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J4. design scfieme far generating electricity 6y using elevator 呼 and dawn motion廣東廣都電扶梯部件有限公司 何先學/HE Xianxue華南理工大學何煥鋒/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)急燈及風扇用，以實現(xiàn)更科學地利用能源。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。1 ,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

2、轎廂上，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1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) 巧裝置、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L E D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。圖1本案發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計思路2.2,工作原理如圖2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鋼絲繩上端固左在井道頂而，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)。英工作原理是：當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

3、過動力輸岀軸把運動轉(zhuǎn)給只能單 向輸出的轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)，轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)把運動輸入到速度調(diào)肖裝置，通過 速度調(diào)節(jié)裝宜帶動直流發(fā)電機發(fā)電。井道頂面k卜弓耳國2示意性地描述了利用電梯升降的發(fā)電系統(tǒng)1 直流發(fā)電機：2“轉(zhuǎn)速譴節(jié)裝宜:3“轉(zhuǎn)向控制機構(gòu):卜驅(qū)動機構(gòu) 鋼線繩：6防擺架二張緊配重：8轎廂：9一底板2,結(jié)構(gòu)設(shè)計2丄驅(qū)動機構(gòu)本案的驅(qū)動機構(gòu)由導壓輪、摩擦輪、連接板、動力輸出軸和導壓輪軸組 成。如圖3所示，導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。懸掛在井道頂而的鋼絲繩穿過摩擦輪和導壓輪，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

4、輸岀軸的法蘭端與轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)的動力輸入軸連接。如圖 4所示，連接板上安裝導壓輪的孔為長型孔，可左右移動，調(diào)肖鋼繩與摩擦 輪的包角。.22.2,轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)22.2,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)向輸岀機構(gòu)，由機座、 主動齒輪、從動齒輪、同步輪4、同步輪8、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：從動齒輪勻從動軸之間也是采用單 向滾動軸承連接，英單向滾動軸承轉(zhuǎn)向與前者

5、同向；同步輪1和同步輪 久分別與單向輸岀軸和從動軸通過鍵緊配合,由同步帶傳遞轉(zhuǎn)動。圖5轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)示意圖1機座：2主動齒輪：3螺拴：4從 動軸：5從動齒輪：6同步輪A： 7同 步帶；8單向輸出軸;9一同步輪B圖6單向滾動軸承工作原理假設(shè)需求單向輸岀轉(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，同步輪久則逆時針轉(zhuǎn)動，同步帶驅(qū)動同步輪8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

6、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)裝置由帶輪久、帶輪歐 三角帶構(gòu)成, 帶輪4通過鍵安裝在轉(zhuǎn)向機構(gòu)的單向輸岀軸上，帶輪3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4和帶輪3,可把輸入直流 發(fā)電機的轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)。1 一帶輪A ; 2帶輪B;3三角帶；4 直流發(fā)電機5轉(zhuǎn)向機構(gòu)的單向輸出軸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：英產(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：尤苴在是停電時，及時提供電能給轎廂內(nèi)通風、照明和通話設(shè)施等，具 有積極的意義。參