观光真空电梯的井道力学的制作方法

本方法属于电梯领域，该电梯用在竖直放置或竖直倾斜的电梯竖井中的电梯轿厢运送人、动物和物品。更具体地，本方法属于真空电梯领域，其中电梯轿厢借助电梯轿厢上方和下方的气压差在竖直放置或竖直倾斜且气密密封的电梯竖井中运动。

背景技术：

1、本节中描述的方法是可以采用的方法，但不一定是先前已经设想或采用的方法。因此，除非另有说明，否则不应假定本节中描述的任何方法仅仅因为它们包含在本节中就符合现有技术的条件。

2、现有的电梯设计因操作方式不同；他们有很大的局限性。

3、牵引电梯是最常见的电梯类型，其中轿厢通过滑轮系统上的牵引钢丝绳或带升高和降低。

4、由于采用混凝土竖井、导轨、导轨和配重，因此牵引电梯的空间效率不高——牵引电梯占用的空间很大，通常需要在电梯竖井顶部设置单独的机房。此外，牵引电梯安装和维护成本高，不适合低层建筑或住宅单元的私人场所或小型办公室内使用，因为占地面积大，安装成本高，维护成本高，并因携带致癌剂的大量润滑油而承受健康风险。

5、牵引电梯设计使用配重来抵消轿厢及其乘员的重量。通过这样的设计，马达不必移动那么大的重量。牵引电梯可以是有齿轮的或无齿轮的。在齿轮电梯中，存在齿轮箱，其连接到驱动轮子并移动绳索的马达上。带齿轮的机器可以达到高达500英尺/分钟的速度。这些模型在初始投资、维护成本和能源消耗方面可能具有中间成本。在无齿轮牵引电梯中，滑轮直接连接到马达的端部。这些型号的速度可高达2,000英尺/分钟。这些模型具有较高的初始成本投资和平均维护成本。然而，无齿轮牵引电梯比齿轮牵引电梯更节能。

6、牵引电梯最适用于居住空间外的通风竖井中的高层建筑，在这种情况下，大面积的开销和高昂的安装和维护成本是可以接受的。

7、液压电梯不使用高架起重机械。相反，这些电梯通过使用安装在气缸内的液压流体驱动活塞来提升轿厢。传统上，液压流体以合成油为基础，在安装时会对环境产生影响。

8、液压电梯的局限性在于低层、低速、高安装和维护成本、高能源成本和高环境影响，这使得这些类型的电梯不适合安装在私人住宅中。由于运行速度低(通常为150英尺/分钟或更小)，液压电梯经常出现在高达五层楼的建筑物中。

9、液压电梯高度受限的另一个原因是液压缸和活塞的结构由于技术限制而无法延伸到更高的高度。此外，与其他类型的电梯相比，液压电梯的功耗更高。

10、液压电梯分为三种不同类型：带孔型、无孔型和绳索型。带孔型液压电梯的液压缸放置在钻孔内，行程可达60英尺。无孔型液压电梯不需要钻孔，使得这种类型的电梯非常适合现有建筑物或钻孔太困难或太昂贵的区域。无孔型电梯不应安装在需要超过40英尺行程的任何地方。绳索型液压电梯使用绳索和活塞的组合来移动电梯，其最大行程距离为约60英尺。

11、无机房(mrl)电梯是在电梯竖井上方不具有专用机房的牵引电梯。机器位于超控空间内，并且当需要维护或维修时可从电梯轿厢顶部进入。

12、由于环境影响、相对较高的噪音水平、较大的占地面积以及中高昂的安装和维护成本，因此mrl电梯不太适合在私人住宅或单身住宅单元中使用。

13、控制箱位于与电梯竖井相邻的控制室内。mrl电梯的最大运行距离可高达250英尺，运行速度可高达每分钟500英尺。mrl电梯在初始成本和维护成本方面与齿轮牵引电梯相当，但与齿轮电梯相比，mrl电梯的能耗相对较低。无机房电梯正成为行程高达250英尺的中高层建筑的最热门选择。mrl电梯能效高，占用空间小，其运行和可靠性与无齿轮牵引电梯相当。mrl电梯在美国采用如此缓慢的主要原因是建筑规范中有不允许马达位于井道内的规定。

14、无竖井电梯是小型住宅电梯，其被设计成适应2层楼的生活，在安装过程中干扰最小。它们是楼梯升降机或竖井电梯的良好替代品。

15、无竖井电梯的局限性很多，包括安全问题，这要求该电梯只能运行一层，因为其代表了由于“开放式”竖井结构导致的坠落危险，因为潜在的肢体割伤导致高损伤风险。因此，无竖井电梯配备了多个传感器，以在轿厢在上升/下降过程中遇到障碍物时停止运行。出于安全原因，这种结构配备了恒压控制装置，这意味着一个人可以按住电梯呼叫按钮或目的地楼层按钮来使轿厢保持运动。此外，这种电梯噪音大，对环境有负面影响，并且维护成本高。

16、顾名思义，这种类型的电梯没有竖井，代表了一种“开放式”结构，电梯的轨道/导轨是开放和暴露的，轿厢在开放的电梯导轨上上下移动。马达安装在电梯轿厢的顶部，并且使用绳索/电缆将轿厢向上/向下拉动。

17、气动电梯在轿厢顶部的“竖井”中使用部分真空，以在密封的井道竖井中上下移动轿厢。

18、由于技术限制，气动电梯速度慢且负载能力小，它们通常只能提升较小的负载(最大型号可达500磅)并且安装限制很大。气动电梯的另一个缺点是竖井使用丙烯酸材料——由于与轿厢真空密封件的摩擦，它会随着时间的推移而磨损、划伤和变暗。除其他缺点外，圆管形状使竖井在容纳轮椅时在私人环境中变得笨重，并且几乎不可能进行改装。最后，高噪音水平使这种独特类型的电梯远非私人安装的首选。

19、在气动电梯设计中，为了将轿厢保持在同一高度，位于“竖井”顶部的阀门与用作“制动器”的隔膜或活塞一起关闭。如果轿厢上方的压力突然增加，则也会使用“制动器”。为了下降，气动电梯设计采用了阀门，使得空气可以对“竖井”加压，从而使轿厢靠自身重量下降。在停电的情况下，轿厢会自动缓慢下降到底层。行驶并不平稳，而是“颠簸”——例如，为了让轿厢下降，首先需要稍微上升一点，这样制动活塞才能缩回，然后可以通过以下方式使轿厢下行：降低真空力或让外部空气进入“竖井”，并允许轿厢靠自身重量下降。同样的“颠簸感”在上升过程中也很明显——当轿厢需要停在某个楼层时，首先需要上升到比楼层高一点，让制动活塞回缩，然后下降到楼层并停靠在缩回的活塞上。由于气动电梯设计的技术限制，“竖井”由丙烯酸材料制成，并且呈圆形。

20、本方法旨在克服的现有解决方案的缺点可以总结如下：

21、-糟糕的设计。电梯通常与笨重的结构相关联，在其结构中承载着混凝土和重金属。虽然这些元素乍一看似乎是必要的，但电梯的核心架构已经100多年没有改变，需要在技术和美学设计上进行重大变革。事实上，多年来一直沿用于电梯的技术手段对电梯设计的尺寸、形状、所用材料、美学等方面都提出了一定的限制，从而对美学提出了相当大的挑战。出于这个原因，私人住宅中的电梯通常被隐藏起来，以掩盖丑陋的建筑元素，如轨道、导轨、链条、绳索、配重、滑轮和齿轮。因此，现有的电梯系统已成为购买者预算中的一项昂贵项目，其中电梯被认为是残障人士、失能人士和受损人士在多层住宅中“必备”的解决方案。

22、-不安全。绳索和电缆可能会断裂，带来自由落体的风险，并且该系统依赖于当电缆断裂时可能会启动的紧急制动器。紧急制动机构总是需要轨道存在于结构中，因为制动器被锁定在轨道上。气动电梯中的真空损失也会产生自由落体风险。安全问题在于，任何现有的电梯设计都有其安全特性，具体通常依赖于单一的重要机制，如锁定在轨道上的制动器，其任何故障都会带来重大安全隐患。对单个特征的双重和三重安全保护通常被认为是昂贵的开销。因此，需要经常进行维护，定期强制更换安全部件(例如电缆、绳索、制动器)以确保安全功能始终可操作，从而增加了维护成本。在气动电梯中，电子装置或阀门控制机构的故障也可能造成自由落体风险。无竖井电梯由于其开放式结构，还存在儿童受伤和肢体受伤的严重风险。

23、-健康危害。大多数电梯大量使用化学油来润滑移动的金属部件，如齿轮箱、轨道、导轨。此外，液压电梯使用特殊的合成液压油。所有这些油都含有有害的烟雾，这些烟雾携带着致癌物质，并给人们的生活带来令人讨厌的油味。如果通风良好的竖井放置在公共区域(如实施现代主流安装时)，这不是大问题。但是，当安装在私人住宅或密闭空间时，会使居住者暴露在有害烟雾中并危害健康。

24、-笨重——现有电梯占用大量空间。牵引、液压和mrl电梯基本上需要混凝土竖井、用于导轨和导轨的空间、用于竖井内滑动门机构的空间以及用于配重的空间，这将竖井占用空间扩展到轿厢的占用空间之外。事实上，牵引、液压和mrl电梯占用的空间比轿厢的占用空间大3-5倍，使其“非常笨重”。气动电梯的形状为圆管，并采用预组装体，从而给安装带来了挑战。这些类型的电梯也占据比轿厢的占用空间大得多的占用空间。例如，可容纳轮椅的气动电梯型号直径超过5英尺，其不太可能适合任何房门，成为改装展品。相反，无井道电梯占用空间最小，但仅限于一层，并且存在严重的安全隐患。在现有房屋中安装电梯时，笨重的解决方案有一个主要缺点，并且在考虑改造电梯解决方案时可能会让人望而却步。

25、-嘈杂。在考虑将电梯安装到私人住宅和公寓中时，来自运行马达、滑轮、导轨、链条以及在气动电梯的情况下高噪音空气压缩机的噪音是一个额外的挑战。

26、-速度慢。所有家用电梯都非常慢，以每秒5-8英寸的速度运行。更快的解决方案通常与体积更大、成本更高的替代方案相关联。

27、-能源成本高。由于市场上任何现有系统的齿轮箱、滑轮、轨道和导轨中的摩擦，电梯使用大量功率来克服摩擦，从而使整个系统的能源效率低下。

28、-昂贵的。由于轨道和导轨、齿轮箱、混凝土竖井等重型金属结构和漫长的安装，现代电梯承担着高昂的产品和安装成本。此外，由于频繁维护和更换易损件，因此维护成本高，使得安装和维护电梯的高成本成为望而却步的因素。

29、本文档下文中的当前方法中呈现的技术克服了上面概述的缺点。

技术实现思路