专利名称：重力势能升降机的制作方法
技术领域：
本用新型涉及升降交通工具技术领域。
在现有技术方面，电梯等升降机械是以电能为动力，因此消耗大量电力。
本实用新型的目的在于提供一种以重力势能为全部或主要能源的升降工具，代替电梯等升降机械，大量节省动力电能。
我们知道，在重力场中，物体在外力F作用下克服重力从A点位移上升一定高程H到B点作功，消耗的能量等于此物体得到了回返A点的重力势能。本实用新型就是根据上述原理设计的。
为说明重力势能的可利用性质，下面结合图1予以论证图中mA为被载运物体，mB是与mA重量相等的蓄能配重。mA与mB之间分别用两根等长的绳索联接并挂在两滑轮上。mA与mB之间有高度差h。此时，mA对A点有势能Vh＝mAgh、如给滑轮1按逆时针方向施加克服摩擦的力，mA便可回落A平面释放了势能Vh，同时将mB拉升到B平面使mB得到即蓄存了势能Vh，以备再提升mA时用。只要不断补给机械运动中自身损耗的能量△V(以下简称补给能量)，mA即可反复作升降运动。实验证明△V远小于Vh，这就是重力势能可利用的性质。
另外，经过计算得出1.势能升降机的有效势能与补给能量之比为41；2.作同一功，电梯耗能与势能升降机补给能量之比为7.41。
本实用新型的能量补给方式可按升降机的用途选择“人工势能补给”和(或)“电力补给”。
为了说明“人工势能补给”方式，以装有势能升降机的15层居民楼为例，居民上楼时，4楼以上方可乘升降机，这样，乘升降机(耗能)与步行登楼(补能)的层数之比为41，下楼时乘机全程降至地面(蓄能)，蓄能与耗能的能量差作为补给能量可保证势能升降机靠重力势能长期工作并满足居民生活的需要。
“电力补给”是由空气压缩机向势能升降机的高压储气罐充入压缩空气而实现的，耗费相当于电梯六分之一的电力，势能升降机便可同电梯一样地工作。
以下结合附图描述本实用新型的结构。
图1为重力势能可利用性示意图；图2为势能升降机结构示意图；图3为图2右视杆链放大示意图；图4为图2虚线框内的右视放大图；图5为图2虚线框内的剖视放大图。
其中1.滑轮2.钢绳3.轿厢4.测重器5.滑轮6.滑轨缝7.滑块8.滑块轴9.杆链10.半齿轮11.动力活塞筒12.电控阀门13.活塞杆14.限速活塞筒15.小蓄能箱16.电控阀门17.蓄油筒本实用新型主要由动力转换、安全限速及能量蓄存装置等组成。
升降机轿厢的“对重”为双半齿轮杆联成的杆链(9)，每节杆的中心轴承装套在沿滑轨缝(6)作直线运动的滑块轴(8)上，杆链的上端与牵引轿厢的钢绳(2)牢接，下端与地面牢接。杆链(9)的节数随楼高而定，每节杆的长度随轿厢底边长度而定，改变任意一组相邻滑块(7)的距离，即改变了此相邻杆的夹角，杆绕滑块(7)旋转一定角度，全链所有杆随之旋转同一角度，全链各杆中心的滑块也同时改变相邻的距离。若全链总伸缩距离为△H，全链杆数为n，则∑H＝n·△H。本设计以此控制杆链的最低滑块间距操动全链的伸缩。
当空轿厢(3)停靠在最顶层时，杆链(9)在自重作用下水平横置在最低位置，由于每节杆之间有两端的半齿轮(10)与相邻杆咬合，所以对外显示全链的总重，轿厢(3)下降运动时，杆链整体随之上升的同时各杆间夹角也随之张开，轿厢运动速度是二者之和，即杆链的重量相对减轻，为回收蓄存势能提供了条件，轿厢上升运动时杆链作为整体重量牵引轿厢上升的同时杆间夹角合拢，轿厢的上升速度是二者之和，所以相对省力、节能。
滑轮(5)是为带动无级调气式空气压缩机而设，空气压缩机将势能升降机的能源蓄存于高压储气罐，调气式压缩机按轿厢下测重器(4)给出的电信号调整向高压储气罐蓄存压缩空气的流量。
双向可控的活塞筒(11)固定在轨缝两边的板壁上，活塞杆(13)顶端与穿过轨缝(6)的最低滑块连接。最上端滑块与钢绳(2)焊接在一起，钢绳穿过或越过下面所有滑块至滑轮(5)，动力活塞筒(11)由电控阀门(12)与势能升降机的高压储气罐相通。高压储气罐内蓄存的压缩空气作用于双向可控活塞筒(11)内的活塞，通过电控阀门(12)控制动力活塞筒(11)与高压储气罐之间气体流量，来控制活塞杆(13)的伸缩速度和距离，从而操纵轿厢(3)的升降速度和距离即楼层高度。
限速装置由限速活塞筒(14)、小蓄能箱(15)、蓄油筒(17)三部分组成。在动力活塞筒(11)两边装有一对限速活塞筒(14)，三个活塞杆的顶端联在同一水平线上，两个限速活塞筒共用一个小蓄能箱(15)，在活塞处于最下极限时，向蓄油筒(17)及活塞筒(14)中注满油，两限速活塞筒与动力活塞筒(11)同步运行。但两个限速活塞筒无论是上行还是下行都有微孔限制活塞油的流速，阻止活塞过速运动，从而保证安全。限速活塞筒(14)上端由微孔管联通小蓄能箱(15)，当轿厢下降时，限速活塞慢速将活塞油注入小蓄能箱(15)下方，从而压缩了小蓄能箱上方的空气，蓄存了压缩空气的弹性势能，待轿厢上行时，空气的弹性势能释放出来压限速活塞下行，助动力活塞运行，节省能量，当轿厢空载下降时，电信号将电阀门(16)打开联通了小蓄能箱使活塞油自行循环，以防动力活塞筒为限速活塞筒的蓄能而耗能，负载升降时，阀门(16)将蓄油筒(17)与小蓄能箱(15)通路切断，并接通蓄油筒与大气管路。
本实用新型利用重力势能可全部或大部代替各式电梯、电扶梯等升降交通工具的动力电能，节省大量能源。
权利要求1.一种势能升降机，其特征在于由动力转换、能量蓄存及安全限速装置构成；双半齿轮杆联成杆链(9)，杆链(9)的中心轴承装套在沿滑轨缝(6)作直线运动的滑块轴(8)上，杆链的上端与牵引轿厢的钢绳(2)牢接，下端与地面牢接；滑轮(5)带动无级调气式空气压缩机将势能升降机的能源蓄存于高压储气罐，双向可控的活塞筒(11)固定在轨缝两边的板壁上，活塞杆(13)顶端与穿过轨缝(6)的最低滑块连接，最上端滑块与钢绳(2)焊接在一起，动力活塞筒(11)由电控阀门(12)与势能升降机的高压储气罐相通；限速装置由动力活塞筒(11)两边的一对限速活塞筒(14)、小蓄能箱(15)、蓄油筒(17)三部分组成，限速活塞筒(14)上端由微孔管联通小蓄能箱(15)。
专利摘要本实用新型是一种以重力势能为全部或主要能源的升降工具，它主要由动力转换、能量蓄存及安全限速装置构成，调气式空气压缩机将势能升降机的重力势能蓄存于高压储气罐内，储气罐内蓄存的压缩空气在电控阀门控制下作用于双向可控活塞杆，带动可升降的杆链牵引轿厢升降；限速装置由限速活塞筒、小蓄能箱、蓄油筒三部分组成。
该势能升降机利用重力势能可全部或大部代替各式电梯、电扶梯等升降交通工具的动力电能，节省大量能源。
文档编号B66B7/00GK2140360SQ9224188
公开日1993年8月18日 申请日期1992年11月26日 优先权日1992年11月26日
发明者赵士修 申请人:赵月