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在國內(nèi),家用電梯無強制性標(biāo)準,不在特種設(shè)備制造許可目錄中,其載重量小,提升高度低,因此準入門檻低。市場上的家用電梯廠家較多,不少是貼牌產(chǎn)品,缺少自主的系統(tǒng)性設(shè)計。2015 年之前,主流大廠很少涉足該市場。2015 年以后,隨著國內(nèi)別墅興建熱潮的興起,家用電梯需求增量明顯,各大主流電梯廠家紛紛推出自主品牌的家用電梯。作為直接服務(wù)于終端用戶的一類電梯產(chǎn)品,家用電梯本身兼具了家用電器的特征,在這個市場上,電梯產(chǎn)品的銷售模式和產(chǎn)品包裝也得到了創(chuàng)新,一些小品牌電梯,以線下體驗店模式,在家用電梯熱銷初期,獲得了較大成功,并被各大電梯廠所推廣;
1 家用電梯驅(qū)動形式及優(yōu)缺點分析
在作為特種設(shè)備的電梯市場上,曳引驅(qū)動方式是主流。家用電梯不算特種設(shè)備,多種具有古老傳統(tǒng)的驅(qū)動方式依然活躍,例如螺桿式、卷揚式等強制驅(qū)動方式。不同驅(qū)動方式,優(yōu)缺點差異明顯。
(1) 螺桿驅(qū)動。螺桿式電梯可以簡單理解為隨平臺安裝的驅(qū)動電動機驅(qū)動螺母繞著螺桿轉(zhuǎn)動,由此產(chǎn)生舉升力,帶動平臺向上、向下運動。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,成本低,安裝空間小。缺點:敞開式平臺,機械噪聲大、運行速度慢( 通常為0.15m/s)、舒適感差、螺桿易磨損。
(2) 卷揚驅(qū)動。卷揚式電梯原理同轆轤,利用鋼絲繩在電動機的旋轉(zhuǎn)作用下卷繞在繩桶上實現(xiàn)轎廂的升降。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,主機的布置可以設(shè)置在井道外,布置靈活。缺點:速度底,鋼絲繩由于強制彎折,壽命受到影響,通常需要配置齒輪減速箱,運行舒適感差。
(3) 鏈輪驅(qū)動。采用傳統(tǒng)的鏈輪鏈條傳動技術(shù),該驅(qū)動方式常見于立體車庫。優(yōu)點:占用空間小,成本低。缺點:運行噪聲大,舒適感差,需要大量潤滑油。
(4) 液壓驅(qū)動。采用液壓裝置的頂伸原理,實現(xiàn)轎廂的上下運行。優(yōu)點:能耗低,底坑要求小,速度適中,運行噪聲小。缺點:易漏油,對高低溫敏感,不環(huán)保,有氣味,噪聲大,油路維修不便。
(5) 曳引驅(qū)動。通過鋼絲繩或者鋼帶與驅(qū)動輪槽的摩擦力驅(qū)動轎廂進行升降。優(yōu)點:能耗低,運行噪聲低,運行舒適感好,運行速度高,使用壽命長,自動化程度高。缺點:產(chǎn)品成本較高,土建要求相對于強制驅(qū)動電梯( 螺桿驅(qū)動、鏈輪驅(qū)動) 高。
2 家用電梯設(shè)計時需要考慮的特性
2.1 安全性
家用電梯本質(zhì)仍是電梯,安全性應(yīng)等同于特種設(shè)備。特種設(shè)備應(yīng)遵循相關(guān)的設(shè)計制造及安裝標(biāo)準,目前世界范圍內(nèi),針對家用電梯或別墅電梯的標(biāo)準如下。
(1) 中國,推薦性國家標(biāo)準GB/T 21739-2008《家用電梯制造與安裝規(guī)范》。
(2) 美國,無專用的家用電梯標(biāo)準,僅在ASME 標(biāo)準A17.1《電梯與自動扶梯安全規(guī)范》的第5.3 節(jié)提到了“私人住宅電梯(Private Residence Elevators)”。
(3) 歐洲,無專用的家用電梯標(biāo)準,私人住宅電梯通常按照EN 81-41《電梯制造與安裝安全規(guī)范 載人和載貨用特殊電梯 第41 部分:為行動不便人員使用的垂直升降平臺》。
(4) 澳大利亞,AS 1735.18《電梯、自動扶梯和自動人行道 第18 節(jié):自動控制的私人住宅用乘客電梯》,為強制性標(biāo)準。
無論是推薦性標(biāo)準還是強制性標(biāo)準,均能從設(shè)計、制造和安裝等多個方面規(guī)范電梯產(chǎn)品,保證安全性。此處所指安全性,不僅是指用戶直接關(guān)心的使用安全性,還指用于維護設(shè)備正常運轉(zhuǎn)而進行的專業(yè)作業(yè)人員的安全性,這些也增加了電梯運行的土建空間需求,增大了按照標(biāo)準設(shè)計的家用電梯的設(shè)計難度和復(fù)雜性。
2.2 免維護性
家用電梯具有使用場所私人化、使用空間私密性等特點,從設(shè)計上應(yīng)盡可能考慮免維護特性,從而降低維護頻率,減少維護難度。電梯驅(qū)動方式、導(dǎo)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)的選擇對電梯的免維護性造成較大影響。
曳引驅(qū)動方式,無齒輪永磁曳引機、滾動導(dǎo)向系統(tǒng)和鋼絲繩懸掛方式都能從最大程度上實現(xiàn)系統(tǒng)級的免維護特性。同時配置對關(guān)鍵安全部件、系統(tǒng)進行自動監(jiān)控和警示的設(shè)備或功能,為電梯的免維護特性保駕護航。以家用電梯為例,采用曳引驅(qū)動方式,在保證鋼絲繩正常使用壽命20 年的情況下,額外配置了鋼絲繩斷絲檢測裝置,避免因長期缺少維保和極端使用工況對產(chǎn)品安全造成的潛在風(fēng)險;采用全滾動導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計,無需額外潤滑,對家居環(huán)境無油污污染;在控制系統(tǒng)內(nèi)部,設(shè)置了電梯周期性自檢功能,為電梯的安全性提供保姆式服務(wù)。
2.3 便利性
便利性應(yīng)成為家用電梯的主要特性之一,它至少應(yīng)包含如下兩項:使用的便利性和救援的便利性。
由于家用電梯的使用人群通常以老年人和未成年人為主,需要針對該特點進行使用便利性定制設(shè)計:家用電梯的開門形式應(yīng)盡量采用自動門,開門尺寸和開關(guān)門速度也應(yīng)特別定制;轎內(nèi)的操縱面板盡量考慮大按鈕、機械式按鈕,保證操作的簡單直接;廳門召喚設(shè)計需要考慮兒童自行乘梯的可能性并作出預(yù)防性設(shè)置,具備防止兒童誤操作的可能。
在救援便利性方面,由于家用電梯多安裝在別墅區(qū)域,環(huán)境私密,局部人口密度低,為電梯因外部因素( 如停電) 或內(nèi)部因素( 如故障自我保護) 而造成的困人救援造成了阻礙。因此家用電梯故障救援的便利性設(shè)計尤為重要。以家用電梯為例,配置停電自動平層功能,電梯停電后可通過備用電源緊急平層放人;可通過按下轎內(nèi)警鈴按鈕,實現(xiàn)一鍵撥號,聯(lián)系家人及專業(yè)的救援人員;
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