液壓電梯在西藏自治區(qū)發(fā)展的可行性研究

文｜西藏自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局特種設(shè)備檢測(cè)所祎興旺慕 石瑾 呂海濤 尼瑪扎西 羅布次仁

1 國(guó)外液壓電梯發(fā)展歷程

液壓傳動(dòng)理論在17～18世紀(jì)的快速發(fā)展，為液壓電梯的市場(chǎng)化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。隨后的19世紀(jì)中葉，液壓電梯開(kāi)始起步。在人類(lèi)漫長(zhǎng)的工業(yè)化和市場(chǎng)化發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，率先掌握了水壓傳動(dòng)理論，而后才掌握了電力理論及技術(shù)，故而電力驅(qū)動(dòng)電梯（曳引電梯）的市場(chǎng)化應(yīng)用晚于液壓電梯。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，世界上第一臺(tái)液壓電梯是由英國(guó)人湯姆遜于1845年設(shè)計(jì)并制造的，其優(yōu)先采用水作為傳輸介質(zhì)，與當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)的、采用蒸汽作為動(dòng)力的梯子相比，液壓電梯在輸送動(dòng)力方面和成本造價(jià)方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。因蒸汽驅(qū)動(dòng)的梯子在卷筒寬度等方面的設(shè)計(jì)缺陷，液壓電梯才得以發(fā)展。

最早的液壓電梯采用水作為傳輸介質(zhì)，其通過(guò)特定的管道進(jìn)入體積很大的液壓缸，整個(gè)系統(tǒng)的壓力通常低于3.5 bar，因而導(dǎo)致電梯的運(yùn)行速度很低。19世紀(jì)末期，隨著液壓技術(shù)及相關(guān)理論的持續(xù)、深入的發(fā)展，液壓電梯的系統(tǒng)壓力有一定程度的提高，導(dǎo)致電梯運(yùn)行速度加快，且提升高度最高可達(dá)到30層。通過(guò)蒸汽驅(qū)動(dòng)的梯子存在設(shè)計(jì)上的缺陷，其在提升速度、提升高度和額定載重量方面都遠(yuǎn)不如液壓電梯，這使得在1880年以后的20年間，10～20層建筑的絕大多數(shù)市場(chǎng)被液壓電梯所占據(jù)。

由于1871年交流發(fā)電機(jī)的發(fā)明和1885年多相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，以及電力工業(yè)對(duì)電能的大量生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了電費(fèi)的大幅下降，從而使得依靠電力驅(qū)動(dòng)的曳引電梯綜合造價(jià)低于液壓電梯，液壓電梯基本不發(fā)展甚至發(fā)展滯后。但低層建筑物中的液壓電梯的安裝量仍然相當(dāng)客觀。

20世紀(jì)50、60年代，液壓電梯系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詸C(jī)械控制閥為核心。20世紀(jì)60年代初，意大利的GMV公司和德國(guó)Wittur集團(tuán)旗下的Omarlift子公司相繼研發(fā)制造了具有機(jī)械開(kāi)關(guān)的集成控制閥；美國(guó)的EECO、MAXTON、DOVER和ESCO等公司于20世紀(jì)中期開(kāi)始，對(duì)液壓電梯的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究；之后，德國(guó)的ALGI、LEISTRIZ和BLAIN等公司也開(kāi)始進(jìn)入液壓電梯機(jī)械控制閥的研制當(dāng)中；日本的MITSUBISHI、KAWASAKI和TAIYO等公司通過(guò)引進(jìn)和創(chuàng)新也進(jìn)入該領(lǐng)域。

值得一提的是，BERINGER公司（瑞士）在20世紀(jì)70年代初，研制成功了專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于液壓電梯的電子控制閥，該閥的最主要的特點(diǎn)之一就是帶有精度極高的流量傳感器，且其具有反饋及控制功能，能夠直接對(duì)液壓缸內(nèi)的流量進(jìn)行閉環(huán)式控制，因而能夠更好的控制電梯速度，電梯運(yùn)行更平穩(wěn)。由于該技術(shù)受到專(zhuān)利保護(hù)，該控制閥一直由BERINGER公司壟斷。直到20世紀(jì)90年代，歐洲的ALGI、ELAIN和GMV公司，日本的KAYIO公司和KAWASAKI公司才研制出了同等性能的電子控制閥。

20世紀(jì)90年代左右，日本液壓電梯的市場(chǎng)占有率為27.5%，歐共體各國(guó)液壓電梯的年平均裝機(jī)量占總量的45%，而北歐各國(guó)則占到80%～90%。亞洲“四小龍”與東南亞各國(guó)也在極力拓展液壓電梯的市場(chǎng)占有量。以美國(guó)為例：其1965年，液壓電梯的銷(xiāo)量占總銷(xiāo)量的26.8%；1975年，其液壓電梯的市場(chǎng)占有率為60%；1990年，液壓電梯的銷(xiāo)售量占總銷(xiāo)售量的71.47%。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，液壓電梯市場(chǎng)有明顯萎縮的跡象，造成此種現(xiàn)狀的原因無(wú)外乎兩種：其一是曳引電梯特別是無(wú)機(jī)房電梯技術(shù)的迅猛發(fā)展，其二是受各個(gè)國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境影響。目前市場(chǎng)上液壓技術(shù)比較成熟的有：電液比例集成流量閥控制系統(tǒng)、電磁開(kāi)關(guān)集成流量控制閥控制系統(tǒng)和VVVVF變頻變壓控制系統(tǒng)。歐洲在閥控技術(shù)方面和液壓技術(shù)方面相對(duì)領(lǐng)先，日本在變頻變壓方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

2 國(guó)內(nèi)液壓電梯發(fā)展歷程

我國(guó)液壓電梯起步較晚，研發(fā)于20世紀(jì)70年代。1972年，在一機(jī)部起重機(jī)械研究所試制了兩臺(tái)液壓電梯失??；1984年，浙江大學(xué)和天津電梯研究所合作，研制成功了兩臺(tái)液壓電梯；1987年，同濟(jì)大學(xué)與上海輕達(dá)電梯廠合作，研制成功了一臺(tái)客貨兩用電梯。長(zhǎng)沙建筑機(jī)械研究所與成都電梯廠成功的聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)了THY2000/0.125-AZ液壓電梯。此后，液壓電梯生產(chǎn)廠家逐漸增多。

由于我國(guó)房地產(chǎn)行業(yè)熱衷于發(fā)展中、高層建筑，造成曳引電梯的安裝量暴增；但是，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，住宅電梯正在悄然興起。隨著我國(guó)大規(guī)?，F(xiàn)代化小區(qū)的迅速推廣，低層住宅的電梯安裝逐漸增加。20世紀(jì)90年代末，我國(guó)液壓電梯的產(chǎn)量呈逐年上升的趨勢(shì)。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)和房地產(chǎn)行業(yè)的投資趨勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)一些頗具實(shí)力的電梯生產(chǎn)廠家的目光短淺，導(dǎo)致了對(duì)曳引電梯大訂單的趨之若鶩，而對(duì)液壓電梯在國(guó)內(nèi)（包括西藏）潛在的市場(chǎng)未能有透徹的認(rèn)識(shí)，因此對(duì)于液壓電梯用液壓技術(shù)和相關(guān)系統(tǒng)投入的資金與研發(fā)費(fèi)用嚴(yán)重不足，進(jìn)而導(dǎo)致我國(guó)液壓電梯核心技術(shù)基本采用歐洲幾家液壓電梯制造商生產(chǎn)的液壓系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)廠家應(yīng)該迎頭趕上，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液壓系統(tǒng)，降低進(jìn)口成本。

3 西藏自治區(qū)液壓電梯發(fā)展的可行性

西藏自治區(qū)作為我國(guó)領(lǐng)土不可分割的一部分，其穩(wěn)定對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。而要實(shí)現(xiàn)西藏的穩(wěn)定，首先要發(fā)展其經(jīng)濟(jì)，讓區(qū)內(nèi)的少數(shù)民族在黨的領(lǐng)導(dǎo)下，過(guò)上富足的生活。而電梯安裝量直接體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。

隨著西藏近幾年經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，區(qū)內(nèi)很多單位或者個(gè)人都用上了電梯。而電梯的使用，對(duì)生活在此的民眾帶來(lái)了巨大的方便。西藏自治區(qū)地處青藏高原，每立方米空氣中的氧氣含量只有150～170克，相當(dāng)于內(nèi)地平原地區(qū)的62%～65.4%，初到西藏的內(nèi)地人會(huì)感覺(jué)身體不適，爬2～3層樓梯就會(huì)氣喘吁吁，體力不支；而區(qū)內(nèi)電梯的安裝及使用，極大的方便了人們?cè)诟咴睢?/p>

從2011年以來(lái)，西藏電梯安裝量逐年上漲，表一統(tǒng)計(jì)了2011年～2016年西藏自治區(qū)電梯的安裝量。從表中可以看出，2016年電梯安裝量約為2011年的8倍多，短短幾年時(shí)間，電梯年安裝量已經(jīng)突破1600臺(tái)，且繼續(xù)呈上升的趨勢(shì)。

表1 西藏自治區(qū)近幾年電梯安裝數(shù)（大概值）

目前，西藏自治區(qū)99%以上的電梯為曳引驅(qū)動(dòng)電梯，無(wú)機(jī)房曳引驅(qū)動(dòng)電梯的安裝量也是逐年增長(zhǎng)，但區(qū)內(nèi)液壓電梯的數(shù)量?jī)H有一臺(tái)，這與我國(guó)國(guó)內(nèi)液壓電梯發(fā)展滯后有很大的關(guān)系。西藏自治區(qū)發(fā)展液壓電梯有如下幾點(diǎn)可行性：

（1）西藏自治區(qū)房屋建筑通常很低，高層建筑很少，與內(nèi)地正好相反。而液壓電梯本身提升高度小，一般在40米以?xún)?nèi)，符合西藏自治區(qū)房屋建筑的特點(diǎn)。

（2）價(jià)格相對(duì)曳引電梯較低。在發(fā)達(dá)的西方國(guó)家，層站數(shù)在七層以下的建筑物內(nèi)，液壓電梯購(gòu)買(mǎi)、安裝以及維保總費(fèi)用要比曳引電梯低10%左右?？偟馁M(fèi)用降低，可以給自治區(qū)內(nèi)居民帶來(lái)更多的實(shí)惠。

（3）液壓電梯結(jié)構(gòu)緊湊，比曳引電梯的體積重量小。由于西藏自治區(qū)為高海拔地區(qū)，氧氣含量低，不適宜干重體力活，而液壓電梯重量小，能極大的減少電梯安裝工人的體力，減少對(duì)身體的損害。

（4）西藏自治區(qū)存在相當(dāng)數(shù)量的貨梯，可以彌補(bǔ)無(wú)機(jī)房電梯難以做到大噸位的缺陷，而有機(jī)房成本相對(duì)較高。液壓電梯液壓系統(tǒng)功率重量比大，因而同樣規(guī)格的電梯，載重量較大，對(duì)于多層大載重的貨梯，液壓電梯具有顯著的優(yōu)越性。

（5）安裝相對(duì)方便。液壓電梯的機(jī)房通常布置在井道底附近，因而免去了對(duì)曳引機(jī)、控制柜和對(duì)重等電梯重要部件的安裝和吊裝。

（6）安全系數(shù)高。液壓電梯除了具有普通曳引電梯所具備的安全裝置外，還另外設(shè)有溢流閥、應(yīng)急手動(dòng)閥、手動(dòng)泵、管路破裂閥和油箱油溫保護(hù)裝置等，安全系數(shù)要比曳引電梯高很多。

隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，以及國(guó)際、國(guó)內(nèi)節(jié)能環(huán)保技術(shù)日趨重視的大環(huán)境，液壓電梯驅(qū)動(dòng)功率大和能量消耗大的問(wèn)題在不久的將來(lái)會(huì)得到很好的解決。譬如：發(fā)展變頻調(diào)速液壓電梯、帶機(jī)械配重的液壓電梯和帶蓄能器的液壓電梯。

4 結(jié)語(yǔ)

縱觀國(guó)、內(nèi)外液壓電梯的發(fā)展歷程，即便液壓電梯市場(chǎng)占有率會(huì)受到無(wú)機(jī)房電梯以及未來(lái)不可預(yù)測(cè)新型電梯的沖擊，其仍會(huì)占有一定的市場(chǎng)份額。隨著我國(guó)國(guó)產(chǎn)液壓電梯的發(fā)展，以及引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的液壓電梯、消化吸收、再創(chuàng)新，內(nèi)地液壓電梯的占有量會(huì)逐漸提高，與此同時(shí)，西藏自治區(qū)液壓電梯的市場(chǎng)占有量也必然會(huì)水漲船高。由于西藏自治區(qū)存在一系列的先天“優(yōu)勢(shì)”，譬如：房屋建筑低、缺氧等，必然適合液壓電梯在西藏自治區(qū)快速發(fā)展。相信不久的將來(lái)，液壓電梯在西藏電梯市場(chǎng)會(huì)有一定的占有率。