超高速电梯之争（上）

追求

　　承建这台世界最快电梯的是东芝电梯公司。该公司早在距今8年前的1993年就已着手研究开发超高速电梯。该公司的首席常务董事水口宏昭回顾说：“虽然在日本泡沫经济已经崩溃，但在韩国和上海却出现了(超高速电梯的)市场。不断进行技术创新是技术人员的天性。因此我们于8年前决定再进行一次挑战。”6年后，该公司得到了台北国际金融中心大楼的电梯订单。

　　电梯市场主要集中在写字楼和高层公寓中使用的中低速(时速6.3公里)电梯领域。时速30公里以上的超高速电梯的市场需求就相对小得多。不过，超高速电梯的开发中获得的技术也可用于其它产品，正如F1赛车之于汽车制造商的关系一样。

　　控制振动、噪音、气压是关键

　　本来电梯的升降靠的就是向上卷动轿厢的机械力，与水井里的吊桶原理是一样的。通过用与轿厢同样重量的平衡重物来保持平衡，以减小马达的负担。

　　不过，应该注意的是电梯轿厢沿封闭升降路线升降的时速高达60.6公里，此时所产生的振动、冲击和噪音之大是难以想像的。

　　“说得极端一点，要想达到高速度，只要提高卷动轿厢的机械部分的马达功率就行了。而开发中真正面临的课题是如何控制振动、噪音以及轿厢内的气压。”水口常务董事透露了一些开发中遇到的困难。

　　如果采用和普通的低速电梯一样的箱型轿厢，就会因空气阻力而产生晃动和噪音。这将影响到电梯的加速，使电梯运行效率恶化。所以此次开发的超高速电梯的上下端均采用了流线型设计。

　　此次东芝开发的这部超高速电梯两端安装有类似于JR新干线“700系列希望号”的流线型鸭嘴状外壳。此外，还尽量使外壳顶端更尖，以便进一步减小空气阻力。

　　流线形外壳不仅可减空气阻力，还有助于空气噪音的降低。实际上电梯轿厢下面的空气也是噪音的元凶之一。另外，当电梯上下通道内的空气流过电梯轿厢门一侧时也会产生噪音。高压状态下的空气会象打鼓一样冲击电梯轿厢。

　　实际上以Land Mark Tower大楼电梯为代表的超高速电梯或多或少都采用了流线型的电梯轿厢。为了减小空气阻力，设计上总脱离不了相似的外形。但东芝自1993年开始研究开发后的数年间，反复进行了多次模拟分析和实机检验。于是就有了现在的外形——使空气从电梯门和轿厢之间很窄的空隙流过，而不停留于其间。水口常务董事很自信地表示：“我们实现了超高速电梯的最佳形状。”

　　而高速运行中的晃动问题又是如何解决的呢？

　　众所周知，电梯是沿着导轨升降的。导轨即便有十分细微的弯曲也会引致振动和噪音。因此，东芝制定了非常严格的规定，5米导轨的弯曲不得大于0.4毫米。

　　但尽管如此，还是会产生弯曲或突发的振动。为此，东芝电梯采用了一种通过沿着导轨运动的名为导向轴(Guide Roller)的滚轮来吸收冲击的结构。

　　其结构是用弹簧把滚轮挤压在导轨上，这样由导轨弯曲而产生的振动就基本上被弹簧所吸收。而且还消除了由于滚轮上的重量所产生的轻微振动。上述两种设计在正常运动下可减少25%的横向摇动，在突发冲击中可减少65%的振动。

　　另外，在轿厢的下面还安装了被称做Active Mass Damper(AMD)的重物。通过同时装备了检测物体倾斜度的加速度传感器，能反向产生与振动相同的作用力以消除产生的振动。水口常务董事说：“在现有大楼中的试验表明，安装AMD可使振动减小一半。”利用导向轴和AMD可减小60%的横向振动，“即使在轿厢地板上立着放一枚硬币都不会倒下”，从而使乘坐的舒适性大为提高。
< 1 > < 2 >

设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 友情链接 | 版权申明