超高速大运距本科毕业设计选题报告

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1、中国矿业大学机电工程学院2015届本科生毕业设计选题报告选题名称：超高速大运距电梯的设计题目类型：工程设计题目来源：科研课题学生姓名：孟浩学生班级：机自11-3指导教师：王大刚2015年3月20日1.选题背景随着我国城镇化水平的不断提高，未来我国可用于建筑的土地面积会越来越少，这就要求建筑物会越来越高，高层建筑的增多，必然会带来高速电梯的需求,我们将电梯按照其提升速度分为以下几类：（1）低速梯梯速小于等于1m/s的电梯。（2）快速梯梯速大于1m/s而小于2m/s的电梯。（3）高速梯速度在2~3m/s的电梯。（4）超高速电梯[1]速度在3m/s以上的

2、电梯成为超高速电梯。今后一段时间，超高速电梯依然会成为行业的研究方向。超高速电梯应经在一些建筑中得到了充分应用，并取得了很好的经济效益和社会效益。比如台北101大厦采用的电梯速度达到16m/s。上海中心大厦采用运行速度为18m/s的电梯，上海中心大厦不仅是中国最高的建筑，采用的电梯也将成为世界最高速电梯。[2]另外在上海环球金融中心、上海金茂大厦等高层建筑中均采用了不同速度的高速电梯。随着我国高层建筑的不断增多，目前中国上海的上海中心大厦已经高达632米；全球最高十大建筑中，中国已经占据了七座。[3]对超高速大运距电梯的需求会不断增加，因此超高速大

3、运距电梯必然成为电梯行业的发展趋势，而一般的低速电梯，因其速度较低，运输距离较短，已经不能满足高层建筑对电梯装置的需求。并且曳引机技术的发展也为超高速电梯的发展奠定了很好的基础，能够满足超高速大运距电梯对驱动装置的需求。伴随着市场需求的增大，以及相关技术水平的提高，超高速电梯将会有很好的发展前景。2.选题意义首先，超高速大运距电梯的发展符合高层建筑随电梯装置的要求，能够更大程度上扩大人们的生存空间，提高人们的工作效率。[4]再者，我们从国内与国外电梯的发展水平来看，超高速大运距的电梯设计是很有必要的。目前，已经有不少的国外电梯企业可以生产超高速电梯

4、，最高时速可达16.8m/s,提升的高度可达500米以上。改革开放以来我国电梯产业得到了极大的发展，但不得不承认的是我国目前的而电梯制造与研发水平仍与一些大的电梯公司如美国奥的斯、瑞士迅达、德国蒂森克虏伯、芬兰通力、日本三菱和日本日立等存在较大的差距。[5]这些企业在国际上占有的份额最大，特别是高端市场。并且一直独占高速电梯市场。有资料显示，目前，虽然一些企业的许可证已经达到7m/s或以上，但我国大部分制造的还是5m/s以下的乘客电梯各种规格的载货电梯、2.5米/秒以下的观光电梯、国内自用的医用病床电梯、自动扶梯、自动人行道、别墅家用电梯、特种电梯

5、等。[6]我国电梯企业成熟的电梯技术只能达到7m/s,在超高速电梯这个市场里，我国企业的水平还与世界上高水平的电梯公司有较大的差距，我国企业所能分得的蛋糕就更为有限。因此，对超高速大运距电梯的设计就很有意义。发展超高速电梯能够提高我国超高速电梯的设计水平，提高我国电梯行业的整体水平，提高我国电梯企业在超高速电梯市场中的市场占有率。3.国内外相关技术现状目前世界电梯市场上的电梯技术特点，都以乘客电梯的技术为主。而乘客电梯技术以高速电梯技术的掌握来控制电梯高端市场的份额。[7]目前世界上速度最高的电梯为28.5米/秒，相当于时速102公里；国产电梯目前

6、成熟技术的最高速度为7.0米/秒，相当于时速25公里。预计在2015年中国本土企业8-10m/s速度的电梯不断地通过检测，从而中国的高速电梯也将进入实质性应用阶段，4-6m/s速度的国产电梯也将开始更多安装使用。[8.9]近几年，中国国内出现了大量的超高层建筑，但几乎所有的超高层建筑都选用原装进口的超高速电梯。[10]国内的超高速电梯发展所遇到的问题主要体现在以下几个方面：（1）驱动电机超高速的驱动电机, 必须满足三个条件: 紧凑, 节能,能够降低振动和噪音。因为超高速电梯一般要求在启动10s以内达到全速运行，对电机的启动功率有很高的要求。[11]

7、国外企业由于率先掌握了永磁同步电机技术和能量反馈技术，应用于超高层电梯高速电梯内，使得国外的超高层电梯在节能、环保和运行舒适感方面暂时优于国内电梯。[12]目前国内电梯的驱动电机在这几个方面还有差距。（2）合适的安全钳材料当电梯在10m/s以上的速度运行中触发安全钳，传统的铜钢制安全钳会因与导轨激烈摩擦而产生的高温融化掉。造成安全钳德尔失效，从而造成严重后果。[13]例如台北101大厦电梯特别采用昂贵的氮化硅陶瓷。目前国内技术花存在一定的局限性。（3）轿厢内的巨大噪声超高速电梯轿厢内的噪声主要来源于高速运行中的轿厢与空气的摩擦。国外的电梯一般在电梯

8、的外边加整流罩，来减小摩擦，并且通过风动实验对电梯的外形与空气阻力的关系进行研究，而在国内关于这方面的研究还是凤毛麟角。(