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随着人们生活水平的提高，除了高楼层之外，别墅、轮船、餐厅、图书馆、商业圈等低楼层的场所，对电梯安装的需求也日益增加。在上述低楼层场所中，尤其是针对已建成建筑物，由于传统电梯存在占地面积大、安装复杂等问题，其普及受到一定程度的限制。此时，一种小巧、便于安装、外观时尚的电梯就显得十分必要。真空电梯是一种利用气压差提供动力的电梯，具有占地面积小、环保、可快速安装，以及无需底坑、起重设备和机房等特点，并可采用独特的全景设计，在低楼层场所的电梯安装或改造方面具有独特的优势。本文将对真空电梯的基本原理、结构设计等进行介绍，对真空电梯的发展历史进行综述，并对真空电梯的有关专利情况及发展方向进行总结。希望能帮助人们了解这一新型产品，帮助更多的学者进行相关研究。1真空电梯的基本原理图1所示为真空电梯基本原理图。真空电梯利用真空泵在轿厢上方形成真空，轿厢下方与大气相通为大气压，二者通过轿厢顶部的密封环实现密封。图1真空电梯基本原理图1-大气压区；2-轿厢密封；3-真空区；4-真空泵真空电梯运行包括上行和下行两个阶段——当真空电梯处于上行阶段时：首先利用真空泵抽出轿厢上方的空气，使得轿厢上方空间的空气压强变小，与轿厢下方的压差增加，轿厢在压差作用下，克服重力和摩擦力等，按照设定的速度上行。当真空电梯处于下行阶段时：与轿厢上方空间相连的真空阀门打开，释放部分空气进入轿厢上方空间，轿厢上方空间的空气压强变大，与轿厢下方的压差减小，轿厢在压差、重力和摩擦力等的共同作用下，按照设定的速度下行。由控制系统控制真空泵的抽速及真空阀门的开度，实现稳定上行和下行：当轿厢即将到达目标楼层时，导轨或井道上的定位传感器（如激光测距传感器）接受到信号并反馈给控制系统，控制系统发出指令，调节真空泵抽速或真空阀门开度，进而调节真空区气压，实现轿厢的减速运行。当轿厢到达目标楼层停止位置时，平层机构动作，使轿厢稳定停靠在指定位置。此时电梯井道门方可开启，乘客进出电梯。2真空电梯的基本结构真空电梯的结构相比于传统电梯要简单很多。目前通用的传统电梯一般包括机房、井道、底坑、轿厢和层站等组成部分，通过曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统等确保电梯运行，其占地空间较大，对井道要求高，生产、使用和维护成本高。真空电梯从结构上大体可分为井道、轿厢、密封、真空系统、控制系统及辅助结构等，没有传统电梯的机房、底坑等，其占地面积小，还免掉了钢丝绳、曳引轮等装置，结构简单，维护方便，容易安装。除了框架，真空电梯几乎可以做成全透明，非常美观，被称为“世界上最轻巧的时尚电梯”。图2为真空电梯实物图。图2真空电梯实物图（1）真空电梯井道真空电梯井道部分从功能上可分为大气气压段、真空密封段和顶部动力段。整个井道采用分节式结构，各节根据实际楼层高度和结构需求长度不同，但均由一定数量的立柱（铝或不锈钢等）、透明圆弧板（聚碳酸酯等）和圆弧加强筋构成（见图3）。图3真空电梯井道井道安装时不需要脚手架，只需利用滑轮组升降安装即可。井道立柱作为导轨，为轿厢上下运动提供导向，并可防止轿厢旋转。层门安装于井道上，上面有门把手、外召盒、呼梯按键及层门锁等，开门方向可根据房屋结构设计。在大气气压段：整个井道底部的井道壁上开有一定数量的小孔，用以保持轿厢底部压强始终为大气压强。在真空密封段：井道与轿厢之间设有密封部件，用以保持轿厢上部的低压状态（真空）。在顶部动力段：井道最顶端的密封隔间内设有真空系统和控制系统。真空系统根据需求，可直接安装在井道最顶端（一体式），也可以通过管道连接安装在室外（分体式）。（2）真空电梯轿厢真空电梯轿厢部分可分为轿底、轿厢立柱、轿顶、密封隔板等（见图4）。图4轿厢示意图片描述轿底装有称重机构，用以防止超载。同时轿底底部可设置弹簧，用以落地时减震。轿底与轿顶通过轿厢立柱连接。轿顶安装有轿顶灯、通风扇等，并且在轿顶上方安装有密封隔板，实现轿厢上部真空密封段和轿厢下部大气气压段的密封。密封隔板与轿顶之间的空间内设有平层锁止机构、安全钳、刹车装置等，能在轿厢到达指定楼层的上、下极限位置时完成制动及锁定，同时防止轿厢上方真空区发生泄漏时出现坠梯。此外，轿厢内部还可根据需求，安装按键面板、应急电话、电梯扶手及座位等。（3）真空电梯密封真空电梯的密封分为静密封和动密封两种。静密封主要包括以下几部分——井道壁与立柱的密封：可以采用橡胶垫密封并涂抹密封胶；加强筋与井道壁的密封：可以采用橡胶垫密封；加强筋与井道立柱之间的密封：橡胶垫密封；层门处的密封：可以采用密封条进行密封，同时在压差作用下也可进一步保证密封的可靠性；两节井道之间的密封：法兰式密封结构或密封胶密封。动密封主要为轿厢顶部密封隔板与井道、导轨之间的密封。该处动密封可采用多道密封环或者具有一定高度的密封面进行密封。由于透明井道壁在压差作用下能产生一定的形变，进而压紧密封件，因此设计及安装动密封件时，密封件与井道之间不必密封过紧，满足在抽速允许的范围内形成压强差即可。（4）真空电梯其他辅助机构真空电梯辅助结构包括随行电缆、备用电源、锁梯钥匙开关、到站感应装置、限位开关等。图5所示为真空电梯部分辅助装置（随行电缆、锁梯钥匙开关等）。图5真空电梯部分辅助装置本文发表于《真空》杂志年第6期原文标题：真空电梯现状与发展趋势探讨本文作者：刘朝，邢洪硕，苏家豪，张钧深，梁帅，谢元华，韩进作者单位：东北大学机械工程与自动化学院

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