一種利用電梯上下運動進行發(fā)電的設(shè)計方案

1、一種利用電梯上下運動進行發(fā)電的設(shè)計方案A design scheme for generating electricity by using elevator up and down motion廣東廣都電扶梯部件有限公司 何先學(xué) / HE Xianxue 華南理工大學(xué) 何煥鋒/HE Huangfeng隨著電梯的普及，電梯的能耗問題越來越受到人們的重視。人們已經(jīng)在研究和利用利用電梯的上下運動來發(fā)電,并用蓄電池儲存起來，可提供給轎廂照明、應(yīng)急燈及風(fēng)扇用，以實現(xiàn)更科學(xué)地利用能源。本文提供了一種利用電梯上下運動進行發(fā)電的設(shè)計方案。， 設(shè)計方案1.1，本案發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計思路及目的該發(fā)電系統(tǒng)安裝在電梯轎廂

2、上，隨電梯轎廂運動，由相關(guān)機構(gòu)帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)發(fā)電。如圖所示，該發(fā)電系統(tǒng)由驅(qū)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置、直流發(fā)電機、穩(wěn)壓控制器、蓄電器等組成，蓄電器所儲存的電量可供給照明、緊急呼叫電話和應(yīng)急燈用，也可通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電；尤其是在市電停電下作為備用電源使用。1.2，工作原理如圖所示，直流發(fā)電機、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)及驅(qū)動機構(gòu)均安裝在轎頂?shù)牡鬃稀⒁粭l鋼絲繩上端固定在井道頂面，順著井道垂直向下，下端連接張緊配重；鋼絲繩穿過驅(qū)動機構(gòu)。其工作原理是：當(dāng)電梯向上或向下運動時，鋼絲繩在摩擦力的作用下帶動驅(qū)動機構(gòu)的摩擦輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動機構(gòu)通過動力輸出軸把運動轉(zhuǎn)給只能單向輸出的轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)，轉(zhuǎn)向

3、控制機構(gòu)把運動輸入到速度調(diào)節(jié)裝置，通過速度調(diào)節(jié)裝置帶動直流發(fā)電機發(fā)電。2,結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1,驅(qū)動機構(gòu)本案的驅(qū)動機構(gòu)由導(dǎo)壓輪、摩擦輪、連接板、動力輸出軸和導(dǎo)壓輪軸組成。如圖3所示，導(dǎo)壓輪與軸是間隙配合，可自由轉(zhuǎn)動；摩擦輪與動力輸出軸通過鍵緊配合。懸掛在井道頂面的鋼絲繩穿過摩擦輪和導(dǎo)壓輪，在張緊配重的作用下，保持鋼絲繩與摩擦輪的摩擦力。連接板安裝在動力輸出軸上，可自由擺動。動力輸出軸的法蘭端與轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)的動力輸入軸連接。如圖4所示，連接板上安裝導(dǎo)壓輪的孔為長型孔，可左右移動，調(diào)節(jié)鋼繩與摩擦輪的包角。 2.2,轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)2.2.1,機械結(jié)構(gòu)本案所述的轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)為雙轉(zhuǎn)向輸入，單轉(zhuǎn)向輸出機構(gòu)，由機座

4、、主動齒輪、從動齒輪、同步輪A、同步輪B、同步帶、單向輸出軸和緊固用的螺栓組成。如圖5所示，驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出軸法蘭端用螺栓緊固在主動齒輪上，主動齒輪與單向輸出軸之間是采用單向滾動軸承連接，主動齒輪中心孔與單向滾動軸外圈通過鍵緊配合，單向輸出軸與單向滾動軸承內(nèi)圈通過鍵緊配合，如圖6所示；從動齒輪與從動軸之間也是采用單向滾動軸承連接，其單向滾動軸承轉(zhuǎn)向與前者同向；同步輪B和同步輪A分別與單向輸出軸和從動軸通過鍵緊配合,由同步帶傳遞轉(zhuǎn)動。2.2.2,工作原理假設(shè)需求單向輸出轉(zhuǎn)向為逆時針，則所采用的單向滾動軸承為逆時針傳動，順時針空轉(zhuǎn)。當(dāng)電梯上升時，鋼絲繩帶動摩擦輪順時針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出軸則

5、順時針旋轉(zhuǎn)，帶動主動齒輪順時針旋轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)，驅(qū)動從動齒輪逆時針傳遞轉(zhuǎn)向，同步輪A則逆時針轉(zhuǎn)動，同步帶驅(qū)動同步輪B逆時針轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了單向輸出軸逆時針轉(zhuǎn)動。相反，當(dāng)電梯下降時，鋼絲繩帶動摩擦輪逆時針旋轉(zhuǎn)，主動齒輪直接通過單向滾動軸承帶動單向輸出軸逆時針轉(zhuǎn)動；同時，主動齒輪帶動從動齒輪順時針傳遞空轉(zhuǎn)。2.3,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置如圖7所示，本案所述的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置由帶輪A、帶輪B、三角帶構(gòu)成，帶輪A通過鍵安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)的單向輸出軸上，帶輪B通過鍵安裝在直流發(fā)電機的輸入軸上。其調(diào)速原理：通過更換直徑大小不同的帶輪A和帶輪B，可把輸入直流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)。3，結(jié)語本文所闡述的設(shè)計方案，提供了一種利用電梯的升降運動來發(fā)電的有效思路；其產(chǎn)生的電能經(jīng)過穩(wěn)壓控制板后，由蓄電池儲存電能，可以供給低耗電的設(shè)施使用；尤其在是停電時，及時提供電能給轎廂內(nèi)通風(fēng)、照明和通話設(shè)施等，具有積極的意義。參考文獻【1】塞爾維亞 斯洛博丹N 烏克塞維克 （Slobodan N Vukosavic）. 電