電梯:有高度更精彩(組圖)
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克服高度,是人類自古以來(lái)與自然界的斗爭(zhēng)中,必須面臨的一個(gè)重大問題。
現(xiàn)代生活中,雖然難免還會(huì)遇到各種事故的困擾,電梯卻早已成為人類克服高度不可缺少的助手
著名動(dòng)畫片《沒頭腦和不高興》里,沒頭腦設(shè)計(jì)了一幢摩天大廈,卻忘了給它設(shè)計(jì)電梯,結(jié)果,孩子們?yōu)榱说酱髲B頂層看一場(chǎng)演出,不得不背著干糧往上爬……
這雖然是有些無(wú)厘頭的編排,然而也的確說明了電梯在現(xiàn)代生活中不可缺少的重要作用。
電梯是垂直運(yùn)行的電梯、傾斜方向運(yùn)行的自動(dòng)扶梯、傾斜或水平方向運(yùn)行的自動(dòng)人行道的總稱。有了電梯,摩天大樓才得以崛起,現(xiàn)代城市才得以長(zhǎng)高。
那么,電梯的發(fā)明和廣泛使用,又經(jīng)歷了怎樣一個(gè)過程呢?
前電梯時(shí)代
提升重物的種種努力
對(duì)垂直運(yùn)送的需求與人類的文明一樣久遠(yuǎn)。根據(jù)專家們的推測(cè),早在4000多年前,古埃及人建造金字塔的時(shí)候,就很可能使用過某種類型的起重機(jī)。否則,常常達(dá)100多米高的金字塔是很難建成的。
公元前1100年前后,我國(guó)古人發(fā)明了轆轤,它采用卷筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成升降動(dòng)作,因而增加了提升物品的高度。
公元前236年,古希臘數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿基米德研制出一種使用繩索及滑輪操縱的起重機(jī)。繩子是利用絞盤和杠桿纏繞在一個(gè)滾筒上。而公元前200年古希臘制造的一臺(tái)起重機(jī),是靠人在絞盤的踏輪上踏行以進(jìn)行工作的。
據(jù)記載,公元80年,古羅馬皇帝蒂塔斯在建造羅馬競(jìng)技場(chǎng)時(shí),曾使用大型起重機(jī)將奴隸及野獸吊入競(jìng)技場(chǎng)內(nèi)。
中世紀(jì)留傳下來(lái)的一些圖片,記載了人們?nèi)绾卫闷鹬貦C(jī)將人與物資運(yùn)送到像城堡或修道院這樣一些與世隔絕的地方去。其中最著名的是位于希臘的圣巴拉姆修道院的升降平臺(tái)。這個(gè)修道院位于距離地面大約61米高的山頂上,提升機(jī)使用籃子或者貨物網(wǎng),運(yùn)送人員與貨物上下。
1203年,位于法國(guó)海岸邊的一個(gè)修道院安裝了一臺(tái)起重機(jī),也是利用人們所熟悉的大型腳踏輪,所不同者只是該機(jī)器利用了驢子作為動(dòng)力。載荷由繞在一個(gè)大滾筒上的繩子進(jìn)行吊起。
近代工業(yè)革命中,詹姆士·瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),意味著起重機(jī)或升降機(jī)的動(dòng)力可以由人力或畜力轉(zhuǎn)換為機(jī)器。約在1800年左右,煤礦主開始采用蒸汽起重機(jī)把礦井中的煤運(yùn)送上來(lái)。1845年,威廉·湯姆遜研制出用液壓驅(qū)動(dòng)的升降機(jī),其液壓驅(qū)動(dòng)的介質(zhì)是水。1850年,在美國(guó)首次出現(xiàn)了工業(yè)用蒸汽平臺(tái)起重機(jī)來(lái)輸送貨物。
安全升降機(jī)
電梯發(fā)展的關(guān)鍵一步
19世紀(jì)中葉,在工業(yè)革命深入的過程中,垂直運(yùn)送貨物和人員的需求已經(jīng)是如此之迫切,各方面的條件也都已具備,但當(dāng)時(shí)的蒸汽升降機(jī)卻一直解決不了一個(gè)關(guān)鍵的安全問題只要起吊繩突然斷裂,升降梯便會(huì)急速墜落到底層,這種天生的安全痼疾使得它的使用受到大大的局限。
1852年,紐約的機(jī)械工程師奧的斯先生迎來(lái)了他事業(yè)和人生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
就在那一年,奧的斯的顧主貝德斯泰德制造公司的老板要求他制造一臺(tái)貨運(yùn)升降機(jī)來(lái)裝運(yùn)公司的產(chǎn)品。為了解決升降機(jī)的安全問題,奧的斯發(fā)明了一種裝置,他將帶有鋸齒狀的鐵條固定在導(dǎo)軌上,在轎廂的上部設(shè)置了一個(gè)彈簧片,并將其與機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置和制動(dòng)棘爪連接起來(lái)。曳引繩固定在彈簧片的中心,曳引繩破斷時(shí)彈簧片恢復(fù)原始形狀,強(qiáng)迫機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置動(dòng)作,然后制動(dòng)爪伸入鋸齒狀的鐵條阻止電梯下落。就這樣,世界上第一臺(tái)“安全升降機(jī)”發(fā)明出來(lái)了。
1853年9月20日,在紐約楊克斯,奧的斯先生在一家破產(chǎn)了的公司部分場(chǎng)地上辦起了自己的車間,奧的斯電梯公司由此誕生。
像任何一位企業(yè)家一樣,奧的斯必然要宣傳他的產(chǎn)品。1854年,在紐約的水宮展覽會(huì)上,奧的斯以非同凡響、戲劇性的姿態(tài)出現(xiàn)了。奧的斯站在載有木箱、大桶及其它貨物的升降機(jī)平臺(tái)上,將平臺(tái)升高到大家能看到的高度。然后,他命令切斷纜繩,當(dāng)緊拉的貨車彈簧安全裝置松開時(shí),它就徑直與制動(dòng)桿咬合,將升降機(jī)平臺(tái)安全地停在原地,紋絲不動(dòng)。開始觀眾驚訝地屏著呼吸,隨之而來(lái)的便是暴風(fēng)雨般的掌聲。而此時(shí),站在平臺(tái)上的奧的斯,高舉手中的帽子,自豪地朝著觀眾不斷地鞠躬說道:“一切平安,先生們,一切平安”。
紐約當(dāng)?shù)貓?bào)紙用諸如“勇敢無(wú)比”“轟動(dòng)一時(shí)”等字眼兒來(lái)描述這次表演。正是“安全”這個(gè)概念通過這次表演給人們留下了深刻的印象,也讓升降梯獲得了普遍的承認(rèn)。
不過,奧的斯公司的生意并沒有因此而立刻火爆起來(lái)。奧的斯公司的記載表明,1854年當(dāng)年他們只銷售出幾臺(tái)升降梯,1855年也只有15臺(tái),到了1856年共售出27臺(tái),那時(shí)的升降梯還全部限于貨運(yùn)使用。
1857年3月,在紐約百老匯一家專營(yíng)法國(guó)瓷器和玻璃器皿的商店里,安裝了世界上第一臺(tái)安全客運(yùn)升降梯。該商店共五層,當(dāng)時(shí)就算是相當(dāng)高的建筑物了,升降梯的動(dòng)力是由建筑物內(nèi)的蒸汽動(dòng)力站利用一系列軸及皮帶驅(qū)動(dòng)的。該梯可載重500公斤,速度為每分鐘約12米。因?yàn)樵谏堤堇锟梢蕴魍麅?yōu)美的風(fēng)景,而深受上層階級(jí)許多人的歡迎。
隨后的幾年中,總的營(yíng)業(yè)情況雖然不算很活躍,可也足夠使奧的斯繼續(xù)他的研究與發(fā)明工作。但遺憾的是,1861年4月8日,奧的斯在他剛剛度過50歲生日后便去世了。
電梯、自動(dòng)扶梯、觀光電梯
電梯世界越來(lái)越精彩
雖然奧的斯被人們稱為“電梯之父”,但事實(shí)上,奧的斯本人從來(lái)沒有造出過真正的電梯,因?yàn)樵谒哪甏?,機(jī)器普遍使用的動(dòng)力還是煤燒出來(lái)的蒸汽。
直到1889年12月,奧的斯電梯公司才在紐約的第瑪瑞斯特大樓安裝了第一部名副其實(shí)的電梯它采用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,通過渦輪減速器帶動(dòng)卷筒上纏繞的繩索,懸掛并升降轎廂。這座古老的電梯,每分鐘只能走10米左右。
1900年,以交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的電梯問世。1902年,瑞士的迅達(dá)公司研制成功了世界上第一臺(tái)按鈕式自動(dòng)電梯,采用全自動(dòng)的控制方式,提高了電梯的輸送能力和安全性。
隨著超高層建筑的出現(xiàn),電梯的設(shè)計(jì)、工藝不斷得到提高,電梯的品種也逐漸增多。
1898年,美國(guó)設(shè)計(jì)者西伯格買下了一項(xiàng)扶梯專利,并與奧的斯公司攜手改進(jìn)制作。1899年7月9日,第1臺(tái)奧的斯-西伯格階梯式(梯級(jí)是水平的,踏板用硬木制成,有活動(dòng)扶手和梳齒板)扶梯試制成功,這是世界第1臺(tái)真正的扶梯。1900年,這種扶梯在法國(guó)巴黎國(guó)際博覽會(huì)上展出取得巨大成功。在博覽會(huì)上另一種扶梯也引人注目,它是由杰西·瑞諾設(shè)計(jì)的扶梯。接下來(lái)的10年里,奧的斯-西伯格和瑞諾是世界上僅有的在扶梯領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)者。1910年,西伯格根據(jù)合作協(xié)議把自己所有的專利出售給了奧的斯公司。1911年,奧的斯公司收購(gòu)了瑞諾公司。
1900年,西伯格把拉丁文中“scala(樓梯)”一詞與“elevator(電梯)”一詞的字母結(jié)合起來(lái)創(chuàng)造的“escalator(如今稱為自動(dòng)扶梯)”一詞注冊(cè)為產(chǎn)品商標(biāo),1910年西伯格將它賣給了奧的斯公司。直到1950年,奧的斯公司擁有該商標(biāo)。1950年根據(jù)商標(biāo)保護(hù)法的規(guī)定,“escalator”失去了它名稱的專有權(quán),成為扶梯的通稱。
到了1950年,安裝在高層建筑外面的觀光電梯出現(xiàn),使乘客能在電梯運(yùn)行中清楚地眺望四周的景色。至此,電梯的世界越來(lái)越精彩。
而今天,隨著城市建設(shè)的發(fā)展,形式各異、功能卓越、高可入云的現(xiàn)代化電梯,更是讓人眼花繚亂、嘆為觀止。
延伸閱讀
世界電梯之最
最快:2010年,韓國(guó)現(xiàn)代電梯公司開發(fā)出移動(dòng)速度達(dá)1080米/分鐘(時(shí)速64.8公里)的世界最高速電梯“THE EL”?!癟HE EL”的運(yùn)行距離也是世界之最,達(dá)600米,可以在150層建筑物里升降。
最大:2010年,日本三菱電機(jī)宣布建成全球最大的電梯,如果按65公斤的單人體重計(jì)算,它可以一次運(yùn)載80人同時(shí)上下樓。
最長(zhǎng):阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)迪拜塔共有57部電梯,運(yùn)輸長(zhǎng)度世界第一。電梯分別安裝在塔內(nèi)不同地區(qū),訪客、住戶、上班族、飯店客人各使用不同電梯。位于塔中央的主電梯高504米,上升高度世界第一(見上圖)。
中國(guó)最早的電梯
1907年,奧的斯公司在上海的匯中飯店(今和平飯店南樓)安裝了2臺(tái)電梯。這2臺(tái)電梯被認(rèn)為是我國(guó)最早使用的電梯。匯中飯店建造于1906年,系6層磚木混合結(jié)構(gòu)。
1908年,位于上海黃浦路的禮查飯店(后改名為浦江飯店)安裝了3臺(tái)電梯。1910年,上??倳?huì)大樓(今東風(fēng)飯店)安裝了1臺(tái)德國(guó)西門子公司制造的三角形木制轎廂電梯。
1915年,位于北京市王府井南口的北京飯店安裝了3臺(tái)奧的斯公司交流單速電梯,其中客梯2部,7層7站;雜物梯1部,8層8站(含地下1層)。
1924年,天津利順德大飯店在改擴(kuò)建工程中安裝了奧的斯電梯公司1臺(tái)手柄開關(guān)操縱的乘客電梯。其額定載重量630kg,交流220V供電,速度1米/秒,5層5站,通過手動(dòng)?xùn)艡陂T和按鈕操作,都是當(dāng)年最先進(jìn)的。值得一提的是,這部電梯目前仍在使用,已被確認(rèn)為中國(guó)保存至今最古老的電梯(見上圖)。(GC)