Houser 卧式液压电梯发动机，第一部分

本文的主题是由纽约州锡拉丘兹的 Gary Ritch 向 ELEVATOR WORLD 提出的。Ritch 是位于市中心的中央杂货店的老板和经营者。几年前，他将商店搬到了现在的位置，即南萨利纳街的一栋现有的五层建筑，据这位房地产经纪人所知，这栋建筑没有电梯。搬进新建筑时，Ritch 进行了一系列翻新工程。其中一项是拆除地下室的墙壁，他在墙壁后面发现了一个电梯引擎，该引擎由锡拉丘兹的 Houser Elevator Co. 于 1890 世纪 1 年代初建造（图 XNUMX）。随后的拆除工作发现了电梯轿厢及其从地下室延伸到屋顶阁楼的封闭式井道。在清理了引擎周围的一堆碎屑后，Ritch 清理了引擎，并建造了一堵矮墙将其与相邻空间隔开，基本上就是将引擎展示出来。今年四月，我有幸看到了这款非凡的发动机，并很高兴有机会将它展示给 EW 的读者。

我很高兴撰写本月的文章，部分原因在于有机会探索一种我以前只在照片中看到的电梯发动机类型，并试图解决发动机在实际操作方面提出的难题。 一方面，该发动机是卧式液压发动机的典型例子。 这些发动机采用水平气缸、活塞杆（或活塞杆）和一系列倍增滑轮。 推式发动机在气缸后部（靠近轴）具有固定滑轮，而活塞则连接到气缸前面的一组移动滑轮上。 起重缆绳连接到气缸并缠绕在两组滑轮上，当活塞将滑轮推开或将它们拉到一起时，汽车在轴上上下移动。 滑轮的“倍增作用”意味着活塞只需要移动相对较短的距离即可将汽车升高或降低几英尺。 图 2 描绘了 1880 年代由纽约罗彻斯特的 LS Graves & Son 制造的类似发动机类型。

然而，虽然可以找到大量 19 世纪推进式发动机的图纸和照片，但很少有已发表的图像说明与这些机器相关的管道。 描述完整安装的那些与此系统不同。 迄今为止发现的一个例外是芝加哥 Crane Brothers Manufacturing Co. 于 1880 年代初发表的一张图片，该图片描绘了类似的垂直和 U 形供排管配置（图 3）。 不幸的是，这张图片附带的文字没有解释管道计划。

 但是，可以根据从 John Jallings 的《电梯：手动、皮带、蒸汽、液压和电动电梯的开发和设计的实用论文》等来源收集的信息提供对 Houser Elevator 管道系统的解释。 给水和排水管线为5英寸直径的钢管。 主截止阀（由 Crane Brothers 制造）在图 1 的最右下角可见。两个垂直管道——一个紧邻截止阀，另一个紧邻发动机控制阀——用于减少空气对发动机的影响。 城市供水中含有大量空气的情况并不少见。 装有空气旋塞的垂直管道用于捕获和释放这些空气。

U 形管道配置被称为“虹吸泄放”，是一种经常添加到水平液压电梯的安全功能（图 4）。 如果汽车被延伸到竖井中的障碍物阻止，阀门将保持打开位置，气缸中的水可能会慢慢排出。 因此，当障碍物被移除时，汽车可能会掉到井底。 虹吸释放装置阻止了这种情况的发生，因为它实际上起到了“虹吸”的作用，即：

“。 . . 设置在阀门和下水道之间的排放管中。 . . . 其上端或弯曲高于圆柱体的顶面。 在这个上弯处，插入了一个向内开口的小止回阀，当汽车的任何障碍物使气缸中的水释放出迫使其流出的压力时，空气通过止回阀进入，这种情况立即发生，让虹吸管那条腿中的水排出，而留在另一条腿上的水将平衡剩下的水并防止进一步流出。”

因此，尽管存在几个问题——例如为什么需要两个垂直的排气管——但基本管道系统似乎符合向此类发动机供水和从中排放水的规范方法。

发动机控制阀是另一回事：它与任何已发布的卧式液压发动机控制阀图像（图 5）没有相似之处。 然而，它确实非常类似于立式液压发动机上使用的一种控制阀，尤其是奥的斯制造的发动机（图 6）。 控制阀的奇特之处在于所使用的类型，它采用先导阀来控制主阀，更常用于高层建筑中的高速液压系统。 位于先导阀（控制其运动）后面的小滑轮是通过一个杠杆从汽车上操作的，该杠杆移动托运绳。 所使用的主阀类型被称为“差动阀”，因为上活塞的面积大于下活塞的面积。 这导致对上活塞底部的恒定压力，这取决于上活塞和下活塞的面积之间的差异。

但是，图 5 中看到的 Otis 和 Houser 阀门的比较也揭示了一些差异，例如连接先导阀和差动阀底部的斜管。 由于在上活塞和下活塞之间使用了“节流阀”，因此可能存在这种称为旁通管的特征。 油门旨在实现三个目标：

“（1）经过仔细调整，可以降低循环水产生的噪音。 (2) 下降时起到刹车作用，以防轿厢超载，防止轿厢超速。 . . . (3) 如果供水和阀门之间的任何管道或连接破裂，水从循环管回流到供水口的速度不能超过节流阀外部泄漏的速度。”

图 7 显示了为 Otis 立式液压机设计的典型节流阀。 （注意图中心显示的虚线对角管。）该图还参考了 Houser 发动机中的另一个特征——“截止阀”（图 8）。 这个安全装置在控制阀的左侧是可见的，它的存在由大正齿轮和悬挂的重物指示。 正齿轮由一个小齿轮旋转，小齿轮连接到一个用绳索连接到游轮电枢前部的小滑轮上。 如果移动滑轮沿着轨道被推得太远，小齿轮将啮合并旋转正齿轮，这反过来又会阻止水流入气缸并停止电梯。 当游轮开始向气缸返回时，小齿轮将向相反方向旋转，重物向下摆动并使阀门返回到打开位置。 （当前发动机下方的砾石床可防止截止阀向下摆动。）

位于截止阀下方的最后一个特征是一个小型安全阀。 这个阀门的放置（在水平气缸和控制阀之间）是为了减少如果在汽车上升和行驶时控制阀关闭得太快时发生“水锤”（也称为“水锤”）的可能性。活塞正在进入气缸。

当然，这个发动机运行的广泛概述是基于一些有根据的猜测，并且部分基于这样的假设，因为有些东西看起来像别的东西，所以它一定是相同的东西（即 Houser 控制阀和它的与 Otis 瓣膜相似）。 增加此评估过程的难度的是，有证据表明管道随着时间的推移而改变，并且该系统可能在其多年的运行中已经过修改。 （例如，给先导阀供水的铜管可能不是原来的供水管。）

仔细检查电梯还会引发其他问题。 电梯缺乏明显的“品牌”，因为公司的全名不会出现在发动机或其组件的任何地方。 尽管选定的控制阀件和滑轮带有首字母“EWH”（“Edgar W. Houser”），但实际的公司名称却明显缺失。 许多（但不是全部）发动机部件上都铸有或压印了零件号。 （例如，控制阀部件均由以“7”开头的三位数字标识，这似乎表明以一次制造多件产品为基础的有序生产系统。）最后，电梯也使用其他制造商制造的组件，包括波士顿的 Crosby Steam Gage & Valve Co.（泄压阀和其他黄铜管件）、宾夕法尼亚州伊利的 Jarecki Manufacturing Co.（5 英寸水管）和 Carnegie Steel Co.（旅行-滑轮导轨）。

其他问题涉及公司创始人 (Edgar W. Houser) 以及公司在当地和区域电梯市场的历史和重要性。 本文的第二部分将追溯 Houser Elevator 从 1880 年代的起源到其创始人于 1920 年代去世的历史。 这个故事的一个关键部分是将上面检查的液压电梯的结构放入这个故事中。 我要向 Ritch 表示诚挚的感谢，感谢他愿意与我和 EW 分享这台非凡的机器。 我还会请电子战读者与我们联系，让我们知道是否有类似的机器仍在运行（或隐藏）值得我们关注。 我准备好计划我的下一次“公路旅行”，探索和记录有趣的旧电梯。