■吳文溢/整理
在高樓林立的城市里,電梯是必不可少的出行工具。它不僅為我們的生活帶來便捷,也為城市向更高處發(fā)展提供了支撐。其實(shí),早在電被發(fā)明之前,就有了最原始的“電梯”——升降機(jī)的存在。
公元前1 世紀(jì),人們以人力、畜力為動力,使用滑輪將貨物或人運(yùn)送到高處。17 世紀(jì),歐洲出現(xiàn)了一種升降裝置——飛椅。飛椅上系著一根繩子,繩子繞過樓頂上的滑輪,另一端系著平衡錘。使用時,只需扔下飛椅上的沙袋,飛椅上的乘客就能隨著平衡錘的下降而上升。后來,詹姆斯·瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),升降機(jī)開始以蒸汽為動力,載重和運(yùn)行速度大大提高。1850 年,美國人亨利·沃特曼建造了一臺以蒸汽為動力的卷揚(yáng)機(jī),通過帶動卷繞在圓柱形卷揚(yáng)機(jī)上的繩子來控制升降機(jī)。
早期“電梯”有一個致命的缺陷:一旦纜繩斷裂,升降機(jī)就會下墜。所以當(dāng)時的人們都不敢乘坐升降機(jī),直到世界上第一臺帶有安全裝置的升降機(jī)出現(xiàn)。
1953 年,在美國紐約的水晶宮博覽會上,伊萊沙·格雷夫斯·奧蒂斯演示了他的發(fā)明。他走進(jìn)像木屋一樣的升降機(jī),按下開關(guān),升降機(jī)緩緩地升到半空中。奧蒂斯示意助手砍斷升降機(jī)的纜繩,引得在場的觀眾大驚失色。令人不可思議的是,纜繩被砍斷后,奧蒂斯和升降機(jī)仍安然無恙地停在半空中。奧蒂斯脫下帽子,向觀眾鞠躬致意后說:“非常安全?!?/p>
伊萊沙·格雷夫斯·奧蒂斯演示他的發(fā)明
原來,奧蒂斯為這臺升降機(jī)設(shè)計(jì)了安全裝置。升降機(jī)在兩根導(dǎo)軌之間運(yùn)行,其纜繩連接固定在升降臺頂部的強(qiáng)力彈簧,彈簧在轎廂兩側(cè)各連接一組金屬叉。一旦纜繩斷裂,彈簧會立即彈出金屬叉,金屬叉牢固地嵌入導(dǎo)軌的齒槽,不讓升降機(jī)墜落。這便是現(xiàn)代電梯安全裝置的雛形。
幾年后,世界上第一臺載客“電梯”被安裝在了紐約的百貨商店里。不過,此時的“電梯”運(yùn)行速度并不快,一分鐘僅能上升12 米左右。這臺“電梯”引起了人們的好奇與關(guān)注,加上比較安全,所以深受大眾歡迎。
1880 年,德國人維爾納·馮·西門子發(fā)明了一臺電動升降機(jī)。它由安裝在底部平臺的電動機(jī)提供動力,通過嵌入導(dǎo)軌槽中的齒輪傳動,在電梯發(fā)明史上具有里程碑意義。
1889 年,在紐約德馬累斯特大廈,世界上第一臺真正使用電力的電梯安裝成功,直到1920 年這座大廈被拆毀才停止使用。
早期電梯的運(yùn)行需要司機(jī),而且只能把乘客從某一層直接送至另外一層,中途不能停,操作起來十分不便。1915 年,自動調(diào)平技術(shù)的出現(xiàn)讓電梯可以準(zhǔn)確地??吭谌我粯菍印kS著技術(shù)的發(fā)展與成熟,電梯自動化程度越來越高。2017 年,德國蒂森克虜伯股份公司推出了MULTI 無纜電梯系統(tǒng),這種電梯既可以垂直移動,又可以橫向移動。
延伸閱讀
現(xiàn)代電梯的運(yùn)行原理
現(xiàn)代電梯一般為曳引驅(qū)動,曳引繩繞過曳引輪,一端連接轎廂,另一端連接對重裝置。對重裝置是曳引電梯的重要部件,可以平衡轎廂和部分電梯負(fù)載重量。電梯運(yùn)行時,電機(jī)會驅(qū)動曳引輪轉(zhuǎn)動,帶動電梯升降。一般情況下,每部電梯至少有6 根曳引繩,這些曳引繩由6 到8 股鋼絲纏繞纖維繩芯制成。萬一曳引繩斷裂,還有安全鉗、限速器、電梯井道底部的緩沖器等裝置讓電梯停止運(yùn)行,保護(hù)乘客安全。