“如果什么?”

By 凯亚·威尔金森 | 技术 |九月1,2024

阅读时间:11分钟

“如果什么?”
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人工智能概述

软件实施专家哈比卜·萨利姆和城市规划师莫里斯·拉邦共同构思了Helical Motion公司的Helix电梯。Helix是一种管状内螺纹电梯,其轿厢内安装的圆盘在电机驱动下沿螺旋轨道运行。该系统受法兹勒·拉赫曼·汗的管状电梯设计启发,利用螺旋推进和重力而非对抗重力运行,有望实现高承载能力、低摩擦、自锁安全、节能省空间、模块化扩展和更简便的维护。Helix与牵引式和磁力式电梯的不同之处在于,它利用轨道作为连续支撑。该系统的实施需要分流机构、先进的控制系统、安全测试和代码更新,创始人正在寻求资金和行业合作伙伴。

Helical Motion 的 Helix 由两位行业外的人士构想,旨在彻底改变 VT。 

“一位软件实施专家和一位城市规划师走进一家酒吧”听起来像是一个深奥笑话的开头。但两位拥有这些背景的绅士构想了一个名为 Helix 的垂直运输 (VT) 系统,他们认为该系统有可能改变电梯行业的游戏规则。他们新成立的公司名为 Helical Motion, Inc. 总部位于纽约州扬克斯,大约 40 年前,哈比卜·萨利姆 (Habib Salim) 住在扬克斯,与莫里斯·拉博恩 (Maurice LaBonne) 相识,后者现已从房地产和纽约非营利组织设施开发领域退休,从事了 10 多年的职业生涯。几年后——准确地说是 3 年 2017 月 XNUMX 日——萨利姆对已故建筑师法兹鲁尔·雷曼·卡恩产生了兴趣,当时他是谷歌涂鸦的特色人物。这位孟加拉裔美国建筑师被认为是高层建筑“管状设计之父”,也被认为是计算机辅助设计的先驱。[1] 正是卡恩的管状结构系统让萨利姆开始思考如何将这一概念应用于电梯。Helical Motion 及其标志性电梯系统 Helix 于次年诞生,两人已为他们提出的系统提交了专利申请。萨利姆 (HS)花时间与您的作者交谈(KW) 和 ELEVATOR WORLD 通过 Zoom 和电子邮件讨论了这一概念和倡议。 

KW: 请提供你们每个人的专业背景。 

HS: 我是扬克斯的一名会计软件实施和定制专家。我父亲拥有几家不同的企业,因此在 2003 年创办自己的企业之前,我很早就对各种企业有了深入的了解。我一生都喜欢捣鼓东西,几乎什么都涉猎过:木工、金属成型、灯罩。我妻子说我必须调整和调整事物以满足我古怪的需求。我拥有丰富的想象力,这既是上天的恩赐,也是诅咒,我总是问自己:“如果会怎样?”这也许可以解释我为什么会有这个想法。 

我认识莫里斯已有 15 年了。我们相识时,他住在我家附近。莫里斯是一名城市规划师,在指导环境评估和为众多大型开发项目获得土地使用权方面拥有丰富的经验。他的大部分职业生涯都是在纽约三家学术医疗系统(蒙蒂菲奥里、诺斯韦尔和纽约长老会)担任高级设施官。在三十年的时间里,莫里斯领导了 10 亿美元住院和门诊护理设施及行政办公室的规划、设计和建设。莫里斯指导的房地产战略促成了创新型租赁公寓的诞生,使这些非营利性租户能够享受不动产税减免。他还领导了负责资本规划、监管合规和设施运营的团队。 

在他的整个职业生涯中,莫里斯倡导创新,包括模块化建筑和预制、创新的热电联产 (CDP 或热电联产) 和新颖的项目交付方法,例如集成项目交付 (IPD),同时推广精益实践。在他的公共部门贡献中,他是纽约市长布隆伯格的特别工作组的高级顾问,该工作组旨在解决如何在飓风桑迪之后打造一个更具弹性的纽约市。退休后,他还致力于医疗设施开发咨询公司 Hudson Medical Properties。 

KW: 请概述 Helical Motion 的 Helix 电梯系统。

HS: 螺旋升降机系统是一种新颖的螺旋实现方式。在一个带有内螺纹的大管内,一个安装在带轮子的圆盘上的升降机轿厢沿着螺纹行驶,随着圆盘的旋转而垂直移动。安装在升降机轿厢上的电机使圆盘旋转。固定螺旋轨道支持移动。该系统的设计包括以下内容:

  • 螺旋结构由两段连接而成,每段覆盖管道 120 度,留下 120 度开口,可配置为一个宽开口或两个 60 度开口,用于进出。每段高 3 英尺,有三根柱子和几条螺旋轨道(由螺距决定)。这些段堆叠到所需高度。 
  • 电梯依靠一个轮盘运行,轮盘在螺旋轨道上运行。轮盘上的轮子排列成匹配的螺旋路径。轿厢的重量确保持续接合和负载分配,同时最大限度地减少摩擦。 
  • 安装在电梯轿厢上的高扭矩直驱电机驱动带轮圆盘,从而无需外部机械。 

KW: 除了 Helix 是一根内部带螺纹的巨型管子,以及一个旋转圆盘上的负载平台之外,它与 MULTI 和 Hyprlift(一种自行式无绳电梯解决方案)还有哪些关键区别 [EW,2024 年 XNUMX 月])?  

HS: MULTI 和 Hyprlift 都是很棒的新创意。从他们的视频和网站中我了解到的信息来看,Hyprlift 是基于牵引的,而 MULTI 使用的是磁悬浮。两者都使用轨道来引导移动,电梯轿厢悬在轨道上。  

当电梯轿厢垂直滚动时,Hyprlift 依靠摩擦力来保持对轨道的紧抓。MULTI 不使用摩擦力。电梯通过精心校准的磁力固定到位。在这两个系统中,直接垂直升力必须抵消重量(重力)的影响。增加重量容量需要相应增加 Hyprlift 的摩擦力和 MULTI 的磁力。这可能会很麻烦。

Helical Motion 对螺旋推进的创新使用在一个关键方面不同于任何其他解决方案:它利用重力而不是对抗重力。电梯轿厢由一组在轨道上行驶的轮子驱动。这一点很重要,因为:   

  1. 电梯轿厢始终由螺旋轨道支撑。轨道充当地板,可支撑重物,就像轨道车一样。重力使轿厢保持在轨道上。 
  2. 车轮可最大程度地减少摩擦,并将负载分散到较大的区域。 
  3. 运动类似于在倾斜的路径上移动。将升力分散到更长的路径上,可以减少任何瞬间所需的力。这有利于电机尺寸和能耗。简单、众所周知的设计和少量运动部件有助于降低运营成本并简化维护。 

KW: 它有哪些优点?

HS: Helix 就像一个巨大的滚珠丝杠驱动器,具有以下优点:

  • 高负载能力:丝杠驱动器可有效处理重载,使其适用于需要大量力或重量支撑的应用。
  • 减少摩擦:圆盘上的轮子可最大限度地减少摩擦并沿着轨道分配负载。
  • 安全性:丝杠传动具有自锁特性,这意味着它们无需额外的制动机制即可将负载固定到位。电机停止时,运动也随之停止。
  • 精确、稳定和受控的运动:螺杆提供平稳受控的垂直运动,降低牵引系统中常见的抖动和错位风险,提高乘客的乘坐舒适度。
  • 能源效率:螺杆驱动器可高效地将旋转运动转换为线性运动,从而降低功耗。得益于螺杆的机械优势,运动仅需要穿过倾斜路径所需的能量。(而且,没有传统电缆的重量。)
  • 空间效率:螺旋升降机可安装在紧凑的空间内。这使得它们成为空间受限应用的理想选择。通过调车,需要的升降井更少,从而减少了升降机系统占用的地面空间。
  • 可扩展性:可以根据需要添加螺旋轨道段。模块化设计确保可以精确制造并运送到现场,由经过培训的人员分段安装。
  • 减少对起重机的依赖:施工开始时即可开始安装。电梯可在施工过程中运输重型建筑材料,并随建筑物一起增长。
  • 复杂性低:尽管 Helix 是新产品,但它基于众所周知的原理。该系统几乎没有活动部件,其轻量级设计有助于降低运营和维护成本。

KW: 它有哪些创新特点? 

HS: 管状螺钉和不连续螺纹的新颖使用是关键见解。其他特点包括:

  • 平行井:两个井均设有调车机构,可使多辆车辆同时在两个井内连续运行 
  • 曲线路径:螺距的微小变化使得电梯可以沿着曲线路径运行。
  • 高负载能力:这可能是决定性的优势。  

KW: 那么电源呢?

HS: 带电池供电的电气化轨道可能是为电机供电的理想方式,但还有许多其他可能性。小型电梯可以采用脚踏动力或作为备用电池的备用电源!

KW: 实施上主要考虑哪些?

HS: 安全、容量和需求等常见考虑因素以及结构、工程和建筑设计约束仍需回答,但具体问题有所变化。以下是一些新问题:

  • 调车机构:需要精密的设计和可靠的操作
  • 控制系统:动态路由和高效流量管理的先进算法 

我预计 Helix 的价格将与传统系统大致相同,并且从长远来看可以节省成本。 

KW: 简要描述螺旋运动的螺旋。 

HS: Helix 为高层建筑中的 VT 提供了一种新颖、高效的解决方案,减少了空间需求,提高了运营效率并达到了新的高度。利用螺杆和先进的工程设计和精密的制造工艺,它有望彻底改变电梯的运行方式,从简单的家用电梯到现代高层建筑中的复杂系统。

KW: 这个概念是何时、如何产生的? 

HS: 2017 年,我在 Google 涂鸦上看到了法兹鲁尔·雷曼·汗。汗的故事和他标志性的管状结构让我着迷。当时,我正坐在办公桌前做白日梦,突然有了一个想法:一个圆盘在管子里旋转,推动人们前进。我记得我画了几张粗略的图纸,还和几个人讨论过,但为时过早。我花了一段时间,经过多次反复才搞清楚细节。例如,分流机制是后来才出现的。  

这个想法似乎如此明显,如此不言而喻,以至于我认为它一定已经存在。它会经常重新出现;我会在谷歌上搜索几次,然后把它收起来,打算以后再做更多。2022 年 XNUMX 月的一天,我告诉我的朋友莫里斯这个一直困扰我的想法。就这样,游戏开始了。

KW: 您设想哪种类型的公司可以生产精密零件?  

HS: 虽然电梯需要精密制造,但几乎任何运营良好的工程车间都能够毫不费力地生产出这些部件。如果我们使用信誉良好的制造公司,我认为制造不会成为问题。 

KW: 是否需要为这项技术编写新的电梯代码?这会造成多大的障碍?  

HS:三大障碍是: 

  1. 安全测试:UL 和其他独立实验室可以进行测试和验证。
  2. 更新标准:一些组织制定了涵盖电梯和相关系统的标准。例如,国际规范委员会、国际标准化组织、美国机械工程师学会、美国国家消防协会和美国土木工程师学会。
  3. 建筑规范更新:建筑规范存在于多个管辖区 - 市政、城市、州和国家。每个国家都应重复这些规范。

KW:该系统具有哪些安全功能?  

HS:如今,安全不再是问题。传统牵引式(奥的斯式)电梯的安全记录非常出色。话虽如此,但从理论上讲,这种设计甚至可能比牵引式电梯更安全,因为有螺旋轨道支撑。 

KW:请提供典型系统的速度、尺寸容量和行驶距离的概念。  

HS: 由于重力对乘客的影响,电梯的速度被限制在大约 20 英里/小时。货运电梯的速度可能更快。我们认为 Helix 能够达到其他任何系统都无法比拟的速度。为什么?因为负载在倾斜的平面上移动。垂直运动是副作用。   

我们相信,我们将看到一个充满可能性的全新世界,例如,电梯大到足以容纳整辆拖车并将其提升到前所未有的高度。我们还相信,Helix 将提供当今所有尺寸。Helix 可以轻松安装到任何现有的电梯井中,几乎无需进行结构更改。调车将需要更多。 

随着人口老龄化,对小型家用电梯的需求似乎越来越大。螺旋电梯能够满足这一需求,这真是太好了。  

KW:您对 Helical Motion 的目标是什么?确保资金/投资者?如果是,您打算怎么做?  

HS: 我们的目标是获得资金和投资者,并迅速将该产品推向市场。前面的道路很漫长,成功可能通过与知名制造商合作,将这个想法授权给他们来实现。我们相信这个想法是可行的,而且市场是存在的。我们才刚刚开始这段旅程。  


参考法案

[1] en.wikipedia.org/wiki/Fazlur_Rahman_Khan

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