湖南磊鑫電梯：電梯的起源和發展史，你了解嗎？
1.電梯結構的演變
電梯是現代多層及高層建筑物中不可缺少的垂直運輸設備。早在公元前1100年前后，我國古代的周朝時期就出現了提水用的轆轤，這是一種由木制（或竹制）的支架、卷筒、曲柄和繩索組成的簡單卷揚機。公元前236年在古希臘，由著名的科學家阿基米德制成了第一臺人力驅動的卷筒式卷揚機。這些就是電梯的雛形。
公元1765年，瓦特發明了蒸汽機后，英國于1835年在一家工廠里裝用了一臺由蒸汽機拖動的升降機。1845年，英國人阿姆斯特朗制作了第一臺水壓式升降機，這是現代液壓電梯的雛形。
由于早期升降機大都采用卷筒提升，棉麻繩牽引，斷繩墜落事故時有發生，因而電梯的發展受到了安全性的考驗。1852年，41歲的美國人奧的斯發明了一種安全鉗，在吊索斷裂時，它能將轎廂鎖住在導軌上，防止下墜。從此老式升降機發生了一次重大變革。1854年，在紐約“水晶宮”展覽會上，奧的斯親自表演了安全鉗的性能，他站在高高的升降機平臺上，然后把吊索割斷，在觀眾們的一片驚呼聲中，平臺被安全鉗穩穩地咬住，奧的斯先生安然無恙地走下了平臺。由此開始，電梯的防墜安全性能有了可靠的保證。
現代電梯興盛的根本在于采用電力作為動力的來源。1831年法拉第發明了直流發電機。1880年德國最早出現了用電力拖動的升降機，從此一種稱為電梯的通用垂直運輸機械誕生了。盡管這臺電梯從當今的角度來看是相當粗糙和簡單的，但它是電梯發展史上的一個里程碑。
1889年，美國紐約的“戴納斯特”大廳內裝用了第一批電梯，它們由直流電動機與蝸桿傳動直接連接，通過卷筒升降電梯轎廂，速度為0.5ｍ/s，構成了現代電梯的基本傳動結構。
雖然曳引式的驅動結構早在1853年已在英國出現，但當時卷筒式驅動的缺點還未被人們充分認識，因而早期電梯以卷筒強制驅動的型式居多。隨著技術的發展，卷筒驅動的缺點日益明顯，如耗用功率大，行程短、安全性差等等。1903年，奧的斯電梯公司將卷筒驅動的電梯改為曳引驅動，為今天的長行程電梯奠定了基礎，從此在電梯的驅動方式上，曳引驅動占居了主導地位。曳引驅動使傳動機構體積大大減小，而且還使電梯曳引機在結構設計時有效地提高了通用性和安全性。
從20世紀初開始，交流感應電動機進一步完善和發展，開始應用于電梯拖動系統，使電梯拖動系統簡化，同時促進了電梯的普及。直至今日，世界上絕大多數速度在2.5ｍ/s以下的電梯均采用交流電動機來拖動。
20世紀30年代，美國奧的斯電梯公司采用直流發電機——電動機方式在紐約的102層摩天大樓內安裝了74臺電梯，其中最高額定運行速度已達6m/s。西屋電器公司也于1937年在紐約70層的“洛克菲勒”中心安裝了75臺電梯，其中最高額定運行速度達7m/s。
2.電梯控制技術的演變
早期電梯的控制方式幾乎全部采用有司機轎內開關控制，電梯的起動、運行、減速、平層、停車等判斷均靠司機作出，操作起來很不方便。1894年，奧的斯公司開發了一種由層樓控制器自動控制平層的技術，從而成為電梯控制技術發展的先導。
1915年，奧的斯公司又發明了由兩個電動機控制的微驅動平層控制技術，它由一個電動機專用于起動和快速運行，另一個則用于平層停車，從而得到了16∶１的減速范圍，運行較為舒適，平層較準。
為了解決乘客候梯時間長的矛盾，1925年出現了一種集選控制技術。它能將各層站上下方向的召喚信號和轎廂內的指令集中和電梯轎廂位置信號比較，從而使電梯合理運行，縮短了乘客候梯的時間，提高了電梯運行效率。這種技術使司機的操作大大簡化，不再需要司機對電梯的運行方向和停層選擇作出判斷，司機僅需按層樓按鈕及關閉層門按鈕。這一種控制技術現在還在廣泛使用，被認為是電梯控制技術的一大進步。
20世紀30年代，交流感應電動機因其價格低，制造和維修方便而廣泛應用于電梯上。用改變電動機極對數的方法達到了雙速控制的要求，使拖動系統結構簡化，可靠性大大提高。目前我國大多數在用電梯均采用這種交流雙速變極拖動控制。
早期的直流拖動電梯，在發展到交流單、雙速拖動后，隨著30年代高層建筑的發展，人們對電梯額定運行速度的要求日益提高，產生了直流調速控制的直流電動機拖動的高速電梯。這一系統從最初的開環、有級、有觸點控制發展到今天的閉環、無級、無觸點控制系統。這是電梯控制技術的又一次進步。
隨著電子技術的發展，從20世紀60年代末到70年代初，開始發展了應用交流電動機的交流調速拖動，它從交流調壓調速進而發展到變頻變壓調速系統。它以其突出的節能效果在一定范圍內（≤4m/s）完全取代了直流拖動系統。這是目前正在大力發展的技術，被認為是電梯拖動技術的一次飛躍。
微電子技術的飛速發展使微電腦用于電梯的控制，正全面替代有觸點的繼電器控制方式。從而使電梯的拖動控制，信號操作及自動調度控制達到了一個新的高度。如今，微電腦的大量應用及大功率半導體元件的技術發展使得電梯控制系統日益自動化、智能化，交流調頻調壓技術也正向大功率、高速度方向發展。目前，這一技術的發展已使交流調速拖動的電梯速度達到了7m/s，必將逐步取代直流拖動電梯。
二、電梯技術的現狀
1.我國電梯生產的概況
我國電梯事業發展的歷史較短，在新中國成立之前，只有上海、天津、北京有美國奧的斯電梯公司的維修服務站，但也只能修配電梯零件，根本不能制造電梯。新中國成立以后，自1952～1954年期間，我國先后在上海、天津、沈陽建立了三家電梯生產廠。到了60年代，又在西安、廣州、北京等地先后建立了電梯廠。至1972年，全國有電梯定點生產廠家８家，年產電梯近2000臺。
自1978年以后，在經濟增長和基建規模擴大的情況下，電梯市場在1985年完全由賣方市場支配和占領，這一形勢大大刺激了電梯生產。全國各地出現了一大批中小電梯廠，至1999年，全國共有電梯生產廠家近400多家，年產電梯近３萬臺。
電梯品種從一般載貨電梯發展到乘客電梯、高級乘客電梯、自動扶梯（包括小高度、中高度、大高度的單人、雙人自動扶梯）和自動人行道等產品。并從1996年開始，天津、上海等電梯廠有少量產品銷往國外。
電梯的操縱方式也從手柄開關控制發展到按鈕信號控制和集選控制，直到多臺電梯的梯群控制。
在發展電梯控制新技術方面，在1979以前，我國已有一些電梯廠和科研單位合作研究和試驗半導體無觸點的電梯控制系統和多項電梯制造和控制新技術。但由于國內基礎工業水平低，配套元器件質量差，不能滿足電梯的可靠性要求，以及其他主客觀因素的影響，收效甚微。從1979年開始，國內幾家主要電梯生產廠先后和國外電梯公司合資生產經銷電梯產品。首先由北京電梯廠、上海電梯廠和瑞士迅達電梯公司于1980年合資成立了國內第一家電梯合資生產企業——中國迅達電梯有限公司。之后在1985年，天津電梯廠與美國奧的斯電梯公司合資成立了天津奧的斯電梯有限公司。1987年上海長城電梯廠與日本三菱電機公司合資，其他還有廣西柳州電梯廠與前聯邦德國慕尼黑電梯公司合資，廣州電梯廠與日本日立電梯公司合資。蘇州電梯廠又與瑞士迅達電梯公司合資成立了蘇迅電梯有限公司。隨著技術引進和新產品開發，國內電梯市場競爭日益加劇，電梯產品的產量、質量和技術水平也在競爭中迅速提高。目前國內己能批量生產微電腦控制的貨梯、客梯，交流調速拖動的技術水平也在迅速提高。1999年全國運行的電梯已超過30萬臺。
2.國外電梯生產現狀
當今世界電梯生產發展迅速，競爭激烈。世界上主要電梯生產廠商均為跨國公司。其中以美國奧的斯電梯公司和瑞士迅達電梯公司歷史最長。它們都有著百年以上的電梯生產歷史，無論從電梯的產量、品種、技術、經濟實力均堪稱一流。日本的電梯工業水平提高很快，尤以日本三菱電機公司推出變頻變壓調速的新型交流調速拖動系統以來，使世界交流調速拖動控制技術水平大大提高。在此推動下，各大電梯生產廠商紛紛行動，在這一技術領域展開了激烈競爭。
在電子技術飛速發展的今天，高性能的電子元器件不斷出現，價格不斷下降。電梯的控制系統廣泛采用微電腦控制，使電梯的運行性能有了飛躍的發展和提高，提高了可靠性，減少了故障停梯，降低了設備投資，減少了能耗。目前世界電梯技術的提高主要表現在以下幾個方面：
（１）微電腦在電梯控制系統中得到日益廣泛的運用，從而取代了傳統的數量眾多的繼電器有觸點控制系統，大大縮小了控制柜的尺寸，減少了機房占地面積，這在高層電梯上尤為顯著。除電梯安全規范規定的安全保護回路必須由有觸點電器元件組成外，其余大部分控制電路都是采用了微電子固態電路。提高了電梯的運行性能和使用效率，減少了乘客的等候時間，使得乘用電梯變得更方便、更快捷。
（２）應用交流感應電動機的交流調速電梯得到了廣泛的應用，在很大范圍內取代了耗能量大的直流發電機——電動機拖動的電梯。自８０年代初日本三菱公司推出變頻變壓調速系統以來，該技術已日益成熟，這種拖動技術可降低電梯所在大樓的電源容量，減少機房載荷，節省能耗，運行可靠。此外奧的斯公司也研制了交一交調頻調速拖動的交流高速電梯。
在直流拖動技術方面，可控硅供電的直流拖動電梯得到了進一步完善和發展。這種控制技術將減少機房面積，降低電耗，減小噪聲。目前在高速電梯拖動上還有著強大的生命力。
（３）為了簡化電梯的驅動控制系統，提高電梯運行性能；當今國際上各主要電梯生產廠商都專門設計，制造適用于電梯拖動特性的交流感應電動機和低轉速的直流電動機，以適應電梯的Ⅳ象限運行工作狀態的需要；尤其對電動機的機械特性，啟動力矩，單位時間啟動次數等等都有特殊要求。目前尤以永磁同步電動機發展最為迅速。
（４）曳引機結構性能正不斷得到改進。曳引機的體積逐漸縮??；蝸輪減速傳動的效率得到了很大的提高。同時體積更為緊湊，減速比范圍更大，傳動效率更高的行星齒輪減速器正逐步應用于電梯曳引機。曳引機制動器的性能也在不斷提高。高效盤式制動器的應用使電梯曳引機實現了多點獨立制動，大大增加了制動機構的安全可靠性，還使制動器具備了磨損監控，故障報警控制等功能。
（５）永磁材料的技術進步使永磁同步電動機得到了飛速發展。采用這一技術的無機房曳引電梯對傳統電梯技術規范提出了挑戰。具有環保、節能、占有空間小等優點的無機房電梯正在快速發展。具有新世紀綠色環保概念的節能、無污染、高效率的電梯產品正在發展中。
（６）現代建筑形式的多樣化，要求電梯結構有更大的適用性。在不同環境中能適應不同結構的建筑物中垂直運輸的需要。各電梯生產廠商對電梯結構部件進行著不斷的改進。如減小轎廂架高度以適應低層距，低頂層的大樓結構；以無機房的結構設計提高建筑物頂部結構的設計靈活性；降低液壓緩沖器的高度以減小底坑深度；加強轎廂、曳引繩、底坑部件的防護性以適應露天工作的要求。
（７）在電梯轎廂結構和裝飾方面發展了雙層及多層轎廂的客梯和各種外形的觀光電梯。電梯轎廂內外裝飾日益多樣化。從而也促進了電梯安全規范修訂中允許采用如玻璃等非金屬材料來制造轎廂等部件，使轎廂結構更顯豪華個性。使乘用電梯成為一種舒適的運動旅程。
三、電梯技術發展趨勢
在科學技術發展的推動下，電梯技術將產生各種新的變化，新的功能，其近期主要發展趨勢有以下幾點：
（１）電梯的控制系統將廣泛采用先進的大容量微電腦和采用多微機并行處理的技術提高電梯的控制性能。在多臺電梯協調運行的高層建筑中，每臺電梯的控制系統都將具備操縱控制整個梯群的運行調度的能力。這使電梯信號系統具有更可靠、更靈活、更高效率的運行協調性能和更大的安全保障能力。在電梯信號傳輸中將采用串行通信和光導纖維構成的數據處理系統。這種技術可大量減少井道布線量，避免外界電磁干擾，提高信號傳輸的可靠性。
在采用高性能微電腦后，電梯的服務應答方式將全面智能化，在電梯運行中，電腦將通過對日常信號和客流量的自我分析，對各層站客流變化的規律作出定量總結，從而能預測和自動調整梯群運行的調度程序，使乘客的等待時間降低到最低程度。同時還能提高運行效率。
（２）交流調速拖動控制理論和技術水平的進展將繼續擴大交流電動機在電梯拖動中的應用范圍，電梯交流拖動將繼續向高效率、高速度、高精度方向發展。
直線電機直接拖動的電梯將逐步進入世界市場。這種拖動技術不需要在建筑頂層設置機房，節省建筑面積；直接拖動可減少傳動能耗；減少活動零部件可減少磨損，提高機械部件的工作可靠性；改革了摩擦曳引的結構，使鋼絲繩的磨損大大減小，鋼絲繩的壽命和安全系數得到很大提高。這一拖動技術將進一步發展。
（３）綠色環保概念將成為新世紀的技術發展方向。電梯業將在這方面大力開拓發展，以節能、無污染、低噪音，良好的電磁兼容性能；以及高可靠性、長壽命、低維保要求的電梯新產品將不斷涌現。
（４）新型液壓電梯不斷出現。采用有對重推拉缸結構的液壓電梯，將一改高能耗的老面孔。以電控調速代替調速閥將大大減少液壓元件數量，提高運行效率，節能降噪。在老建筑物的改造中大有用武之地。
（５）電梯的安全保障功能將進一步強化。由于電梯操作日趨自動化，因而電梯安全保障系統必須能保證乘客在電梯本身發生故障、或在乘客受到災害威脅時的安全。電梯控制系統將具有故障自診斷、故障預警、冗余避錯、遙控監測等功能。電梯系統內若產生故障，最安全的對策是暫時性制停轎廂，在無其他危險因素時，應立即撤出乘客。為此電梯將配備慢速自動救援系統。在防止災害方面，電梯將具有火災和地震緊急返回、斷電緊急?？抗δ?。特定場合的電梯還須有防盜、保密應召系統。在乘客通話呼救系統上，將從目前的內部呼救系統逐步過渡為通過公共通信系統呼救或發出指令，從而提高保障能力。
（６）在電梯轎廂中創造藝術氛圍，給人以眼目清新，心曠神怡的感官享受，已成為各國工業裝璜界探索的課題。電梯轎廂內部裝璜將發展為多種藝術形態，其主要特點是著重改善轎廂空間狹小的壓抑感；致力于與所在大樓的工作環境產生互補和諧調作用。使乘客在乘用電梯時調節一下神經，讓疲勞的肌體得到放松，促進人們的身心健康。這一要求成為提高電梯乘用舒適感的重要一環。為此可在轎廂內安裝大屏幕顯示器。在風光藝術電視的背景上以字幕顯示運行方向和層站信號，以語音提示報站，以音樂減小電梯運動噪聲的影響。
展望未來，超高層建筑的發展將需要發展更高的運行速度的電梯。在千米以上高度的建筑中將不再能采用鋼絲繩曳引驅動的型式，需要發展其他驅動方式。如取消鋼絲繩懸掛曳引，將能采用多轎廂同井道分區運行，從而提高井道利用率，電梯就能像地鐵一樣具有高效的輸送能力。這還將同時促進信號光控傳輸或無線傳輸、超導磁力懸浮拖動，轎廂氣壓自動調節及其他新技術的發展，電梯工業產品將更加五彩紛呈。
湖南磊鑫電梯有限公司是一家專業從事電梯銷售及配件銷售、電梯安裝、維修的服務性專業公司。公司始建于2011年12月，注冊資金1008萬元，擁有固定資產150萬元，辦公面積310㎡，倉庫面積105㎡ 。 公司現有員工65人，專業工程技術人員10人，其中高級工程師2人、工程師6人。施工設施42臺（套），儀器設備62臺（套），取得由湖南省質量技術監督頻發的電梯安裝、維修A級資質許可證，具有售后服務一條龍的生產及質量保證能力。
