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【摘要】随着城市化进程的加快，城市建筑逐渐向高层以及超高层发展，这就使其对电梯的需求量增大，对电梯的要求也逐渐提高。超高速电梯以其自身的优势倍受需求者的青睐，从而推进了国内电梯行业开发超高速电梯的进程。本文基于超高速电梯的关键技术及应用进行了研究，为超高速电梯的研发与应用的推广提供参考。
【关键词】超高速；电梯；关键技术；应用
前言
当前，随着国内超高层建筑的逐渐增加，对于超高速电梯的需求量随之增大，超高速电梯市场逐渐扩大。但是，从目前超高速电梯的实际应用现状看，国内绝大部分超高建筑都选用了进口原装的超高速电梯，究其原因在于当前我国超高速电梯的性能与电力驱动技术方面与国外相比差距较大。因此，国内要想从根本上提升超高速电梯的性能与技术，就需要突破当前技术的局限性，按部就班的解决研发方面的问题，从而才能获得电梯市场竞争的优势。
一、超高速电梯定义与使用范围的界定
超高速电梯指的是速度在6m/s以上，或者是在楼层高于100米的超高层建筑中使用的电梯。根据高层建筑的高度，可分为如下四类：第一，底层建筑为9～16层，高度最高为50m；第二，中层建筑为17～25层，高度最高为75m；高层建筑为26～40层，最高高度为100m，超高层建筑为40层以上或者高度超过100m。根据电梯的运行速度，其可分为如下四类：低速电梯指的是运行速度小于或等于1m/s的电梯；中速电梯指的是运行速度大于1m/s但小于2.5m/s的电梯；高速电梯指的是运行速度大于2.5m/s但小于6m/s的电梯；超高速电梯指的是运行速度大于6m/s的电梯。在国内，对于超高层建筑的规定为：高度超过100m或者层数超过32层的民用建筑，并且在避难层、消防水压等方面有着特殊要求[1]。超高速电梯的应用可追溯到1968年，由日本外交大厦首次使用。
二、当前国内电梯与国外高速电梯所存在的差距
当前，国内超高速电梯与国外相比差距较大，具体表现在如下两个方面：
（一）高速电梯的性能
当前，日本的高速电梯速度遥遥领先，已达到了20m/s，但是我国高速电梯的速度与日本高速电梯的速度还有很大的差距。
（二）高速电梯的电力驱动技术
目前国外的高速电梯在电力驱动技术上，已经掌握并运用了永磁同步电机技术以及能量反馈技术等，这些关键技术的应用使得国外高速电梯在节能、环保以及运行上的舒适度都得到了进一步的提升，而国内的超高速电梯当前所应用的关键技术尚未达到这一标准。
三、超高速电梯的关键技术与应用
当前，面对市场对超高速电梯的需求，需要电梯企业突破关键技术的局限，以满足当前国内市场对超高速电梯的需求。因此，针对超高速电梯的关键技术及应用，电梯企业在研发中应重点注重如下技术：
（一）轿厢内噪音的抑制
超高速电梯在运行过程中因轿厢与空气的摩擦会产生噪音，而影响到轿厢内部运行噪音的主要因素有：轿厢形状、轿厢结构以及轿底结构等。在轿厢结构方面，除超高速电梯以外，其他电梯都是四方体结构，其中观光电梯的外形结构除外，因为其结构并不是为了实现降低噪音而设计的[2]。而因为电梯运行的速度不是很大，所以外形结构对运行风阻的影响也较低。针对超高速电梯轿内内噪音的抑制问题，通常采用在四方体轿厢的顶部与底部设置整流罩上的办法，整流罩是流线型结构，所以能够很好的降低风阻，进而也就有效的降低了电梯在运行过程中轿厢与空气摩擦所产生的噪音。而对于降低轿厢噪音，最有优势的是圆柱形状的轿厢，配合圆柱形的井道，能够使轿厢外壁到井道内壁等距，从而通过外形设计实现噪音的降低。超高速电梯的轿壁可采用双层结构，如想在此方面实现噪音的最大化降低，可以采用内部抽真空的壁板。通常情况下，可以采用隔音或者吸音的材料来做轿厢地板材料，从而进一步降低轿厢内的噪音。
（二）运行振动的减少
电梯在运行过程中所产生的振动通常由以下两方面因素决定：导轨安装的质量、动态振动控制以及智能控制技术的应用。超高速电梯提升高度通常在一百米以上，所以导轨的安装质量就直接关系到了电梯的运行振动，而当前在超高速电梯导轨的安装中，通常采用激光较轨设备来实现对导轨的校正。与此同时，运行振动的减少还可以采用电磁式的动态振动控制导靴，或者采用磁悬浮式的动态振动控制导靴。电梯的轿厢和导轨是通过导靴或者滚动导轮实现接触的，虽然滚动导轮在减振效果上要高于滑动导靴，但是传统滚动导轮的被动减振方式已经无法满足超高速电梯的运行要求，需要采用发电机式滚动导轮，以减少电梯运行振动。目前，国外已经开发出了超导导靴，从而实现了轿厢与导轨的非接触运行。而当前超高速电梯运行中关于振动测试系统已成为研究领域难度最大的一个项目，需要采用与之相配套的测试设备，而这些设备的开发就需要企业自行研发。
（三）以新技术来创新安全钳材料
对于高速运行的超高速电梯来讲，如果一旦出现速度上的失控，将会导致严重的人员伤亡与设备损失。因此，这就需要从其安全钳的关键技术着手。当电梯的运行速度达到10m/s以上速度时，会触发安全钳，而传统的安全钳所采用的是铜钢材料，在运行过程中，其会与导轨产生激烈摩擦，所产生的高温会将其熔化，从而致使安全锤失效。当前，国外在安全锤制造上，借鉴了航天技术，即将复合型陶瓷材料运用到电梯中。然而，在使用陶瓷材料上，超高速电梯使用时所处的环境与航天的区别很大，当电梯安全钳与导轨之间产生剧烈摩擦时，会造成导轨的变型，此种情况下，导轨会与安全钳发生撞击，而陶瓷耐撞击性能很差，很容易就会被撞碎[3]。而如果一旦陶瓷材料的安全钳被撞碎，就会导致安全钳功能的实效，从而势必会带来严重的后果。因此，当前，在安全钳技术工艺上，需要开发出具备陶瓷耐热性能的、并且还要具备钢铁类抗击性能强的符合材料，以确保超高速电梯在运行过程中的安全。
总结
综上所述，当前，随着国内市场对超高速电梯需求量的逐渐增大，国内企业应致力于研发超高速电梯的关键技术。本文主要分析了超高速电梯轿厢内噪音抑制的技术以及运行振动较少的相关技术，并针对超高速电梯的安全性能，分析了当前安全钳所应用材料的现状，以此提出需要进一步加大对安全钳相关技术的研发。此外，在超高速电梯的技术中，还有很多值得相关企业给予高度的重视与研究，比如关于超高速电梯主机的带能量反馈技术、新型驱动电机的相关技术以及电梯内部企业控制技术等。当年，中国已经逐步具备了开发超高度电梯的能力，只要在此基础上，深入的掌握其关键技术，对当前所遇到的技术型障碍难题进行一一解决，就能够很快的实现“自给自足”。
参考文献
[1]梅尚先.浅析超高速电梯的关键技术及应用[J].应用技术：机电工程技术，2013，11（36）：74-76.
[2]黄建华.支持超高层大规模建筑的电梯技术[J].中国电梯，2010，11（02）：45-47.
[3]金晴川.超高层电梯[J].中国电梯，2009，9（11）：89-90.
【关键词】超高速；电梯；关键技术；应用
前言
当前，随着国内超高层建筑的逐渐增加，对于超高速电梯的需求量随之增大，超高速电梯市场逐渐扩大。但是，从目前超高速电梯的实际应用现状看，国内绝大部分超高建筑都选用了进口原装的超高速电梯，究其原因在于当前我国超高速电梯的性能与电力驱动技术方面与国外相比差距较大。因此，国内要想从根本上提升超高速电梯的性能与技术，就需要突破当前技术的局限性，按部就班的解决研发方面的问题，从而才能获得电梯市场竞争的优势。
一、超高速电梯定义与使用范围的界定
超高速电梯指的是速度在6m/s以上，或者是在楼层高于100米的超高层建筑中使用的电梯。根据高层建筑的高度，可分为如下四类：第一，底层建筑为9～16层，高度最高为50m；第二，中层建筑为17～25层，高度最高为75m；高层建筑为26～40层，最高高度为100m，超高层建筑为40层以上或者高度超过100m。根据电梯的运行速度，其可分为如下四类：低速电梯指的是运行速度小于或等于1m/s的电梯；中速电梯指的是运行速度大于1m/s但小于2.5m/s的电梯；高速电梯指的是运行速度大于2.5m/s但小于6m/s的电梯；超高速电梯指的是运行速度大于6m/s的电梯。在国内，对于超高层建筑的规定为：高度超过100m或者层数超过32层的民用建筑，并且在避难层、消防水压等方面有着特殊要求[1]。超高速电梯的应用可追溯到1968年，由日本外交大厦首次使用。
二、当前国内电梯与国外高速电梯所存在的差距
当前，国内超高速电梯与国外相比差距较大，具体表现在如下两个方面：
（一）高速电梯的性能
当前，日本的高速电梯速度遥遥领先，已达到了20m/s，但是我国高速电梯的速度与日本高速电梯的速度还有很大的差距。
（二）高速电梯的电力驱动技术
目前国外的高速电梯在电力驱动技术上，已经掌握并运用了永磁同步电机技术以及能量反馈技术等，这些关键技术的应用使得国外高速电梯在节能、环保以及运行上的舒适度都得到了进一步的提升，而国内的超高速电梯当前所应用的关键技术尚未达到这一标准。
三、超高速电梯的关键技术与应用
当前，面对市场对超高速电梯的需求，需要电梯企业突破关键技术的局限，以满足当前国内市场对超高速电梯的需求。因此，针对超高速电梯的关键技术及应用，电梯企业在研发中应重点注重如下技术：
（一）轿厢内噪音的抑制
超高速电梯在运行过程中因轿厢与空气的摩擦会产生噪音，而影响到轿厢内部运行噪音的主要因素有：轿厢形状、轿厢结构以及轿底结构等。在轿厢结构方面，除超高速电梯以外，其他电梯都是四方体结构，其中观光电梯的外形结构除外，因为其结构并不是为了实现降低噪音而设计的[2]。而因为电梯运行的速度不是很大，所以外形结构对运行风阻的影响也较低。针对超高速电梯轿内内噪音的抑制问题，通常采用在四方体轿厢的顶部与底部设置整流罩上的办法，整流罩是流线型结构，所以能够很好的降低风阻，进而也就有效的降低了电梯在运行过程中轿厢与空气摩擦所产生的噪音。而对于降低轿厢噪音，最有优势的是圆柱形状的轿厢，配合圆柱形的井道，能够使轿厢外壁到井道内壁等距，从而通过外形设计实现噪音的降低。超高速电梯的轿壁可采用双层结构，如想在此方面实现噪音的最大化降低，可以采用内部抽真空的壁板。通常情况下，可以采用隔音或者吸音的材料来做轿厢地板材料，从而进一步降低轿厢内的噪音。
（二）运行振动的减少
电梯在运行过程中所产生的振动通常由以下两方面因素决定：导轨安装的质量、动态振动控制以及智能控制技术的应用。超高速电梯提升高度通常在一百米以上，所以导轨的安装质量就直接关系到了电梯的运行振动，而当前在超高速电梯导轨的安装中，通常采用激光较轨设备来实现对导轨的校正。与此同时，运行振动的减少还可以采用电磁式的动态振动控制导靴，或者采用磁悬浮式的动态振动控制导靴。电梯的轿厢和导轨是通过导靴或者滚动导轮实现接触的，虽然滚动导轮在减振效果上要高于滑动导靴，但是传统滚动导轮的被动减振方式已经无法满足超高速电梯的运行要求，需要采用发电机式滚动导轮，以减少电梯运行振动。目前，国外已经开发出了超导导靴，从而实现了轿厢与导轨的非接触运行。而当前超高速电梯运行中关于振动测试系统已成为研究领域难度最大的一个项目，需要采用与之相配套的测试设备，而这些设备的开发就需要企业自行研发。
（三）以新技术来创新安全钳材料
对于高速运行的超高速电梯来讲，如果一旦出现速度上的失控，将会导致严重的人员伤亡与设备损失。因此，这就需要从其安全钳的关键技术着手。当电梯的运行速度达到10m/s以上速度时，会触发安全钳，而传统的安全钳所采用的是铜钢材料，在运行过程中，其会与导轨产生激烈摩擦，所产生的高温会将其熔化，从而致使安全锤失效。当前，国外在安全锤制造上，借鉴了航天技术，即将复合型陶瓷材料运用到电梯中。然而，在使用陶瓷材料上，超高速电梯使用时所处的环境与航天的区别很大，当电梯安全钳与导轨之间产生剧烈摩擦时，会造成导轨的变型，此种情况下，导轨会与安全钳发生撞击，而陶瓷耐撞击性能很差，很容易就会被撞碎[3]。而如果一旦陶瓷材料的安全钳被撞碎，就会导致安全钳功能的实效，从而势必会带来严重的后果。因此，当前，在安全钳技术工艺上，需要开发出具备陶瓷耐热性能的、并且还要具备钢铁类抗击性能强的符合材料，以确保超高速电梯在运行过程中的安全。
总结
综上所述，当前，随着国内市场对超高速电梯需求量的逐渐增大，国内企业应致力于研发超高速电梯的关键技术。本文主要分析了超高速电梯轿厢内噪音抑制的技术以及运行振动较少的相关技术，并针对超高速电梯的安全性能，分析了当前安全钳所应用材料的现状，以此提出需要进一步加大对安全钳相关技术的研发。此外，在超高速电梯的技术中，还有很多值得相关企业给予高度的重视与研究，比如关于超高速电梯主机的带能量反馈技术、新型驱动电机的相关技术以及电梯内部企业控制技术等。当年，中国已经逐步具备了开发超高度电梯的能力，只要在此基础上，深入的掌握其关键技术，对当前所遇到的技术型障碍难题进行一一解决，就能够很快的实现“自给自足”。
参考文献
[1]梅尚先.浅析超高速电梯的关键技术及应用[J].应用技术：机电工程技术，2013，11（36）：74-76.
[2]黄建华.支持超高层大规模建筑的电梯技术[J].中国电梯，2010，11（02）：45-47.
[3]金晴川.超高层电梯[J].中国电梯，2009，9（11）：89-90.