一种利用电梯上下运动进行发电的设计方案

1、一种利用电梯上下运动进行发电的设计方案A desig n scheme for gen erat ing electricity by using elevator up and dow n motio n广东广都电扶梯部件有限公司何先学/ HE Xianxue华南理工大学 何焕锋/HE Huangfeng随着电梯的普及，电梯的能耗问题越来越受到人们的重视。人们已经在研究和利用利用电梯的上下运动来发电，并用蓄电池储存起来，可提供给轿厢照明、应急灯及风扇用，以实现更科学地利用能源。本文提供了一种利用电梯上下运动进行发电的设计方案。1,设计方案1.1，本案发电系统设计思路及目的该发电系统安装在电梯

2、轿厢上，随电梯轿厢运动，由相关机构带动发电 机运转发电。如图1所示，该发电系统由驱动机构、转向控制机构、转速调 节装置、直流发电机、稳压控制器、蓄电器等组成，蓄电器所储存的电量可 供给LED照明、紧急呼叫电话和应急灯用， 也可通过逆变器转换成交流电； 尤其是在市电停电下作为备用电源使用。冋梯轿厢上下詡 I图1本案发电系统枚计思路1.2，工作原理如图2所示，直流发电机、转速调节装置、转向控制机构及驱动机构 均安装在轿顶的底座上。将一条钢丝绳上端固定在井道顶面，顺着井道垂 直向下，下端连接张紧配重；钢丝绳穿过驱动机构。其工作原理是：当电梯向上或向下运动时，钢丝绳在摩擦力的作用下 带动驱动机构的摩擦

3、轮旋转，驱动机构通过动力输出轴把运动转给只能单 向输出的转向控制机构，转向控制机构把运动输入到速度调节装置，通过 速度调节装置带动直流发电机发电。23/一3<=4诽唆顶闱2示意乜描述了叩珂电樣升降的发电奚统1直流食足机；2转遽调节装置：3转向控制机构;4一驱动机构5钢丝縄：6防抿架：7张需配重沖一轿厢：卜-慌板2,结构设计2.1,驱动机构本案的驱动机构由导压轮、摩擦轮、连接板、动力输出轴和导压轮轴组成。如图3所示，导压轮与轴是间隙配合，可自由转动；摩擦轮与动力输出轴通过键紧配合。悬挂在井道顶面的钢丝绳穿过摩擦轮和导压轮，在张紧配重的作用下，保持钢丝绳与摩擦轮的摩擦力。连接板安装在动力输出

4、轴上,可自由摆动。动力输出轴的法兰端与转向控制机构的动力输入轴连接。如图4所示，连接板上安装导压轮的孔为长型孔，可左右移动，调节钢绳与摩擦轮的包角。董3驱动叽构示恚圄】一钢建魂：2#压轮】3摩撩轮 4一连接极1 5动力输出轴I 6-W尹道顶面卜-丹耳Jtal! 产道底址壁2.2,转向控制机构机械结构本案所述的转向控制机构为双转向输入，单转向输出机构，由机座、 主动齿轮、从动齿轮、同步轮 A、同步轮B、同步带、单向输出轴和紧固 用的螺栓组成。如图5所示，驱动机构的动力输出轴法兰端用螺栓紧固在 主动齿轮上，主动齿轮与单向输出轴之间是采用单向滚动轴承连接，主动齿轮中心孔与单向滚动轴外圈通过键紧配合，

5、单向输出轴与单向滚动轴承内圈通过键紧配合，如图6所示；从动齿轮与从动轴之间也是采用单向滚 动轴承连接，其单向滚动轴承转向与前者同向；同步轮B和同步轮A分别与单向输出轴和从动轴通过键紧配合，由同步带传递转动。图5转向注制机构示意图1一机曲2主动齿轮1 3一'螺栓l 4机动轴t 5-从动齿轮g 8-同步轮山7-H步临旷-单轴输出幽9一步轮七工作原理假设需求单向输出转向为逆时针，针传动，顺时针空转。当电梯上升时，钢丝绳带动摩擦轮顺时针旋转，驱动机构的动力输 出轴则顺时针旋转，带动主动齿轮顺时针旋转空转，驱动从动齿轮逆时 针传递转向，同步轮A则逆时针转动，同步带驱动同步轮 B逆时针转动, 从而

6、实现了单向输出轴逆时针转动。相反，当电梯下降时，钢丝绳带动 摩擦轮逆时针旋转，主动齿轮直接通过单向滚动轴承带动单向输出轴逆 时针转动；同时，主动齿轮带动从动齿轮顺时针传递空转。2.3,转速调节装置如图7所示，本案所述的转速调节装置由带轮A、带轮B、三角带构成，带轮A通过键安装在转向机构的单向输出轴上，带轮B通过键安装在直流发电机的输入轴上。其调速原理：通过更换直径大小不同的带轮A和带轮B,可把输入直流发电机的转速控制在一定范围内。图T转速调节装置示意图带轮A ; 2-带轮B;M三角带；4 V槪电机 5转问机构的单向输出轴3，结语本文所阐述的设计方案，提供了一种利用电梯的升降运动来发电的有效思路；其产生的电能经过稳压控制板后，由蓄电池储存电能， 可以供给低耗电的设施使用；尤其在是停电时，及时提供电能给轿厢内通风、照明和通话设施等，具 有积极的意义。参考文献【1】塞尔维亚斯洛博丹N乌克塞维克