现代化创新

格兰库利大坝电梯是特拉华电梯公司及其团队的骄傲胜利。

由特拉华电梯提交

位于标志性建筑大古力水坝的一座建于1941年的独特货运和客运电梯系统进行了全面现代化改造，在提升安全性、提高效率的同时，使其符合最新的ASME A17.1标准、建筑规范和国际消防规范（IFC），并在指定的历史遗址内精心保护了该系统的历史完整性。这座电梯服务于华盛顿州东部库利河上的一座大型水坝，承担着至关重要的双重功能：运送水坝工作人员/游客，以及运送极其沉重的水力发电机部件（闸门）进行维护和修理。

这项工程面临的主要挑战是将一套复杂的手动操作系统改造为一套稳健、现代化且用户友好的解决方案，使其能够处理各种不同的负载。作为电梯承包商，总部位于马里兰州索尔兹伯里的特拉华电梯公司（Delaware Elevator, Inc.）是这支技术精湛的团队的关键成员，该团队成功应对了这一挑战，并为客户——美国垦务局——交付了项目。我们相信，大古力水坝电梯项目是垂直运输（VT）行业迄今为止最复杂的现代化改造项目之一。

现有的系统以其双重功能而闻名，既能运输人员（10,000磅），又能运输巨大的水力发电环形闸门（44,000磅），但也带来了前所未有的挑战。以往，在这两种模式之间切换需要费力地手动添加或移除配重，耗费大量时间和人力。

此外，原电梯供应商没有提供足够的技术文档，因此需要对组件进行大量的逆向工程才能集成现代技术。

偏远的施工地点也带来了后勤方面的挑战，例如四季变幻莫测的天气和有限的当地资源。为了推进项目，采购独特的历史和现代零部件需要一项全球采购战略，而这项战略为项目提供了全力支持。

此次现代化改造的核心在于协作。在特拉华电梯公司（Delaware Elevator）的牵头下，联合全环集团（Full Circle Group，总承包商）、ECS/VDA（设计咨询）、希利亚德制动器公司（Hilliard Brake，定制制动器制造商）和运动控制工程公司（MCE，定制控制器制造商）的专业力量，团队开发出一套突破性的多方面解决方案。迪昂·杨（Deon Young，DZ Mod）和凯利·霍利汉（Kelly Houlihan，DE-Simone）也参与了项目的初期阶段，协助拆除和更换了主要部件。斯波坎垂直解决方案公司（Vertical Solutions of Spokane）也发挥了关键作用，协助完成了一些需要当地人力支持的关键安装任务，为特拉华电梯公司团队提供了支持。

iCONTROL 定制控制系统及更多

此次项目中最重要的创新在于采用了基于MCE iCONTROL平台的全定制控制系统。这款先进的软件能够无缝管理电梯的双载客量运行，仅需一套固定的配重块，无需手动调整配重。该系统通过精密的硅控整流器（SCR）驱动调节和精确控制，巧妙地平衡了客运和重载情况下的超配重状态。

其他技术成就包括将现有的双机制动器改造为紧急滑轮制动器、进行全面的抗震升级以及安装带有现代化操作器的新型水平和垂直双开门。

电梯的运行也得到了简化，自动乘客服务速度为每分钟 100 英尺，专用、更安全的货运模式速度为每分钟 50 英尺，取代了过时的手动变阻器控制。

历史背景和原始系统设计

要充分理解此次现代化改造的规模，了解1941年最初的电梯设计至关重要。大古力水坝31号楼的电梯系统独一无二，承担着双重关键功能。其认证载重10,000磅，运行速度500英尺/分钟，可用于运送货物和乘客。然而，它的主要功能是运输重达44,000磅的巨型环形闸门，这些闸门用于水力发电机，具体来说，是往返于二层、七层和九层之间，这三层都配备了重型垂直双开门。

原有的系统由两台奥的斯79型直流架空式无齿轮电梯驱动，采用单驱动轮和双圈2:1绳索传动。电梯行程可达大坝深处361.88英尺，设有11个层站。虽然标准自动运行模式可承载10,000磅的货物（包括货物和搬运人员），但其真正的复杂性在于其专用的44,000磅货运模式。该模式需要手动安装第二组配重，这些配重放置在配重坑槽内，以平衡显著增加的负载。这一复杂的操作需要一组人员，并且使得电梯在货运模式下无法载客。

为了进一步增加操作难度，索具工和水坝工作人员在装载重型矿车（矿车轨道延伸至电梯平台）时，必须启用“轨道锁”（一种重型机械装置）来防止矿车移动。货运作业期间的通讯依靠无线电，电梯技术人员则在机房内通过变阻开关手动控制电梯运行，并使用选择标记来估算楼层高度。其余楼层均设有超大型水平门，每扇门都配有独立的操作装置，以及多年前设计的创新型GAL重型门操作装置，该装置安装在井道壁内。

目标与挑战

此次现代化改造的总体目标很明确：使整个电梯系统达到现行的ASME A17.1、建筑和IFC标准，提高安全性，并显著提升大坝关键运行的易用性和效率。实现这些目标需要克服一系列复杂的挑战，其中包括：

• 现场勘测期间设备停用：在最初的现场勘测期间，电梯无法运行，限制了数据收集，迫使人们依赖历史数据和目视检查。
• 远程工作现场的挑战：该工作现场位于华盛顿州的偏远地区，由于天气难以预测和当地资源有限，给后勤工作带来了困难，影响了工作进度安排和人员配备。
• 对原始计划进行了大量修改：持续的技术发现使得在实施过程中对原始设计进行重大修改成为必要，以优化功能、确保安全并符合法规。
• 零部件采购：由于在美国市场难以找到特定的、通常是定制的零部件，因此需要从印度、英国和西班牙的国际供应商外包关键部件，这就要求严格的质量保证。
• 历史保护考量：作为历史遗址，该项目要求尽可能保留原有的设计和装饰，在现代化改造与尊重历史遗产之间取得平衡。ECS/VDA 的 Mike Stevens 指出，诸如安全装置之类的部件需要重建，但经过彻底检查后，保存完好的无齿轮机械被保留了下来。
• 高级软件开发：最复杂的部分是为一款能够兼具客货双重功能的货梯开发高级软件，该软件能够以不同的速度和模式运行。最终的成果正如何塞·卡拉斯科所说，是“我所见过的最全面的电梯控制器设计”。

现代化交通系统

由 ECS/VDA 精心设计、Delaware Elevator 负责实施，并采用 MCE 关键部件的现代化改造方案，将老旧系统升级为尖端、高度可靠的运输设备。具体规格如下：

• 电梯类型：货/客电梯（由奥的斯79型直流无齿轮电梯现代化改造而来）
• 车辆承载能力：10,000 磅（客运模式，自动）和 44,000 磅（货运模式，恒压）
• 行程：361.88 英尺
• 服务着陆次数：11
• 套索：双圈 2:1
• 保留的设备：两台奥的斯79型直流架空无齿轮电动机器（经彻底检查，状态如新）
• 驱动滑轮：单轴
• 速度：自动操作（乘客/10,000磅）：

速度降至 100 英尺/分钟 | 货运作业（44,000 磅）：

降至 50 英尺/分钟

关键技术创新和工程要素

双容量 iCONTROL 系统 (MCE)

此次现代化改造的核心是MCE的iCONTROL平台，该平台专为管理双轿厢容量电梯而设计。MCE高级项目工程经理Ron Ong解释说，最大的挑战在于如何在处理双轿厢容量（10,000磅和44,000磅）且使用单一配重块的情况下，平衡SCR驱动系统的性能。

目前配重设定为44,000磅货运能力的40%。这意味着，在载客运行（10,000磅）期间，电梯的配重明显超过其额定配重。MCE的系统经过定制调校，通过大量的驱动调整，实现了两种运行模式下的平稳控制并最大限度地减少了振动，这一成果省去了之前复杂的手动配重调整步骤。

以前人工货运控制已被先进的软件取代，大大简化了操作。

独特的双直流电机配置

MCE 的 System 12 驱动器配置为同时驱动两台原装奥的斯直流电机。这是通过将电机的电枢串联连接实现的，从而将电流最大化至 310A。电机的并励电机磁场也采用串联连接方式。

改造刹车

原机器的制动场以并联配置组合在一起，并巧妙地重新利用为系统的紧急滑轮制动器，以满足现代安全规范的要求，这是翁氏团队的一项显著设计贡献。

现代化门系统

所有新的水平门和垂直双开式货运门均已安装完毕，并配备了全新的操作装置。这既保留了不同楼层原有门型的独特功能，又提升了门的性能和安全性。

增强安全性和用户体验 

制动系统

新增了现代化的制动器（包括与希利亚德液压制动控制器的集成），以提高安全性并实现无人值守运行。整个电梯制动系统均为定制设计。全新控制操作面板；图片由特拉华电梯公司提供。

负载称重

集成了一套新的双用途载重系统，可为客运和货运模式提供精确数据，并将信息传递给 iCONTROL 系统。

抗震升级

实施了全面的抗震升级，包括在适用的地方增加环索、振动台和抗震鱼尾板。

固定装置和线路

整个系统都安装了全新的灯具和线路。

缓冲器、绳索、调速器

为满足现代性能和安全标准，安装了新的缓冲器、绳索和调速器。

运营流程

货运模式采用了全新的简化操作流程，与以往的手动无线电通讯和变阻器控制相比，该系统更加人性化、高效。现在，大厅的钥匙开关即可控制货运模式的激活。

机房和基础设施改造（雅各布斯）

Jacobs公司设计了所有新增的消防设施和机房改造、电气升级、井道和机房暖通空调系统。远程监控光纤连接到电梯首席技术员办公室，确保基础设施的全面现代化。

大古力水坝电梯项目在电梯行业中脱颖而出，成为复杂现代化改造和协同工程的标杆之作。正如ECS/VDA公司的史蒂文斯在其39年的电梯行业从业经历中所评价的那样：“这个项目是我迄今为止职业生涯中遇到的最好的项目。我相信这是一个独一无二的系统。”罗伊·霍特金也指出，这是他参与过的“最具定制性和劳动密集型的项目”。

行业首创

通过先进的软件，将双直流电机、双容量电梯系统从需要手动调节配重转变为仅需单组配重即可无缝运行，这在业内尚属首例。这项创新以精妙的设计和先进的技术解决了运营中的一项根本性难题。 

提高安全性和运营效率

该项目将一个存在固有运行风险和人工效率低下的系统改造为一个完全符合现代安全规范、高度自动化且操作更加简便的系统。这直接关系到美国最大发电厂之一的人员安全和关键维护作业。

遗产保护

现代化与历史保护之间的巧妙平衡，确保了大坝这一重要遗产的一部分能够继续发挥其功能，并与 21 世纪的技术相结合。

卓越的协作

该项目的成功直接归功于特拉华电梯公司、运动控制工程公司、ECS/VDA公司、雅各布工程公司以及众多分包商和供应商之间的卓越协作。这种团队合作对于克服技术难题、物流和设计方面的复杂性至关重要。

这个项目充分体现了卓越的工程智慧、精诚的团队合作以及在具有重要历史意义的背景下对安全和效率的坚定承诺。它将一个复杂且人工操作繁琐的老式系统改造成了一个先进、便捷、高度可靠的交通运输系统。