迄今為止,電梯已經(jīng)有150多年的歷史,期間,電梯一直在推陳出新,外表多式多樣:顏色從黑白到彩色,樣式從直式到斜式;技術(shù)方面更是不斷改善:手柄開(kāi)關(guān)操控、按鈕控制、信號(hào)控制,人機(jī)對(duì)話(huà)等等。
如今,在我國(guó)任何一個(gè)城市,都得以看到電梯的身影,我們的生活因?yàn)?u>電梯的應(yīng)用便利了不少,我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展也少不了作為保障的它。那么,電梯是怎么一步步發(fā)展至今的呢?
其實(shí),很早之前,人們就開(kāi)始研究怎么樣用原始的工具來(lái)縱向運(yùn)送貨物和人,公元前1100年左右,我國(guó)勞動(dòng)人民發(fā)明了轆轤——民間的提水設(shè)施,利用卷筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成升降,提升物品的高度。
公元前236年,希臘著名的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家阿基米德設(shè)計(jì)出了一個(gè)由絞車(chē)和滑輪組成的起重裝置。這和我國(guó)古代的轆轤一樣,都能升降物體,然而,驅(qū)動(dòng)力一般是人或者牲畜,使用起來(lái)頗為費(fèi)力。
到了19世紀(jì),蒸汽機(jī)的發(fā)明讓升降工具的動(dòng)力有了新的選擇,歐美開(kāi)始用其作為驅(qū)動(dòng)。1845年,威廉·湯姆遜研制出了一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)的升降機(jī),驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)是水。歷史上,升降機(jī)的革新腳步從未斷過(guò),一代代富有創(chuàng)新精神的先人不斷改進(jìn)升降機(jī),然而被認(rèn)同可以普遍使用的升降機(jī)千呼萬(wàn)喚仍不出。牽制升降機(jī)誕生的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題是并不安全,一旦升降梯的拉升纜繩發(fā)生斷裂,負(fù)載的平臺(tái)就會(huì)墜毀發(fā)生事故。
直到1852年,美國(guó)人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯研制出來(lái)世界上第一臺(tái)安全升降機(jī)。兩年后,1854年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上,他第一次向世人展示了他的發(fā)明。
表演獲得了成功,“安全”兩個(gè)字給人們留下了深刻的印象,也讓升降機(jī)獲得了大眾的認(rèn)可。然而,奧的斯公司的生意沒(méi)有因?yàn)檫@次表演而火爆起來(lái):1854年,他們只銷(xiāo)售出了幾臺(tái)升降機(jī);1855年只賣(mài)出去15臺(tái);1856年也才售出了27臺(tái),且基本用于貨運(yùn)。
到了1857年3月,在紐約百老匯一家專(zhuān)營(yíng)法國(guó)瓷器和玻璃器皿的商店里安裝了一臺(tái)客運(yùn)升降梯,這是世界上第一臺(tái)客運(yùn)電梯。升降機(jī)是由蒸汽帶動(dòng)的,載重500公斤,每分鐘約12米的速度讓你能于其中眺望優(yōu)美的風(fēng)景而不覺(jué)得不適。
從中可以看出,電梯仍是為少數(shù)群體所用,究其原因,無(wú)外乎驅(qū)動(dòng)力的不給力!電力驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用無(wú)疑改善了這一狀態(tài)。1889年,升降機(jī)開(kāi)始用電力來(lái)驅(qū)動(dòng),這才是真正意義上的電梯。在驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)方面,電梯經(jīng)歷了直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、交流單速電機(jī)驅(qū)動(dòng),交流雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。直流有無(wú)齒輪、無(wú)齒輪調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制兩種,交流則經(jīng)歷了交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制,交流變壓變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制,交流永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制等階段。直流電梯是19世紀(jì)末出現(xiàn)的,隨后20世紀(jì)出就出現(xiàn)了交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯,到了20世紀(jì)上半葉,在中、高速電梯中,直流調(diào)速系統(tǒng)占有較大比例。
下面我們著重看一下電力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī),即真正意義上的電梯的發(fā)展歷程。1900年,以交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的電梯問(wèn)世。1902年,瑞士的迅達(dá)公司研制出了世界上第一臺(tái)按鈕式自動(dòng)電梯。這種電梯的輸送能力和安全性得到了很大的提升,控制方式是全自動(dòng)的。
1967年,人們把晶閘管用于電梯驅(qū)動(dòng),交流調(diào)壓調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制的電梯出現(xiàn)了。1983年,變壓變頻控制的電梯誕生,相較于之前的電梯,變壓變頻的調(diào)速性能好、節(jié)能、更為舒適,一度成為電梯的主流產(chǎn)品。
1996年,電梯技術(shù)又進(jìn)行了一次革新:交流永磁同步無(wú)齒輪曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)的無(wú)機(jī)房電梯出現(xiàn)。這種電梯節(jié)能、無(wú)油污染、免去了維護(hù)的麻煩,安全性能還高。人們將曳引機(jī)和控制柜放置在井道中,省去了大面積的獨(dú)立機(jī)房,節(jié)約了建筑成本,增加了樓的有效面積。
2000年5月,迅達(dá)電梯公司展示了新產(chǎn)品——無(wú)機(jī)房電梯,使用高強(qiáng)度無(wú)鋼絲繩芯的合成纖維曳引繩牽引轎廂。每根曳引繩由約30萬(wàn)股細(xì)纖維組成,卻比傳統(tǒng)的鋼絲繩輕了4倍。繩中嵌入了石墨纖維導(dǎo)體,可以監(jiān)控曳引繩的輕微磨損。
無(wú)機(jī)房電梯是未來(lái)電梯發(fā)展的亮點(diǎn),以后應(yīng)該有更多的開(kāi)發(fā)商會(huì)選擇無(wú)機(jī)房電梯,特別是第四代無(wú)機(jī)房電梯。
扶梯是電梯的一種形式,世界上第一臺(tái)真正的扶梯于1899年7月9日試制成功。這是美國(guó)設(shè)計(jì)者西伯格與奧的斯公司攜手改進(jìn)制作:硬木制成的踏板,梯級(jí)是水平的,有活動(dòng)的扶手和梳齒板。
1900年,在法國(guó)巴黎國(guó)際博覽會(huì)上,這種扶梯取得巨大成功,同樣受到關(guān)注的還有杰西•瑞諾設(shè)計(jì)的扶梯。
2002年4月,在第5屆中國(guó)國(guó)際電梯展覽會(huì)上,三菱電機(jī)公司展出了傾斜段高速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯模型。由于裝有可鉸接伸縮的驅(qū)動(dòng)齒條結(jié)構(gòu),運(yùn)行時(shí)梯級(jí)的間隔可以發(fā)生變化,從而導(dǎo)致速度發(fā)生變化。傾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍,不僅縮短了乘客的乘坐時(shí)間,還提高了上下扶梯的安全性和平穩(wěn)性。
到了2003年,奧的斯公司又發(fā)布了新型的自動(dòng)扶梯,自動(dòng)扶梯技術(shù)又一次更新,采用了Guarded踏板設(shè)計(jì):梯級(jí)的踏板和圍裙板成為協(xié)調(diào)運(yùn)行。
在我國(guó),最早的電梯于1901年安裝于上海,是由美國(guó)的奧的斯公司安裝的,緊接著,天津成為第二個(gè)安裝電梯的城市,1932年,美國(guó)奧的斯公司在天津利順德酒店安裝電梯,至今還在安全運(yùn)轉(zhuǎn)著。
如今,世界各國(guó)的電梯公司仍在不停地進(jìn)行電梯新品的研發(fā)、維修保養(yǎng),電梯的世界也越來(lái)越豐富精彩,各種形式各異、功能卓越的現(xiàn)代化電梯讓人嘆為觀止:雙層轎廂電梯不僅節(jié)約了井道空間,還提升了運(yùn)輸能力;變速式自動(dòng)人行道扶梯節(jié)約了行人的時(shí)間,無(wú)一例外,全部都更方便人們的生活。