一種利用電梯上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電的設(shè)計(jì)方案

1、一種利用電梯上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電的設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)來發(fā)電,并用蓄電池儲(chǔ)存起來，可提供給轎廂照明、應(yīng)急燈及風(fēng)扇用，以實(shí)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(yùn)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電的設(shè)計(jì)方案。， 設(shè)計(jì)方案1.1，本案發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)，由相關(guān)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。如圖所示，該發(fā)電系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置、直流發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓控制器、蓄電器等組成，蓄電器所儲(chǔ)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(jī)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置、轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在轎頂?shù)牡鬃?。將一條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(dòng)機(jī)構(gòu)。其工作原理是：當(dāng)電梯向上或向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼絲繩在摩擦力的作用下帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過動(dòng)力輸出軸把運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)給只能單向輸出的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向

3、控制機(jī)構(gòu)把運(yùn)動(dòng)輸入到速度調(diào)節(jié)裝置，通過速度調(diào)節(jié)裝置帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。2,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)本案的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由導(dǎo)壓輪、摩擦輪、連接板、動(dòng)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(dòng)；摩擦輪與動(dòng)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(dòng)力輸出軸上，可自由擺動(dòng)。動(dòng)力輸出軸的法蘭端與轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)的動(dòng)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(dòng)，調(diào)節(jié)鋼繩與摩擦輪的包角。 2.2,轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)2.2.1,機(jī)械結(jié)構(gòu)本案所述的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)為雙轉(zhuǎn)向輸入，單轉(zhuǎn)向輸出機(jī)構(gòu)，由機(jī)座

4、、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸法蘭端用螺栓緊固在主動(dòng)齒輪上，主動(dòng)齒輪與單向輸出軸之間是采用單向滾動(dòng)軸承連接，主動(dòng)齒輪中心孔與單向滾動(dòng)軸外圈通過鍵緊配合，單向輸出軸與單向滾動(dòng)軸承內(nèi)圈通過鍵緊配合，如圖6所示；從動(dòng)齒輪與從動(dòng)軸之間也是采用單向滾動(dòng)軸承連接，其單向滾動(dòng)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(dòng)軸通過鍵緊配合,由同步帶傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)。2.2.2,工作原理假設(shè)需求單向輸出轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，則所采用的單向滾動(dòng)軸承為逆時(shí)針傳動(dòng)，順時(shí)針空轉(zhuǎn)。當(dāng)電梯上升時(shí)，鋼絲繩帶動(dòng)摩擦輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出軸則

5、順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主動(dòng)齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪逆時(shí)針傳遞轉(zhuǎn)向，同步輪A則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同步帶驅(qū)動(dòng)同步輪B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了單向輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。相反，當(dāng)電梯下降時(shí)，鋼絲繩帶動(dòng)摩擦輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)齒輪直接通過單向滾動(dòng)軸承帶動(dòng)單向輸出軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪順時(shí)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(jī)構(gòu)的單向輸出軸上，帶輪B通過鍵安裝在直流發(fā)電機(jī)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(jī)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(jì)方案，提供了一種利用電梯的升降運(yùn)動(dòng)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(chǔ)存電能，可以供給低耗電的設(shè)施使用；尤其在是停電時(shí)，及時(shí)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(xiàn)【1】塞爾維亞 斯洛博丹N 烏克塞維克 （Slobodan N Vukosavic）. 電