周立波:打破技术封锁,高层多轿厢换轨电梯革新行业百年应用难题
周立波,革新百年难题,湖南农业大学博士、大举信息科技公司创始人

周立波:打破技术封锁,高层多轿厢换轨电梯革新行业百年应用难题

高层多轿厢换轨电梯 2022-06-15

采编 / 陈锡丹

来源 / 人才头条

以下文章共有2848字,阅读约需10分钟


电梯,作为建筑物内的一种垂直交通运输工具,对我们的日常生活和工作起到重要作用。从1852年,美国的E.G.奥蒂斯研制出第一款钢丝绳提升的安全升降机,电梯诞生,到今天,已走过了170年的历史。


电梯行业技术瓶颈亟待打破


如今,无论是住宅、医院、商场还是办公写字楼,电梯在生活中的应用已成了一种必需品。

随着土地资源的紧缺,各大城市的地皮越来越贵,楼层也盖的越来越高,对电梯的运行效率和使用安全不断提出新的需求和挑战。毫不夸张地说,生活中,几乎每个人都经历过长时间等电梯的折磨,所付出的时间成本、经济成本不计其数,行业内外痛心疾首却又无可奈何已成为一种常态。


1.jpg

图源/网络


现实是,虽然电梯已有100多年的发展历史,但其工作原理却几乎没有变化。传统电梯轿厢广泛采用钢丝绳曳引驱动的方式运行,通过在大楼顶层设置机房、曳引电机及减速装置,带动钢丝绳以拉动轿厢及配重在井道内的轨道上运行。

这样的运行方式,使得在一个井道内仅能设置一个轿厢,单轿厢运行模式的电梯在低层建筑、人流量低的场合尚能满足使用需求,但在高人口密度的高层建筑或超高层建筑中其候梯时间长、运送效率低的缺点被显著放大。

为了提高电梯运行效率,减少等待时间,许多高层建筑物采用增加电梯井道,划分高低区运行、按需分派运行楼层等方式来改善现状,与此同时,通过增加电梯井道的方式来增加电梯轿厢,空间占用面积大幅提高,成本也会显著上升,但电梯运送效率低的问题仍然没有得到根本性的解决。

近日,湖南大举信息科技有限公司创始人周立波向外界宣布,他们公司创新研发的“高层多轿厢换轨电梯”专利技术,将从根本上解决行业痛点、革新电梯行业应用生态。


多轿厢换轨超车  提高运输能力


近几年,随着工程技术水平的不断发展,市面上逐渐出现了双层轿厢电梯、双轿厢电梯、环型和分叉型环型电梯等多轿厢运行的方式。但已知的这些多轿厢电梯运行方式,其轿厢均位于同一个井道内,各井道之间的电梯轿厢无法进行切换,更无法超越运行。

大举科技创新开发的电梯系统主要是面向建筑楼层在15层以上的高层建筑和超高层建筑。针对技术瓶颈和行业困境,提供一种多轿厢电梯系统的轨道切换机构及切换方法,实现一个电梯轨道可以同时运行多个轿厢并且轿厢之间可超越运行,解决了常规一个轿厢只能在一个轨道运行的问题。


2.jpg

图源/网络


轨道切换机构简单来说就是:电梯系统设有至少两个轿厢以及至少两个固定轨道模块,而电梯系统包括至少一个切换机构。固定轨道模块安装在电梯系统的基体上,轿厢在固定轨道模块上运行,井道内设置有垂直轨道和切换轨道,基于轨道之间的切换机构,可以在两条及以上的轨道中,实现轿厢之间的换轨超车。

此外,在切换机构之上,电梯系统的切换方法可以实现,根据电梯系统设计需求、配置轿厢、固定轨道模块和切换机构。当轿厢正常运行时,轿厢在固定轨道模块与活动轨道模块上运行,遇到阻碍时,可以根据井道内的传感器感应,使轿厢迅速通过切换轨道模块,切换至不同的固定轨道模块运行,实现大量的电梯轿厢在同一井道内无干扰并行运行,大幅提高单个电梯井道的运输能力。

周立波称,他们研发的这套电梯运行系统,楼层每增高5层可增加一个轿厢,运力提升超过2倍以上,并且可以根据需要随时增设轿厢。


摩擦自锁驱动,安全性能有保障


过去,传统电梯普遍采用曳引钢丝绳来运行,钢丝绳需要绕过轿顶轮、曳引轮、导向轮、对重轮等多个绳轮。随着电梯的提升速度越来越快,高度越来越高,以及使用年限增加对钢丝绳不同程度的磨损,电梯在运行过程中,钢丝绳经常会出现疲劳、断丝、断股、锈蚀等现象,滑轨、掉落的情况时有发生,直接威胁了电梯的安全运行。

周立波称,大举科技开发的这套电梯系统,取消了传统的钢丝绳,主体采用HW400型钢代替T型安全轨道,钢结构截面增大了10倍,轨道承载能力超过500吨,而轿厢设计重量加上载客量,整体不超过2吨,并采用全周包裹式导向限位,无脱轨风险。


3.jpg

图源/周立波


在驱动装置上,大举科技也做出了全面的革新,采用轮胎驱动和夹井装置,通过轮胎的摩擦进行自锁驱动,取消对重、无冲顶风险,更没有打滑飞车的风险。

另外,在此基础上,为最大程度地保障电梯运行安全,大举科技还增设有限速器安全钳超速保护装置、双重悬挂、极限位置保护、多段限速保护、电气安全、意外移动保护、紧急制动、滑移监测与电磁锁制停以及缓速平层应急救援等多重配置。

简单总结来说,就是通过轨道支持力度、结构运行以及轿厢厢体设计三个方面,层层加码,来保障电梯运行安全。不仅如此,此项发明的电梯运行结构简单,单个井道面积相对传统电梯节约30%—60%。

以50层15万平的写字楼为例,传统电梯需要电梯井24个,轿厢数44个,与之对应占用面积达13200平。若配置大举科技的高层多轿厢换轨电梯系统,只需要预留6个电梯井,就可实现60个轿厢,使用面积仅需要3000平就能实现上述目标。因此,无论是对住宅、商场还是写字楼来说,可以大大节省建筑的公共使用面积。


自主知识产权  打破国外技术封锁


在国际上来说,基于多轿厢换轨电梯系统研发,大举科技虽并不是第一家,但却拥有独一无二的技术优势。对标德国帝森克奴伯和英国PLP Architecture公司的换轨电梯,均采用磁悬浮技术,生产成本昂贵,安装使用需要改变现有的建筑结构,在技术实现上,换轨也需要轿厢在完全静止的状态下才能进行,完成一次“超车”需要5次启停,舒适度极差。

与之相反,大举科技电梯系统完全采用自主知识产权,率先打破国际上的技术封锁,可适应现有建筑结构,建造成本低,支撑技术成熟、可实现连续平滑滑轨,且多轿厢同井无干扰并行运行。


4.jpg

图源/周立波


目前,大举科技已完成了全功能样机的试制工作、样机的地面试验测试工作、样机在电梯试验塔井道中的安装工作,确定了型式试验和等效安全论证的流程、计划和实施单位。申请国际专利8项,并落地美国、日本、印度和欧盟等国家;申请国内发明专利135项,完成了项目的专利布局。

经过多年的研发和创新,产品明年即将大规模投产。周立波自信地表示,大举科技开发的高层多轿厢换轨电梯系统,是一项颠覆性的技术创新,是一项拥有自主知识产权的民族品牌,突破了建筑垂直运输技术瓶颈,未来将引领行业不断走向新高地。

在现代社会和经济活动中,电梯已成为不可或缺的载人、载物垂直运输工具,全球电梯年产值约5000亿元,国内产值约1500亿元,其中垂直电梯约占80%。据统计,中国已经成为全世界最大的电梯市场,我国电梯数量需求的年平均增长率在20%以上,但在市场占有率方面,国内70%左右的市场份额为奥的斯、迅达、通力、蒂森克虏伯、三菱、日立等外资品牌占据,民族品牌只占极少部分的份额。

增强电梯行业技术水平的创新能力,打破国外厂商的技术垄断,提高民族品牌电梯的市场占有率已成为当前亟待解决的问题。未来,传统电梯向着多轿厢换轨技术的演变,将成为不可逆的发展大势,相信在大举科技等一众国内民族品牌的带动下,电梯行业也将迎来崭新的明天!

扫码阅读

人才检索

全部

双创圈

博士堂

数字经济

退役军人

智能制造

柔性电子

新材料

人才头条

人工智能

先进制造

新能源

海归派

大数据

海归

女性创业者

区块链

文创

汽车产业

电子信息

国家自然科学基金委员会

人才线索

申报接口

关注人才

公众号二维码