液压电梯的发展概况.doc

液压电梯的发展概况缸,屯睇吨拜.聃爱,毒.诒,麟液压电梯的发展概况(工)g7,7/摘要关键词一杨华勇徐兵本文在综述液压电梯在国际上占有较大的市场份额的基础上,阐明了液压电梯的技术特点和使用场合.分析了液压电梯在国内的潜在市场,对国内液压电梯的研制和开发进行了回顾和展望,指明了液压电梯国产化的发展前景.液压电梯发展概况ASurveyoftheDevelopmentofHydraulicLiftAbstlct:Aftersummarizingthathydraulicliftoccupiesalargepartininternationalmarket,itexpoundsthetechnicalfeaturesandusingoccasionsofhyarauliclift,analysesitslatentmarketathome,reviewsthehistoryandlooksintothefutureofitsdevelopment,andpointsoutthevastvistasofitshomemadization.1国外液压电梯的发展情况电梯的广泛使用早已成为工业化社会的标志之一,目前在发达国家里电梯早已深入了人们的日常生活,在商场,办公楼,停车场,车站与机场等公共场合,以及公寓楼,私人住宅中电梯已是必不可少的垂直交通工具.液压电梯的发展比电动曳引式电梯晚,虽然上世纪中叶伦敦金融城内的办公楼就开始使用了液压电梯,但真正大规模地推广使用是50年代末才开始,60年代则进入持续稳定增长期.以美国市场为例,1962年年订货量就价值2100万美元以上,销售的液压电梯台数占电梯总销量的26.8,到1969年增加到近6000万美元,占领了38.3的电梯市场.进入70年代后,随着液压技术的发展,液压电梯进入了迅猛发展的阶段,1973年美国液压电梯定货量突破1亿美元大关,销售额占电梯市场的48.7%,1979年又翻了一番,达2亿多美元,市场占有率上升至63.7.进入80年代液压电梯技术更加成熟,系列化产品门类更加齐全,其市场占有率也在稳定中逐步增长.1983年订货额突破3亿大关,1989年增至3.9亿美元.销售台数占电梯总销量为67.2.事实上,在过去的几年里,虽然国际市场上新安装的电梯总数有所回落,但液压梯的安装量则一直在逐年增长通过对国外液压电梯技术的考察,与国际上先进的液压电梯制造厂家的交流.以及大量的文献检索工作1(23都表明国际电梯市场上l0层(高40m)以下建筑中的电梯70%采用了液压电梯.比如日本l988年液压电梯的安装量为5875台,占总量的23.6%;1989年以17.5的速度递增达6905台;而近几年增长速度均在两位数以上,1995年达8556台.西欧共同体诸国液压电梯的年平均安装量占总量的45,其中西德为60左右,英国为55.瑞士40;美国近年高达70,而斯堪的纳维亚北欧诸国则高达8090;加拿大1989年电4中国电梯1997.5电梯技术梯总销量2787台,其中液压电梯就有1300台;苏联从80年代初起大力研究与发展液压梯,已占当前年电梯设置量的20.近几年四小龙和东南亚各国也在着力开发与拓宽液压电梯的市场,增加设置量.2液压电梯的技术特点与使用场合液压电梯之所以能在国际市场上保持畅销,主要是与其他驱动形式(如曳引电梯)的垂直运输工具相比,具有以下优点:2.1建筑结构(1)机房设置灵活.液压传动系统依靠油管传递动力,因此机房位置可设置在离井道周围20m的范围内,且机房面积仅45m;因此就不需要在井道上部设机房,使其顶部和建筑屋顶平齐,使建筑结构简化.(2)井道利用率高.通常液压电梯不设置对重装置,故可提高井道面积利用率.(3)井道结构强度要求低.由于液压电梯轿厢自重及载荷等垂直负荷,均通过液压缸全部作用于井道地基上,对井道的墙及顶部的建筑性能要求低.2.2技术性能(1)运行平稳,乘坐舒适.液压系统传递动力均匀平稳,且比例阀能实现无级调速,电梯运行速度曲线变化平缓,因此舒适感优于曳引调速梯;(2)安全性好,可靠性高,易于维修.液压电梯除装备有普通曳引式电梯具备的安全装置外,还设有:a.溢流阀,可防止上行运动时系统压力过高.b.应急手动阀,电源发生故障时,可使轿厢应急下降到最近的层楼位置,自动开启厅,轿门,使乘客安全走出轿厢.c.手动泵,当系统发生故障时,可操作手动泵打出高压油,使轿厢上升到最近的层楼位置.d.管路破裂阀,当液压系统管路破裂轿厢失速下降时,可自动切断油路.e.油箱油温保护,当油箱中油温超过某一值时,油温保护装置发出信号,暂停电梯使用,当油温下降后方可启动电梯.(3)载重量大.液压系统的功率重量比大,因此同样规格电梯,载重量相对较大;(4)噪声低.液压系统可采用低噪声螺杆泵,同时油泵,电机可设计成潜油式工作,构成一个泵站整体,大大降低了噪声.(5)防爆性能好.液压电梯采用低凝阻燃液压油,油箱叉为整体密封,电机,油泵浸没在液压油中,能有效防止可燃气,液体的燃烧.2.3使用维修(1)故障率低.由于采用了先进的液压系统,且有良好的电液控制方式,电梯运行故障率可降至最低.(2)节能性好.液压电梯下行时,靠自重产生的压力驱动,能节省能量.国外的资料统计表明,如果实现了大规模工业化批量生产,40m以下的建筑物,采用液压电梯总的费用(包括建筑费用,安装费用,产品成本,维修费用)最低.由于液压电梯的这些特点,它特别适用于宾馆,办公楼,图书馆,医院,实验室,中低层住宅,这些场合电梯的要求是乘坐舒适,噪声低,可挚眭高;b.车库,停车场,由于汽车电梯轿厢规格大,输出功率大,因此采用对称布置的双缸液压电梯,可使轿厢处于相当平稳的运行状况;c.需增设电梯的旧房改造工程,由于旧房的改建受原土建结构限制,配用液压电梯是最佳选择;d.古典建筑,古典建筑不能破坏其外貌及内在风格,因此采用液压电梯也是较好的方案;e.商场,餐厅,豪华建筑一般适宜于观光梯,而观光梯大多采用液压直顶式驱动f.跳水台,石油钻井台,船舶等工业装置上,由于这些装置一般不能设置顶层机房且要求的载重量大,因此液压梯优势也较为明显.3我国液压电梯的潜在市场可分为以下两大类:第一类包括商场,高级饭店等豪华建筑中使用的观光电梯,由于液压电梯既能保证运行性能的优越,又能达到整体协调豪华的要求,因此这一类市场其优势较为明显.同时还包括旧房改建增设电梯的使用场合,一般旧房改造增设电梯要求安装灵活,占地少,因此需要顶层机房的曳引式电梯就相对处于劣势,特别是一些需要保证外观及内在建筑风格的古典建筑中安装的电梯,液压电梯更会以其灵活的安装特点,良好的性能及较低的故障率成为用户的最佳通常也是唯一的选择.若按发达国家的标准,今后10年内随着人民生活水平的提高,旧房改造对液压电梯会有大量而迫切的需要,此类市场已经启动,由于液压电梯优势极其明显,只要再稍作宣传推广电梯技术VCHINAELEVATOR1997-55工作,估计大量的用户会使液压电梯进入大规模批量化生产的阶段.另外一些特殊使用场合,如汽车梯,船用平台等,由于液压电梯具有功率重量比大,安装灵活等优点.这些特点将会使液压电梯在推出后,可以几乎垄断这些使用环境.第二类市场包括办公楼,图书馆,医院,实验搂等建筑,这一类市场虽然已有少量订货,但还有待进一步开拓.如果这一类市场得到开发,并且在第一类市场的带动下,液压电梯象发达国家一样进入大规模工业化批量生产,则成本可比当前单台电梯低10%左右;另外由于液压梯的性能也略有优势,因此大量的用户将会刺激液压电梯生产规模的进一步扩大,成本的进一步降低,电梯厂家也会投入更多资金提高其性能.这样就会形成一种良性循环,并最终在一个较低的生产成本上达到稳定,使液压电梯无论在性能上或是在成本上都比曳引式电梯具有更大的竞争力.当前国内液压电梯市场已经启动,用户也在逐渐增加,用户主要是高级宾馆与大型公用建筑.如前几年修建北京香山饭店,南京的金陵,上海的锦江饭店等,而这几年兴建的现代化建筑物中的液压客,货梯数量更是日益增长,我国各大城市特别是沿海开放城市液压电梯也有了一定的数量.一方面市场的需求量在逐渐增大,由于液压电梯生产的不足,造成了目前基本上保证一些重点工程为主的局面;另一方面我国现有的生产能力完全能组织大多数液压梯部件的生产,对于少量关键部件技术难关已被攻破,可以说我国液压电梯控制系统的研究水平已接近世界先进水平,完全有能力在短期内研制出符合我国国情与市场特点的液压电梯,但真正实现大规模批量化生产以降低造价仍需长期不断的努力.从96北京国际电梯展览会的盛况可以看出.国际上几乎所有的液压电梯控制系统生产厂家均展示了各自的产品,并且积极寻找国内的合作伙伴.这些厂家有意大利的GMV.德国的LEISTRITZ,BLAIN,ALGI和LMC集团的OnlrLift,瑞士BERINGER,日本的金村等.这些液压电梯厂商瞄准了中国国内巨大的电梯市场,希望占据一席之地,这不仅增加了国内电梯市场产品的种类,也无疑会促进中国液压电梯技术水平的提高.4国内液压电梯研制和开发的现状我国的电梯行业起步较晚,到1975年止才累计生产了4000多台电梯,但改革开放后电梯行业取得了突飞猛进的发展,到1990年已累计生产近l0万台电梯,1995年年产量达2.89万台.年增长33.产值100亿多,年增长50.目前除了,几家合资大厂外,几乎每个省市都有电梯生产厂家,乡镇企业办的电梯制造厂也很多.电梯正在开始逐步走进我国人民的日常生活.我国液压电梯的研制工作始于1977年,由当时的一机部起重机械研究所主持,受技术条件的限制.采用了通用液压元件的技术方案试制出的液压梯未能达到预期的设计与性能要求.浙江大学流体传动及控制研究所(以下简称浙大液压所)与天津传动所合作,在1984年联合研制成功的2台处当时世界先进水平的流量反馈新型电液比例控制液压电梯,性能达到了设计要求,1985年通过了省级鉴定填补了我国的空白.在这第一轮研究的基础上,在国家自然科学基金和国家教委流体传动及控制开放实验室基金支持下,浙大液压所继续进行了第二轮液压电梯控制系统的控制策略的研究与软件的开发及微机优化控制,并获得了满意的结果,1989年8月通过项目鉴定.这些工作都为目前着手进行的第三轮的新元件的研制工业化批量生产奠定了基础.1990年以后我们一方面立足于研制新型的电梯液压控制系统和新元件,另一方面则是力促新产品的开发与推广使用.近几年我们致力于如下领域的研究工作:调频调速(VvVF)容积控制液压电梯电液控制系统;轿厢速度反馈大闭环速度控制系统;液压电梯专用新型电液比例集成控制阀块;采用压力油箱的节能型液压电梯控制系统;液压电梯控制系统控制策略;液压电梯系统温升和动态散热计算;液压电梯CAD仿真系统.以上领域的科研工作均处国际上液压电梯技术研究的前沿,其目的就是提高液压电梯产品性能和稳定性,降低能耗,而且在消化,吸收前人经验的基础上,结合我国市场和现有机加工条件的特氨,致力于高,中,低档三种类型液压电梯控制系统的技术开发和新产品试制及推广工作.在我们的帮助支持下全国有5家电梯厂家试制出了液压电梯新产品,并已陆续在全国各地投放市场.我们测算我国液压电梯的年需求量(台数)如下:6中国电梯19975电梯技术lgg6l997l998l99920004009001600250040005液压电梯的国产化前景要使液压电梯逐渐形成批量并在国内占有一定比例的市场,最基本的还是要利用现有的技术力量,投入必要的资金,开发元件及配套技术.当前除了在安装维修,保养方面注重人员的培训与加强管理外,在液压电梯的生产上还要解决轿厢的改型设计与安装,突破液压控制系统中有关油缸,油源及控制阀块的核心制造技术.液压油路系统的选型我们已有定论,可供选择的余地小,同时是否应采用专用集成复合流量控制阀,还是使用普通流量与方向控制的方案选择的争论也不大了.而专用复合流量阀中,国际上流行的无非就是先导级带与不带机械反馈装置的开关电磁铁控制方案与采用比倒电磁铁控制方案三大种,其中以比例流量控制阀的效果为最佳,技术最为先进.同时如何降低占液压电梯系统总造价506O的长行程液压柱塞缸的成本,提高其性能也是当前存在的一大问题,由于当前液压电梯批量小,因此单件液压缸造价高,报价乱.要打破这一不利局面,必须首先在液压缸定点生产上入手,例如利用我们掌握的专项技术为交换条件,先定一机械厂定点生产价廉的长行程,加工要求低的液压柱塞缸,并以此为突破口形成一定批量的产品,以启动市场把液压梯的批量搞上去.在积极引进和与瑞士,美国进行多种形式合作的同时,由于比例元器件及比例控制系统是我所的强项,处国际先进水平的地位,比例技术的推广和电梯电液控制系统项目已列入国家级火炬计划.通过市场分析及对我们当前技术水平的评估,我们完全有能力有信心在短期内提高国产化率,降低成本,并推动液压电梯进入工业化批量生产阶段.参考文献1杨华勇.液压控制亲统与元件设计的研究(电梯液压控制系统与零件篇)(博士后研究报告.浙江大学,1991.5;2杨华勇路甬祥.国产液压电梯工业化的进度.华东电梯情报第六届年念特邀大会论文,1991;3杨华勇骆季皓流量控制回路在液压电梯中的应用.上海电梯,1992.14(1)4杨华勇骆季皓液压电梯机械工业出版社t19975绦兵.液压电梯专用流量电反馈电液比例流量阀的研宄浙江大学硕士学位论文,i9952.扬华勇橡兵,新江大学最体传动爰控制研兜所,310B21杭州玉采收一日期:199701-20辑党立渡电梯维修事故实例吴正#孙忠杰I一名员I在底坑中I作时被挤压致死1996年4月11日,一名台湾维修工在接到紧急维修电话后进行维修工作时因事故死亡他,24岁,有不到两年的维修工作经验.事故发生在台湾一无人住的综合公寓中.事故过