因为这种限速设备中的双重编码器可以精密检测出轿厢的具体位置及实际运行速度，并且还会通过自身材质的特殊性来提升限速器的最大抗拉强度，从而根据电梯速度的变化，及时做出应对反应，以便使其在安全的基础上，可以充分满足人们的稳定乘梯需求；其次，安全钳的应用，依据国家相应的设计标准，一般超高速电梯安全钳都是采用高性能陶瓷摩擦材料制作而成，这种材料可以大大提升安全钳的强度，进而使其在高温情况下依然可以发挥出较高的耐磨性和耐热性，并达到适宜的摩擦系数，这样才能避免安全钳在动作后会给电梯导轨造成不良影响；最后，多级油压缓冲器的应用，由于超高速电梯运行速度较快，且存在一定的惯性，所以为了更好地保障人们的乘梯安全，除了采用上述两种安全部件，还要对多级油压缓冲器的应用给予相应的重视，目前，常见的缓冲器形式多以三段拉杆式多级油压缓冲器为主，其最大撞击力可达11500kgf，并且安装简便，具有较强的运行稳定性和可靠性，一旦电梯运行速度超过最大额定速度时，该装置就会利用氮气促使复原的方式来对轿厢进行复位保护，从而最大化避免安全事故的发生

[2]。

5.超高速电梯开发设计中双轿厢电梯设计技术的应用

通常，超高速电梯井道设计都会占用较大的建筑面积，这样就会给电梯运行效能的提升造成一定的阻碍，因此，在对其研发设计方案进行优化时，应考虑采用双轿厢电梯设计技术来提升电梯的运行效能，即将两个超高速电梯的轿厢串联在一起，这样既可以增大电梯单次运输量，缩短乘梯时间，同时也能大大节省井道面积，提高更多建筑物空间的利用率。另外，这种双层轿厢设计技术还可以自动调节，能够根据建筑物的实际情况满足不同高度的楼层适用，所以将其应用在现代化建筑电梯设计中，十分可行。

6.超高速电梯开发设计中目的层群控系统的应用

通常，在上下班高峰时段，传统电梯设计模式会因自身运行效能的降低而延长乘客的等梯时间，这样就会降低乘客对电梯使用的满意度和舒适度，因此，要想改善现状，帮助乘客在最短时间内安全抵达指定目的楼层中，在对超高速电梯研发设计方案进行优化时，就要对目的层群控系统的应用给予相应的重视，该系统主要是以乘客到达指定楼层为目标，通过科学计算来进一步提升电梯运行效能。在实际运行时，其可以自动识别上下班高峰，并充分利用同一电梯群中的动态分布电梯，这样既可以缩短乘客等梯时间，提高电梯运行效能，同时也能满足乘客快速抵达目的楼层的乘梯需求，增加其乘梯体验。

结束语：

综上所述，现今，超高速电梯已成为现代化建筑中不可缺少的重要组成部分，为了使其整体运行效能得到更好的发挥，前提条件就是要从多方面入手对其研发设计方案进行全面优化，进而使其不断向超高速、大容量、智能化的电梯发展方向转变，这样才能切实的满足市场需要，为电梯行业的更向前发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]胡军伟.超高速电梯发展中存在的问题与研究方向[J].科技创新导报,2017,(07):25-26.

[2]张志信,杨凯杰,陈栋栋.超高速电梯的一些关键技术及技术的综合优化[J].中国电梯,2018,(10):52-53.