一种利用电梯上下运动进行发电的设计方案J4. design scfieme far generating electricity 6y using elevator 呼 and dawn motion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 巧装置、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L E D照明、紧急呼叫和应急灯用，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图1本案发电系统设计思路2.2,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左在井道顶而，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。
英工作原理是：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轮旋转，驱动机构通过动力输岀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肖装置，通过 速度调节装宜带动直流发电机发电井道顶面"k 卜「弓耳国2示意性地描述了利用电梯升降的发电系统1 •■直流发电机：2“转速谴节装宜:3“转向控制机构:卜■驱动机构 "■钢线绳：6—防摆架二"■张紧配重：8—轿厢：9一底板2,结构设计2丄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而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轴上， 可自由摆动动力输岀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，调肖钢绳与摩擦 轮的包角22.2,转向控制机构2・2.2,机械结构本案所述的转向控制机构为双转向输入，单转向输岀机构，由机座、 主动齿轮、从动齿轮、同步轮4、同步轮8、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，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：从动齿轮匀从动轴之间也是采用单 向滚动轴承连接，英单向滚动轴承转向与前者同向；同步轮1和同步轮 久分別与单向输岀轴和从动轴通过键紧配合,由同步带传递转动图5转向控制机构示意图1—机座：2―主动齿轮：3—螺拴：4—从 动轴：5—从动齿轮：6―同步轮A： 7―同 步带；8—单向输出轴;9一同步轮B图6单向滚动轴承工作原理假设需求单向输岀转向为逆时针，则所采用的单向滚动轴承为逆时 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，同步轮久则逆时针转动，同步带驱动同步轮8逆时针转 动，从而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久、带轮欧 三角带构成, 带轮4通过键安装在转向机构的单向输岀轴上，带轮3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4和带轮3,可把输入直流 发电机的转速控制在一定范围内1 一带轮A ; 2—带轮B;3―三角带；4 ―直流发电机5—转向机构的单向输出轴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：英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：尤苴在是停电时，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【2】［塞尔维亚］斯洛陣丹欠 勺克塞维克（S/b00应•电 机•机械工业出版社.2015.［2］戴文进.徐龙权,张景明•电机学•清华大学出版社.2008・【3】丁树模•机械工程学.机械工业出版社.2010.。