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升降机

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升降机标志
升降机及楼层指示
楼层指示
摩天大楼密集的升降机楼层按钮
Miconic 10在每一层站设置的楼层选择器
汉字文化圈地区的升降机的操作面板,常常能够看到对“四”这个数字的忌讳

升降机,亦称电梯垂直电梯[注 1]。在香港新加坡马来西亚俗称“”(英语lift的译音),是一种垂直运送行人或货物的运输工具。据统计,2002年全球升降机总数超过600万部,是现代使用最多的垂直运输工具。

垂直升降电梯具有一个轿厢,运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何,将升降机作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。按速度可分低速升降机(4米/秒以下)、快速升降机(4-12米/秒)和高速升降机(12米/秒以上)。

历史[编辑]

古代的中国欧洲各国都有以辘轳等工具垂直运送人和货物。现代的升降机是十九世纪蒸汽机发明之后的产物。1845年,第一部液压升降机诞生,当时使用的液体为。1853年,美国人艾利莎·奥的斯(Elisha Otis)发明自动安全装置,大为提高钢缆曳引升降机的安全。1857年3月23日,美国纽约一家楼高五层的商店安装了首部使用奥的斯安全装置的客运升降机。自此以后,升降机的使用得到了广泛的接受和高速的发展。最初的升降机是由蒸汽机推动的,因此安置的大厦必须装有锅炉房。1880年,德国人西门子发明使用电力的升降机,从此名副其实的“升降机”正式出现。

用途[编辑]

客运[编辑]

伦敦地铁的客运升降机
升降机的楼层牌

升降机的发明令摩天大楼变得可能,客运亦是升降机最常见的用途。客运升降机所需的载客量跟建筑物面积、用途相关。一般的客运升降机的载客量,由数百公斤至2,000多公斤不等。四层以下的楼宇使用的升降机,有可能是液压式的。十层以下的楼宇使用的升降机速度一般为每秒1.5米(5.4km/h)。十层以上的速度可达每秒2.5米(9km/h),以至每秒6米(21.6km/h)。

某些多层办公大厦可能需要数以十计的客运升降机。为了增加升降机的速度、效率和建筑物可用的面积,多数高楼大厦会把升降机分成数组,每一组负责部分楼层,并且要根据不同时间、不同楼层的使用模式,作出不同的调整和调度。亦有些非常高的摩天大楼,乘客需要使用中途不停站快速升降机,先从地面前往高层的空中大堂(即高层升降机大堂,Sky lobby),之后再转乘普通升降机前往目的地。有些最新的升降机则使用升降机分配系统,在大厅即可预叫指定要到达的楼层。

有些客运升降机的“轿厢”(Cab)装饰得美仑美奂,以云石甚至黄金装饰都有。部分客梯还有空气调节,和电视机供乘客观看。

有些客运升降机的轿厢是透明的,放在建筑物的外墙旁行走,供乘客观光用。

一部分有门禁管制的大楼,需有感应卡片、密码、指纹辨识等,才能按下升降机特定楼层的按钮。

货运[编辑]

香港一架必须以人手控制升降机门的货运升降机

货运升降机一般比客运升降机大和载重较多,由2000至5000公斤不等,多数都是采用曳引式,有部分货运升降机甚至可以容纳轻型车辆。货运升降机内一般没有很好的装饰,一些则会装上木板或软垫以避免运货时被损坏,旧式货运升降机许多都有人手控制的升降机门开关。

还有一种非常小的货运升降机,叫做哑侍应英语Dumbwaiter,专门供多层餐馆内用来运送食物、杯盘(菜梯)。这类杂物升降机亦会在多层图书馆或医院内用来运送书本、病历(送书梯)。

在建筑工地、仓库等地方有时会采用齿轮齿条啮合式升降机(在台湾俗称“施工梯”,须受到劳检单位的规范;在香港俗称为“笼䢂”)来运货及让工人乘搭。这种升降机没有升降机井,使用齿轨支持及移动轿箱。

升降机驱动系统[编辑]

曳引式[编辑]

曳引式升降机由多条钢缆把轿箱悬挂在升降机井顶部机房的曳引轮之上。钢缆另一端悬挂作平衡的对重。配重一般为轿箱加上50%负载时的重量。当轿箱移动时,配重会向反方向移动。曳引轮是依靠钢缆的粗糙表面及引轮上坑纹之间的摩擦力来拉动轿箱。因此当钢缆或曳引轮用旧之后,必须适时更换以防滑溜。电动机负责带动曳引轮转动,提供动力升起或放下轿箱。电动机可能是交流,亦有可能是直流。部分电动机要使用齿轮带动曳引轮,较新及较快的升降机一般会采用无齿轮带动。部分高层曳引式升降机还有重量补偿装置,在轿箱及对重之下设有一条钢缆或锁链,连接到地上。作用是补偿悬挂轿箱或对重的钢缆长度改变引起的重量变化。

曳引式升降机一般需要在井道的顶部设置机房。近年设计新型的曳引式升降机,采用纤维-钢缆复合缆索,可以减少所需的润滑及维修。此外新型的电动机体积小,可以安装在主导轨或井壁,免除机房设置,称为无机房升降机。而无机房升降机是由芬兰通力升降机在1996年研发。

油压式[编辑]

轿箱由底下或侧面的柱塞支撑及升降,柱塞由液压推动。部分柱塞可作望远镜式折叠,减少地底所需要的深度。部分柱塞不可折,安装时地下必需挖一个洞。因为柱塞的限制,油压式升降机一般只会在2至5层高的建筑物上使用(不多于20米)。油压式升降机的优点是机房可设置在任何位置(当然不能离开轿箱太远),而且占地较少,机械亦较为简单;一般使用亦较少机会发生问题。但是亦有耗电量大,速度低的缺点,秒速不高于1米,以及运行时会发出高热。故此,机房须用空调以降温,否则升降机运行不畅,甚至因过热而停机。

气动式[编辑]

轿箱于气密式升降道内,以气压差调节方式,达到运行的功能。常用于信件文书的传递,近期亦有用于载人升降机的设计出现。此类升降机的升降道可省去钢索与柱塞,并具有气密结构,轿箱可如同针筒内的推杆般,运行至升降道最顶端与最末端。轿箱结构亦较为精简,底部坑道也不需要存在。

以目前市面能见的气动式升降机来看。有以下特性:下行进排气量与乘载重量会直接影响到升降机运行速度。载重量会直接影响气密式升降道结构的强度需求,无法像钢索曳引和柱塞油压一般乘载较高的重量。与曳引式不同,运行中若遭遇停电,可借由重力与自然进气降至底层楼。上行利用大气压力提升轿箱;下行利用重力下降。空气的压缩性比油和钢索明显,以往搭乘升降机感受到的上下晃动,在气压带动的升降机里会更为明显。

升降机结构[编辑]

升降机的基本结构包括一条垂直的升降机井内,升降机井壁装有导轨,一个上下移动的轿箱及有用来平衡的配重。轿箱上的导靴限制轿箱的移动。

升降机门[编辑]

杭州地铁火车东站站台上的升降机梯门

升降机的门可分为两部方。分别是外门及内门。内边一层的门是装在轿箱上,一般称为轿箱门。开关门的机械装置安装轿厢顶上驱动轿门,称做门机。外边的一层门则是装在每层的升降机井入口,一般称为层门(或厅门),其开、关门由轿门通过门刀带动。层门平时以弹簧(或重锤)保持在关闭的状态,防止有人掉进井内。内门附有感应器(所指乃机械式或光幕式安全触板),感应器有机械和光电式(红外线)二种,防止挤压到人或货物。门的形式有中分和双折二种,对开门距特别大可用中分双折,如果特别要求,也可做三折门。

早期的升降机以及现今一些安装于仓库或厂房的载货用升降机并无全自动开关的扉门,轿箱可能只有手动拉闸。而外门则可能是要手动向外开启的掩门。

现代的升降机门常见的是全自动左右水平对开趟门,也有只向左或右单边趟门,亦可能在轿箱内不同方向设有多组机门,以迁就不同楼层在井道不同方向的出入口。半自动﹙按钮操作﹚上下垂直对开趟门、向上单边趟门,多见于工业大厦和仓库大型货运升降机或多层食肆及图书馆内的“哑侍应”上。

升降机安全装置[编辑]

升降机必定会有各种安全装置,防止轿箱因钢缆断裂、制动失灵等任何原因造成的堕落。最低限度的安全装置包括在机房装设的钢缆限速器,在轿箱及对重上安装安全钳。

门锁装置[编辑]

限速器[编辑]

限速器会在升降机向下超过预定速度的时候,锁紧限速器缆索,从而启动安全钳,刹停升降机。

安全钳[编辑]

安全钳是一种机械安全装置,由奥的斯发明,当升降机速度超过预定速度时,限速器会锁紧限速器缆索后,启动安全钳夹紧导轨,把轿箱或对重刹停。

缓冲器[编辑]

升降机缓冲器位于升降机井道底部,作为最后的保护。当升降机发生故障、在下降时超逾行程,缓冲器可减低升降机的冲撞力。

钢缆制动器[编辑]

安全限位感应器[编辑]

升降机安全[编辑]

只要保养得宜,升降机是十分安全的。若果以乘客数量计算,升降机的安全纪录应该超过其他各种交通工具。

为保障客运升降机乘客安全,多数国家和地区有特定的法律规定升降机安全和检查维修。

多数的法例规定,升降机内最少必须有:警钟(被困时求救)、开(关)门按钮和紧急停止按钮(但有部分升降机不设此按钮)。部分升降机还有求助电话、后备电池照明等设备。很多升降机还有超载警告,防止因过重引起意外。

部分升降机设有闭路电视,让升降机外的人可以看见轿箱内发生的事情。

万一因为停电、机械故障等原因被困在升降机内,应该保持镇定。使用警钟或对讲机向管理处求救,等候管理处召唤升降机维修人员把升降机打开。若果乘客有手提电话,可按照升降机内保养公司贴纸或指示牌的电话号码,致电升降机保养公司要求救援。除非有危险情况,例如升降机内有人受伤或发生火警,否则不应直接致电紧急求救电话要求救援,因为消防员以救人为第一原则,救人时或会以暴力爆开升降机门 (备有升降机手动解锁锁匙的情况除外),结果做成升降机损伤,不但令升降机要花多一些时间维修,更会增添额外保养开支。受困时不要强行打开升降机门离开,因为轿箱当时不一定是对齐楼面,升降机亦有突然再次开动的可能,强行离开可能会掉进井内,或被移动中的升降机压伤,而且正常情况下升降机门很难可以徒手打开,短时间困在升降机内通常不至于导致窒息,而且很少会有下坠的风险。一部分升降机可在停电等状况发生时,自动以备用电池的电力将车厢移动至最近的楼层后打开厢门,使得乘客不会被困在升降机内。

当发生火警时,不可乘包括消防升降机在内的一般升降机逃生(港铁部分车站指定出口的高速升降机除外,包括香港大学站西营盘站何文田站利东站,这些升降机安装了防火卷帘防止浓烟进入),因为浓烟很可能进入升降机井内,而升降机亦很可能随时停止或者缆线会被烧断,应该使用楼梯逃生;未来可能研究出将升降机井与火灾分隔的方法。

部分升降机的设计,是可以让有合适装备的消防员在救火时使用前往起火的楼层。称为消防升降机。

特别设计的升降机[编辑]

无机房升降机

机顶的反绳轮则放到机底,钢缆横过机底,以使机箱于最高层,能比曳引电动机高。例子:港铁深水埗站

旁置式机房升降机

旁置式机房升降机始终不适合十多层以上的楼宇,因此该些楼宇很多时仍要用普通升降机,为了迁就总高度,一些楼宇会把机房放到楼宇顶层而不放于天台,这些楼宇顶层便不设升降机服务,或另设短距离升降机来服务。例子:港铁金钟站

以货车和斜行升降机进行搬家。
斜行升降机

部分升降机的升降机行走的轨道并非垂直,例如埃菲尔铁塔奥的斯制造)类似的例子还有香港沙田宝福山迅达升降机)、香港愉景湾愉景北商场(台日升降机)、香港大澳文物酒店(达辉工程)。

双层升降机

部分升降机的轿箱是双层的,为疏解较高大楼庞大的人口,如马来西亚吉隆坡国油双塔(奥的斯制造)、香港国际金融中心二期奥的斯制造)、新鸿基中心(奥的斯制造)、鲗鱼涌港岛东中心(奥的斯制造)、香港铜锣湾世贸中心商场(东芝制造)、九龙站上盖环球贸易广场(迅达升降机制造)、铜锣湾希慎广场三菱制造)、台湾台北101东芝制造)、中国上海环球金融中心(奥的斯、东芝、日立、蒂森克虏伯制造)、中国上海中心大厦三菱制造)、中国天津环球金融中心三菱制造)、中国广州珠江城大厦(奥的斯制造)、中国广州国际金融中心(奥的斯制造)、中国广州周大福金融中心(日立制造)、中国深圳京基100三菱制造)、中国深圳平安金融中心(写字楼升降机由迅达及日立制造,而穿梭升降机由奥的斯制造)等大楼的升降机皆是。

TWIN

德国蒂森克虏伯升降机侧于近年设计了一款共用井道的升降机名为TWIN,2个机箱位于同一井道,互相配合各自运行。

MULTI

2017年6月22日,在德国罗特魏尔蒂森克虏伯升降机研发中心完成了 MULTI的全球首秀。利用直线电机技术,MULTI使得升降机轿厢脱离了缆绳的束缚,可实现水平和垂直移动,不同于传统升降机每个井道内只有一个轿厢上下移动的运行模式,MULTI可允许多个轿厢循环运行——相当于建筑内部的地铁系统。

蒂森克虏伯MULTI升降机系统入选《时代》周刊2017年度“25项最佳发明”榜单。

世界最快速的升降机

广州周大福金融中心其中两部升降机采用由日立制作所研发的“世界最高速”升降机,营运速度高达20m/s(72km/h;测试时更达到21m/s或75.6km/h),只需要43秒,就能穿越从大厦1层到95层共440米的距离,刷新了全球超高速升降机提升速度;而由三菱电机上海中心制造的升降机则为全球第二快升降机,最高速度为20m/s。哈里发塔包含目前世界第三快的升降机,速度达18m/s(64km/h或40mph)[1],世界第四快的升降机在台湾台北101,达16.83m/s(60.6km/h或37.7mph)[2]

意外[编辑]

升降机是极安全的交通工具,只要使用恰当,保养得宜,是很少会发生意外的。以下的意外原因大多是使用不当及没有良好保养而发生的。

台湾[编辑]

施工中
  • 2009年4月30日,国立政治大学外语学院新建升降机工地,工人进入送交物品时,不慎摔落仍在施工中的升降机井,送医不治[3]
使用中
  • 2008年9月8日,台中市中国医药大学附属医院的一座升降机,在20楼失控,断断续续的下墬到地下4楼,车厢内21人有2人轻微骨折[4]
  • 2009年1月8日,新北市一家纸器公司的货梯,因为送货员未确认升降机所在楼层即径行进入,从1楼摔落地下1楼重伤[5]
  • 2010年2月5日,新北市板桥区三民路“润泰台北新大陆”社区升降机,卡在三楼、五楼间(该栋大楼并无四楼的楼层编号),保全员在开门时因升降机突然移动而被夹伤至死[6]
  • 2013年10月4日,高雄市左营区大中二路的一栋大楼,大楼保全发现一位3岁小童被升降机夹在7至8楼间,随后警消在升降机井的地下2楼处发现其母,两人送往高雄荣民总医院不治[7]
维护中
  • 2010年1月11日,新北市树林区大安路125巷的某工厂升降机,工人进入升降机进行维护时,不慎被升降机夹伤头部,送医不治[8]
  • 2011年2月17日,台北市中山区新光三越百货南西店的升降机组员工,检测升降机时未确认升降机所在楼层即径行进入,从1楼摔落地下4楼不治[9]
停用中
  • 2004年12月1日,桃园县杨梅市(今桃园市杨梅区)“富豪名宫”社区的升降机,因为年久失修,升降机门又遭人破坏,造成一名女童倚靠升降机门时跌入升降机井,由1楼摔落地下3楼,送医不治[10]

香港[编辑]

  • 1979年7月22日德福花园地盘升降机坠下事故,6人死亡
  • 1993年6月2日北角地盘升降机坠下事故,12人丧生
  • 2002年1月1日,粉岭绿悠轩的升降机由于一粒螺丝松脱,令升降机箱在机门打开后继续爬升,一名11岁男童未察觉,于进入升降机时摔倒,欲爬出时被夹死。出事升降机由劲威工程(已被奥的斯收购,并更名为捷运升降机公司)作非原厂维修,升降机由迅达(Schindler)制造。
  • 2008年10月25日晚上7时26分,大埔富善邨善雅楼的L32号升降机的8条钢索有7条折断,当时安全钳并无启动,以致升降机急速下坠至槽底,机箱严重损毁,幸当时升降机内唯一的乘客发现升降机发出怪异声响,至14楼升降机门自动打开后离开避过意外,无人伤亡。肇事升降机由通力升降机制造,事发前2个月外判给蒂森克虏伯公司作非原厂维修保养,意外后房屋署全面检查辖下屋邨由通力蒂森克虏伯两间公司生产的升降机,约共1000部。有业界人士称,近期很多法团为省钱,宁选非原厂升降机维修承办商做保养工作,亦出现捆绑式保养,但质素无保证[11]机电工程署于事发后10日(即11月4日)才向外公布事件和交代调查进度,初步调查指是机房的限速器出现问题,以致安全装置失效[12](此次事故的原因是由于对重滑轮轴承损坏,令全数8条悬吊缆索脱离对重装置。升降机机厢在没有对重作为平衡的情况下,开始加速下降。升降机的安全钳令升降机机厢的下跌减慢,但未能将机厢煞停。下跌中的对重与打结的补偿缆索促使升降机机厢进一步滑下,越过地面层跌落升降机井道底坑。于此位置,八条悬吊缆索其中七条呈现绷紧,对重及升降机机厢下跌所造成的冲力,超越了缆索的拉力强度(66kN),把七条缆索拉断。)[13][14]
  • 2013年3月2日晚上8时许,北角昌明洋楼誉宴餐厅其中一部升降机突然由3楼急坠到1楼,导致7人受伤,事后负责保养的信科工程被机电工程署停牌半年[15][16]
  • 2014年10月8日,观塘时运工业大厦,一部限载廿一人的升降机,载着廿九人落楼时,突然由十二楼急速下坠,众人受撞击受伤,消防处接报派出大批人手救援,打开升降机门将伤者救出,其中两人骨折,有人饱受惊吓情绪激动,分送三间医院救治[17]
  • 2018年5月11日,上水名都一部升降机突然急升,令到一名乘客被夹住脚部往上扯,最终堕进槽底丧命[18]

中国大陆[编辑]

  • 2009年2月17日,合肥市一个工地的工程升降机,因为钢缆断裂,由大约10楼高度跌落地面,造成2人死亡,2人重伤。
  • 2009年8月12日,广州市站西路一栋商厦,因升降机轿厢还在6楼,一名5岁半的男孩用手掰开5楼的升降机门,未看清便冲了进去,在升降机井内从5楼跌落至1楼,当场死亡。广州市质量技术监督局在调查后称,出事升降机不存在故障,儿童掰开轿厢门并非难事,商场要承担责任。但官方说法引起社会不少质疑。有广东省人大代表政协委员称,刚被年检合格的升降机发生了事故,又让给它资质并是其“上级领导”的质监局去进行调查,并不合适,这是“既当裁判又是运动员”[19][20]
  • 2013年5月15日,深圳罗湖区长虹大厦一名护士从16楼搭升降机欲前往3楼,即将要离开的时候,升降机门突然在未完全关闭下失控直往地下一楼坠下,女护士头部被夹当场断头身亡。初步怀疑是维修工人在为升降机润滑时,违规使用了机油导致其制动力下降[21][22]

日本[编辑]

  • 2006年6月3日,在东京都港区芝一丁目一幢23层高住宅大厦的升降机,16岁高中二年级学生市川大辅踏出升降机时,升降机突然爬升,少年被夹在升降机跟楼层天花板之间近一小时,警方及消防员用了近40至50分钟将他救出,少年却因头骨碎裂,不久伤重死亡。出事升降机由迅达(Schindler)于1997年制造,并由Sec Elevator公司承包维修[23](此次事故的原因在于判断开门的安全装置失效,升降机在门开启的情况下继续行驶。而升降机曳引机的制动器久未保养,同样失效,没有使升降机及时刹停。)。

注释[编辑]

  1. ^ “电梯”亦可以指另一种电动上落工具电动扶梯

参考文献[编辑]

  1. ^ 迪拜塔将有世界最快的升降机,编自Moushumi Das Chaudhry,迪拜塔摩天楼,2006年3月12日,2006年3月25日检索
  2. ^ 台北101观景台-设施介绍. [2010-05-20]. 
  3. ^ TVBS新闻 - 〈快讯〉政大电梯工程意外 1工人摔落亡. [2010-02-06]. (原始内容存档于2016-03-04). 
  4. ^ TVBS新闻 - 3月2次故障 中国附医电梯6人受困. [2010-02-06]. (原始内容存档于2015-05-18). 
  5. ^ TVBS新闻 - 升降机还没归位 女送货员踩空重伤
  6. ^ TVBS新闻 - 查看受困升降机 一保全惨遭夹死[永久失效链接]
  7. ^ 高雄恐怖升降机离奇吃人 鸿海工程师妻儿遭活活夹死!
  8. ^ TVBS新闻 - 升降机夹死人 维修员头部重创宣告不治
  9. ^ 新光三越维修工踩空升降机亡 | 头条要闻 | 苹果日报
  10. ^ TVBS新闻 - “电梯杀人”6岁女玩耍 电梯门开摔死. [2010-02-06]. (原始内容存档于2016-03-04). 
  11. ^ 坠电梯屋邨最低价聘保养商房署检查千部同类升降机(明报2008年11月5日星期三05:05) - Yahoo! 新闻. [永久失效链接]
  12. ^ 太阳报04/11/2008. 
  13. ^ 大埔富善邨善雅楼的升降机事故 - 技术报告 (PDF). (原始内容 (PDF)存档于2013-12-03). 
  14. ^ 大埔富善邨善雅楼的升降机事故 - 摘要 (PDF). (原始内容 (PDF)存档于2013-12-03). 
  15. ^ 北角升降机急坠7人受伤. 爽报. 2013-03-02. 
  16. ^ 本港首宗信科五月起停牌半年. 星岛日报. 2013-03-19. 
  17. ^ 工厦“跳楼升降机”酿29伤. 东方日报 (香港). 10月9日. 
  18. ^ 26年楼龄上水名都恐怖意外 死亡客䢂 好妈妈遭门夹脚 扯上顶再堕槽亡. 苹果日报. 2018年5月12日. 
  19. ^ 男童电梯井坠亡续:质监局称电梯无故障. 广州日报. 2009-08-17 [2011-05-30]. 
  20. ^ 省人大代表政协委员质疑电梯年检、事故调查制度. 南方都市报. 2009-08-20 [2011-05-30]. (原始内容存档于2013-12-03). 
  21. ^ 深圳女护士被电梯夹断头死. 新华网. 2013-05-16. 
  22. ^ 深圳升降机夹断护士头揭维修用错润滑油. 香港东方日报. 2013-05-19. 
  23. ^ 日升降机夹死少年2006年6月5日明报

外部链接[编辑]

参见[编辑]