Thuyết minh Tìm hiểu thang máy tải khách

và máy nâng được sử dụng rộng rãi trong nhiều hoàn cảnh làm việc khác nhau: Trong các tòa nhà cao tầng (công ty, bệnh viện, khách sạn, trung cư, đài quan sát); các công trường xây dựng, hầm mỏ, kho xưởng hàng hóa, siêu thị Sự ra đời của thang máy đã thay thế cho sức lực con người, giúp tiết kiệm thời gian và mang lại năng suất đáng kể trong công việc. Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định đối với các tòa nhà trên 6 tầng trở lên phải được trang bị thang máy để đảo bảo cho việc di chuyển được thuận lợi, tiết kiệm thời gian, công sức, tăng năng suất lao động. Giá trị của thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là hợp lý. Đối với những công trihf đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn tuy sô tầng có thể nhỏ hơn 6 nhưng vẫn phải được trang bị thang máy. Hiện nay, thang máy gia đình cũng là một sản phẩm giành được nhiều sự quan tâm đặc biệt đối với những người gặp khó khăn khi di chuyển, hay những gia đình có cơ sở làm việc tại nhà, ở trên các tầng cao Thang máy, đặc biệt là thang máy chở người là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người. Vì vậy, yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dung, sửa chữa phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm. 1.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THANG MÁY Thế hệ Thang máy đầu tiên của thế giới Thang máy đầu tiên được chế tạo dưới triều đại vua Louis XV, ở Versailles năm 1743 và chỉ để cho vua dùng. Thang máy này được xây ở ngoài, trong sân nhà? để cho 3 vị quốc vương này có thể từ phòng ông ở tầng lầu 1 và lầu 2 để gặp người yêu là bà DE Châteauroux. Kỹ thuật này dựa trên sự đối trọng (contre-poids) nên việc sử dụng ít tốn sức lực Thang máy hiện đại ngày nay Cuối thế kỷ 19 trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời như OTIS, SCHINDLER. Chiếc thang máy đã được chế tạo và đưa vào sử dụng của hãng thang máy OTIS năm 1853. Đến năm 1874 hãng thang máy SCHINDLER cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp. đầu thế kỷ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra đời như: KONE, MITSUBISHI, NIPPON ELEVATOR; THYSSEN, SABIEM..... đã chế tạo các loại thang máy có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn. Sang thế kỉ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra đời như Kone của Phần Lan; Nippon, Mitsubishi, Hitachi của Nhật Bản; ThyssenKrupp của Đức, Sabiem của Italia; LG, Hyundai của Hàn Quốc..Các thang máy này đã được thiết kế, thử nghiệm nên hoạt động êm và dừng tầng chính xác hơn. Cho tới những năm 1975 thang máy trên thế giới đã đạt tới tốc độ 400m/ phút, những thang máy lớn với tải trọng lên tới 25 tấn đã được chế tạo thành công.Thời gian này xuất hiện nhiều hãng thang máy nữa ra đời.Các sản phẩm phục vụ ngành thang máy cũng bắt đầu cải tiến, thang cuốn, băng chuyền lần lượt xuất hiện. Vào đầu những năm 1970 thang máy đã chế tạo đạt tới tốc độ 450 m/ph những thang máy chở hàng đã có tải trọng nâng tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời gian này đã có những thang máy thuỷ lực ra đời. Sau một khoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác tốc độ của thang máy đã đạt tới 600 m/ph. Vào những năm 1980 đã xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số VVVF. Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm dịu hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ. đồng thời cũng vào những năm này đã xuất hiện loại thang máy dùng động cơ điện cảm ứng tuyến tính. đầu những năm 1990. trên thế giới đã chế tạo được những thang máy có tính năng kỹ thuật đặc biệt khác. (trích nguồn: Wikipedia.org _ thư viện bách khoa toàn thư mở) 4 1.3. PHÂN LOẠI THANG MÁY: 1.3.1. Phân loại theo chức năng: - Hiện nay tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, thang máy được phân làm 6 loại (TCVN 7628-1:2007) - Loại 1 (class 1): thang máy được thiết kế để chở người Thường thấy ở trong các khách sạn, công sở, nhà nghỉ, khu trung cư, trường học, - Loại 2 (class 2): thang máy được thiết kế để chở người có tính đến vận chuyển hàng hóa Loại này thường dùng ở các siêu thị, mall, khu triễn lãm, bảo tàng - Loại 3 (class 3): thang máy được thiết kế cho mục đích chăm sóc sức khỏe, bao gồm: thang máy bệnh viện và thang máy trong khu điều dưỡng Loại này chuyên dùng trong các bệnh viện, các khu điều dưỡng Đặc điểm của nó là kích thước thông thủy cabin phải đủ lớn để chứa cáng hoặc giường bệnh nhân cùng với bác sĩ, nhân viên, và các dụng cụ cấp cứu đi kèm. HIện nay trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này. - Loại 4 (class 4): thang máy được thiết kế chủ yếu cho vận chuyển hàng hóa có tính đến người đi kèm Loại này thường dùng trong các nhà máy, công xưởng, kho cũng có thể thấy trong một số khách sạn, hoặc khu mua sắm nhưng chủ yếu dùng để vận chuyển hàng hóa và nhân viên. - Loại 5 (class 5): thang máy phục vụ (Mỹ: thang máy chở thức ăn) Chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong nhà hàng, khách sạn, nhà ăn tập thẻ Đặc điểm của loại này là chỉ có điều khiển ở ngoài cabin và không dùng để vận chuyển con người. - Loại 6 (class 6): thang máy được thiết kế đặc biệt cho các lòa nhà có mật độ giao thông cao, có tốc độ từ 2,5 m/s trở lên. Một số loại như: thang máy trên xe cứu hỏa, thang máy ở các xưởng sửa chữa sản xuất ô tô 1.3.2. Phân loại theo hệ thống dẫn động cabin 5 a. Thang máy dẫn động điện Dẫn động cabin lên xuống bằng việc sử dụng động cơ điện truyền động tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp. Nhờ cabin được treo bằng tang cuốn cáp mà hành trình lên xuống không bị hạn chế, và việc sử dụng động cơ dẫn động điện giúp cho thang máy có thể di chuyển được với tốc độ cao. Nhờ đó, loại này thường được sử dụng ở các công trình cao tầng như: trường học, công ty, khách sạn, nhà hàng Tùy theo mục đích thiêt kế, mang máy dẫn động điện được chia làm hai loại nhỏ: - Thang máy có bộ tời đặt phía dưới giếng thang  Thang máy có bộ tời đặt phía trên giếng thang Hình 1.1 Hình 1.2 6 Ngoài ra còn có loại thang truyền động cabin lên xuống nhờ bánh răng (chuyên dùng để chờ người phục vụ xây dựng các công trình cao tầng), loại này có bộ dẫn động đặt ngay trên nóc cabin. b. Thang máy thủy lực Đặc điểm của thang máy này là cabin thường được đẩy từ dưới lên nhờ hệ thống xylanh-piston thủy lực, vì thế hành trình của nó bị hạn chế, tốc độ của nó cũng chậm hơn so với thang máy dẫn động bằng motor điện. Hiện nay hành trình tối đa của thang máy thủy lực chỉ khoảng 18m, nên không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng so với dẫn động cáp, giảm được chiều cao của công trình chỉ buồng mảy chỉ được lắp đặt ở tầng dưới cùng, chuyển động êm, an toàn, tải trọng nâng lớn. Loại thang máy này thường dùng để nâng chuyển hàng hóa, thường thấy ở các kho xưởng, garage ô tô 1.3.3. Theo hệ thống vận hành a. Theo mức độ tự động: Hình 1.3 7 - Loại tự động - Loại bán tự động b. Theo tổ hợp điều khiển: - Điều khiển đơn - Điều khiển kép - Điều khiển theo nhóm c. Theo vị trí điều khiển: - Điều khiển trong cabin - Điều khiển ngoài cabin - Điều khiển cả trong và ngoài cabin 1.3.4. Theo các thông số cơ bản: a. Theo tốc độ di chuyển của cabin: Tốc độ định mức của thang máy tính theo m/s: 0,4 - 0,63 - 1,0 - 1,6 - 2,0 - 2,5 - 3,0 - 3,5 - 4.0 - 5,0 - 6,0 Dải tốc độ từ 0,4 – 1 m/s áp dụng cho thang máy thủy lực Dải tốc độ từ 0,63 – 6 m/s áp dụng cho thang máy điện - Loại tốc độ thấp: v < 1 m/s Sử dụng tốc độ này trong những công trình thấp tầng (nhỏ hơn 6 tầng), phạm vi di chuyển nhỏ. Thang máy có tốc độ này di chuyển chậm nhưng êm ái, có lực nâng lớn, thường dùng để nâng chuyển hàng hóa, xe hơi - Loại tốc độ trung bình: v =1 – 2,5 m/s Loại tốc dộ này thường dùng trong các thang máy gia đình, trung cư, trường học, bệnh viện... trong các công trình có số tầng trung bình hoặc tương đối cao (khoảng từ 6 – 15 tầng) - Loại tốc độ cao: v = 2,5 – 4 m/s Đây là tốc độ của các thang máy trong các khách sạn, trung cư, một số bệnh viện trong các công trình có số tầng cao (khoảng từ 15 – 24 tầng) - Loại tốc độ rất cao: v > 4 m/s 8 Cấp tốc độ chủ yếu được sử dụng trong các công trình rất cao, chọc trời(khoảng trên 24 tầng) Để biết được chính xác tốc độ của thang máy, cần xác định thêm nhiều yếu tố về đặc tính làm việc của thang máy như: đặc tính của tải trọng, hố thang máy b. Phân loại theo khối lượng vận chuyển của cabin: - Loại nhỏ: Q < 500 kg - Loại trung bình: Q = 500 – 1000 kg - Loại lớn: Q = 1000 – 1600 kg - Loại rất lớn: Q > 1600 kg 1.3.5. Theo kế cấu các cụm cơ bản a. Theo kết cấu của bộ tời kéo: - Bộ tời kéo có hộp giảm tốc - Bộ tời kéo không có hộp giảm tốc: thường dùng cho các thang máy có tốc độ cao - Bộ tời kéo sử dụng động cơ một tốc độ, hai tốc độ, động cơ điều chỉnh vô cấp, động cơ cảm ứng tuyến tính - Bộ tời kéo có puly ma sát hoặc tang cuốn cáp để dẫn động cho cabin lên xuống Loại có puly ma sát (hình 1.1 a và b): Khi puly quay kéo theo cáp chuyển động là nhờ ma sát sinh ra giữ rãnh ma sát của puly và cáp. Loại này phải có đối trọng Loại có tang cuốn cáp (1.2 c): khi thang cuốn cáp kéo hoặc nhả cáp kéo theo cabin lên hoặc xuống. Loại này có thể có hoặc không có đối trọng b. Theo hệ thống cân bằng: - Có đối trọng - Không có đối trọng - Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho những thang máy có hành trình lớn - Không có cáp hoặc xích cân bằng c. Theo cách treo cabin và đối trọng: - Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin (1.2 a) 9 - Có palang cáp (thông qua các puly trung gian) vào dầm trên của cabin (1.3 b) d. Theo hệ thống cửa cabin: - Phương pháp đóng mở cửa cabin:  Đóng mở bằng tay: khi cabin dừng đúng tầng thì phải có người trong hoặc ngoài cửa tầng mở/đóng cửa cabin và cửa tầng.  Đóng mở cửa bán tự đông: khi cabin dừng đúng tầng thì cửa cabin và cửa tầng tự mở, khi đóng phải dùng tay hoặc ngược lại. Cả hai loại này thường dùng cho thang máy chở hàng có người đi kèm, thang máy chở hàng không có người đi kèm hoặc thang máy dùng cho nhà riêng. - Theo kế cấu cửa: Cánh cửa dạng xếp lùa về một phía (SO) hoặc hai phía (CO)  Cánh cửa dạng tấm (panen) đóng, mở bản lề một cánh hoặc hai cánh. Hai loại cửa này thường dùng cho thang máy chở hàng có người đi kèm hoặc không có người đi, hoặc thang máy dùng cho nhà riêng.  Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giữa lùa về hai phía. Đối với thang máy có tải trọng lớn, cabin rộng, cửa cabin có bốn cánh mở chính giữa lùa về hai phía (mỗi bên 2 cánh) (4CO). Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt sau cabin  Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh cửa mở một bên, lùa về một phái. Loại này thuongf dùng cho thang máy có đối trọng đặt bên cạnh cabin (thang máy chở bệnh nhân)  Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giữa lùa về hai phái trên và dưới (thang máy chở thức ăn)  Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh cửa mở dùa về một phái trên. Loại này thường dùng cho thang máy chở oto và thang máy chở hàng - Theo số cửa cabin:  Thang máy có một cửa  Thang máy có hai cửa đối xứng nhau  Thang máy có hai cửa vuông góc với nhau 10 e. Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin: - Hãm tức thời, loại này thường dùng cho thang amsy có tốc độ thấm đến 0,75 m/s - Hãm êm, loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ lớn hơn 0,75 m/s 1.3.6. Theo vị trí của cabin và đối trọng giếng thang a. Đối trọng bố trí phía sau (hình 1.4 a) b. Đối trọng bố trí một bên (hình 1.4 b) Trong một số trường hợp đối trọng có thể bố trí ở một vị trí khác mà không cần chung giếng thang 1.3.7. Theo quỹ đạo di chuyển của cabin a. Thang máy thẳng đứng: là loại thang máy có cabin di chuyển theo phương thằng đướng (đây là loại phổ biến nhất) b. Thang máy nghiêng: là loại thang máy có cabin di chuển nghiêng một góc so với phương thẳng đứng c. Thang máy zigzag: là loại thang máy có cabin di chuyển theo đường zigzag Hình 1.4 11 CHƯƠNG 2: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA THANG MÁY TẢI KHÁCH 2.1. CẤU TẠO CHUNG CỦA THANG MÁY - Mặc dù thang máy có kết cấu đa dạng nhưng trang thiết bị chính của thang máy hoặc máy nâng gồm có: buồng thang,puly và cáp treo buồng thang, đối trọng, động cơ truyền động, phanh hãm điện từ, hệ thống phanh an toàn và các thiết bị điều khiển. - Tất cả các thiết bị của thang máy được bố trí trong:  Giếng thang máy: Là không gian hoạt động của thang máy, giếng thang được thiết kế theo chiều cao của tòa nhà, xuyên suốt từ trên xuống dưới.  Phòng máy: Là không gian được được thiết kế trên đỉnh giếng thang để đặt thiết bị điều khiển,máy kéo (Đối với động cơ có phòng máy).  Hố PIT (hố buồng thang): Là không gian ở phía cuối giếng thang để lắp đặt bộ phận giảm chấn, hệ thống công tắc hành trình, thiết bị khác - Bố trí các thiết bị của một thang máy được biểu diễn trên hình 2.1 Các thiết bị thang máy gồm: 1. Motor kéo; 2. Puly; 3. Cáp treo; 4. Bộ phận hạn chế tốc độ; 5. Buồng thang; 6. Thanh dẫn hướng; 7. Hệ thống đối trọng; 8. Trụ cố định; 9. Puli dẫn hướng; 10. Cáp liên động; 11. Cáp cấp điện; 12. Động cơ đóng, mở cửa buồng thang. 2.2. HỆ THỐNG NÂNG 2.2.1. Motor kéo: Hình: 2.1. bố trí các thiết bị của thang máy 12 - Thường lắp ở phòng máy trên nóc giếng thang (đôi khi cũng lắp ở hố thang). Là khâu dẫn động hộp giảm tốc (nếu có) theo một vận tốc quy định, làm quay puli kéo cabin lên xuống. Motor kéo1 được liên kết với cabin 5 và đối trọng 7 bằng các sợi cáp nâng thông qua hệ thống puli ma sát 2 của motor, các puli trên hệ thống treo của cabin và đối trọng. - Motor là một phần tử quan trọng ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng hoạt động của thang máy, nó được điều chỉnh phù hợp với yêu cầu nhờ một hệ thống điều khiển điện tử ở tủ điều khiển (Control Panel). - 2 loại motor chính hiện nay là:  Motor điện có hộp giảm tốc (h.2.2a): thường dùng cho các thang máy có tốc độ thấp  Motor điện không có hộp giảm tốc (h.2.2b) ) (thường được sử dụng trong các thang máy tốc độ cao). - 2 phương án lựa chọn bộ phận kéo cáp cho thang máy là:  Sử dụng puli ma sát: phương án này không bị giới hạn bởi chiều cao nâng. Có thể treo cabin và đối trọng bằng nhiều sợi cáp riêng biệt nên độ an toàn được đảm bảo  Sử dụng tang cuốn cáp: đây là phương án cũ nhưng vẫn được còn được ưa chuộng và sử dụng chủ yếu trong thang máy gia đình vì tính nhỏ gọn của hệ thống thang máy (không cần lắp đặt đối trọng thang máy) a) Cơ cấu nâng có hộp tốc độ; b) Cơ cấu nâng không có hộp tốc độ 1. Động cơ truyền động; 2. Phanh hãm điện từ; 3. Hộp tốc độ; 4. Bộ phận kéo cáp Hình: 2.2. máy kéo thang máy 13 2.2.2. Hệ thống puly: Hệ thống puly gồm có puly dẫn động (drive sheave) và puly dẫn hướng (deflection puly) giúp hỗ trợ về lực kéo cho motor kéo, và điều chỉnh tốc độ thang máy theo ỷ lệ mong muốn so với tốc độ máy kéo (thường là 1:1, 2:1, 4:1) Puly máy kéo bằng gang hoặc nhựa với đường kính, số rãnh cáp, loại rãnh cáp xác đinh. Để giảm sự mài mòn của vành thì độ cứng bề mặt làm việc nhỏ nhất 187HB .Puly được gắn lên máy kéo dùng cho việc truyền động thang máy Puly phụ là hệ thống puly được gắn tại bệ đặt máy kéo, khung cabin, và khung đối trọng tạo thành một hệ thống truyền động cáp gồm máy kéo, cabin, và đối trọng. Hệ thống Puly phụ giúp thay đổi tỷ số truyền và giảm bớt lực kéo cho motor Khác với tang cuốn cáp, puly ma sát có các rãnh cáp riêng biệt, không theo hình xoắn ốc. Mỗi sợi cáp riêng biệt được vắt qua một rãnh cáp trên puly. Số rãnh cáp trên puly ma sát phải ít nhất 3 đối với thang máy có chở người Ví dụ về hệ thống puly của hãng mitsubithi (refered: mitsubishielectric.com) Fig. Roping Roping method Principal use a 1:1 Half wrap (Single wrap) Mid-, low-speed elevators b 1:1 Full wrap (Double wrap) High-speed elevators c 1:1 Drum winding Home elevators d 1:1 Drum winding Small, low-speed elevators e 2:1 Full wrap (Double wrap) High-speed elevators 14 f 2:1 Half wrap (Single wrap) Freight elevators g 2:1 Half wrap (Single wrap) Machine-room-less elevators h 3:1 Half wrap (Single wrap) Large freight elevators i 4:1 Half wrap (Single wrap) Large freight elevators 2.2.3. Cáp treo: Đối với loại thang máy sử dụng động cơ có puly dẫn cáp, đây là hệ thống cáp hai nhánh một đầu nối với buồng thang và đầu còn lại nối với đối trọng 7 cùng với puli dẫn hướng 9 Cáp treo thang máy được sử dụng để nâng cabin cùng với đối trọng giúp cabin vận hành lên xuống theo một quy luật định sẵn Đề đảm bảo an toàn cho người thì cabin và đối trọng của thang máy có chở người được treo trên ít nhất 2 sợi cáp cùng làm việc song song (nhờ vậy không cần thiết phải có thệ palang – đặc biệt ở các thang máy có động cơ với công suất nhỏ hơn yêu cầu) Có 2 loại cáp chính: - Cáp dẹt: đây là loại cáp mới nên được phát triển với công nghệ tiên tiến. Cáp sử dụng carbon siêu nhẹ, độ bền cao, kiểm soát ma sát tốt, tuổi thọ cao. Loại cáp này phù hợp với những công trình lớn, cao tâng, trọc trời. tuy nhiên loại cáp này có thành rất cao. - Cáp thép tròn: được chia làm 2 loại:  Cáp thép truyền thống: là loại cáp thép có lõi tẩm dầu, khi hoạt động sẽ tiết ra dầu bôi trơn để tránh bị hao mòn. Cáp có thẻ đáp ứng được hành trình lớn. Phi phí sửa chữa rẻ, tuy nhiên, loại dây cáp này tường gặp một số nhược điểm như dễ bị hao mòn bới nhiều nguyên nhân khác nhau,dễ bị bụi bám làm ảnh hưởng đến vận hành của máy. Đây là loại cáp truyền thống được nhiều người sử dụng.  Cáp thép bọc nhựa: loại này được bọc một lớp nhựa bên ngoài cáp nên khi hoạt động sẽ linh hoạt hơn, khả năng kéo vượt trội hơn loại cáp truyền thống ở trên. Lớp nhựa bên ngoài giúp hạn chế yếu tố mài mòn và bụi bám gây ảnh hưởng độ bền cáp, dây thép được bảo vệ tốt hơn, nhờ đó tiết kiệm chi phí và nâng cao an toàn cho thang máy. Tuy nhiên sự giảm khả năng chịu lực của dây thép theo thời gian sử dụng vẫn 15 xảy ra, nhưng ta có thể biết trước được sự giảm tuổi thọ của cáp nhờ vào tính toán và do nhà sản xuất cung cấp. 2.2.4. Cabin: Là thiết bị chính trong thang máy đưa người sử dụng di chuyển theo yêu cầu. Là nơi cho phép người sử dụng đứng bên trong và điều khiển thang máy di chuyển theo ý muốn. Trong quá trình làm việc, buồng thang 5 (h.2.1.1) di chuyển trong giếng thang máy dọc theo các thanh dẫn hướng 6. Trên nóc buồng thang có lắp đặt thanh bảo hiểm, động cơ truyền động đóng - mở cửa buồng thang 12. Cung cấp điện cho buồng thang bằng dây cáp mềm 11. 2.3. HỆ THỐNG CÂN BẰNG 2.3.1. Phần đối trọng: Là thiết bị được thiết kế đối lập với cabin có nhiệm vụ dùng sức nặng để kéo cabin đi lên hoặc đi xuống (chuyển động ngược chiều với cabin). Đối trọng kết hợp với máy kéo để đưa cabin lên xuống được dễ dàng (tiết kiệm năng lượng, công suất cho động cơ), giúp thang máy làm việc được an toàn hơn 2.3.2. cáp – xích cân bằng: Đối với các thang máy có chiều cao nâng lớn (thường > 45m), trọng lượng của cáp điện và cáp nâng là đáng kể (>0,1Q). Vì thế người ta thường dùng cáp hoặc xích cân bằng để bù trừ phần trọng lượng của cáp nâng và cáp điện chuyển từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng và ngược lại, đảm bảo momen tải tương đối ổn định trên puly ma sát Người ta thường dùng xích cân bằng với các thang máy có vận tốc v < 1,4 m/s. Với các thang máy có vận tốc cao hơn, cap cân bằng được lựa chọn kèm theo thiết bị kéo cáp cân bằng để cáp không bị xoắn. Tại các thiết bị kéo cáp cân bằng phải có tiếp điểm điện ngắt mạch điều khiển của thang máy khi cap bị dứt do độ dãn quá lớn và khi có sự cố với thiết bị kéo căng cáp câng bằng 16 Có 3 cách mắc cáp/xích câng bằng: - Cáp hoặc xích câng bằng mắc với cabin và đối trọng (C – Đ): khi cabin đi lên, trọng lượng cap nâng chuyển dần từ nhánh treo cabin sang nhánh treo đối trọng thì trọng lượng cap/xích cân bằng sẽ chuyển dần từ nhánh treo đối trọng sang nhánh treo cabin và ngược lại - Cáp/xích cân bằng mắc với cabin và giếng thang (C – GT): Khi cabin chuyển động, trọng lượng cap/xích cân bằng chỉ bù trừ cho nhánh cáp nâng treo cabin. - Cáp/xích cân bằng mắc với đối trọng và giếng thang (Đ – GT): Khi giải bài toán cân bằng, ta cần xác định ứng với mỗi sơ đồ của hệ thống cân bằng, sau khi đã tính trọng lượng cabin, đối trọng, cáp nâng và cáp điện của cabin, ta cần tính trọng lượng cần thiết mỗi mét cáp hoặc xích cân bằng để đảm bảo momen ổn định trên puly ma sát khi thang máy làm việc. 2.3.3. Hệ thống treo cabin: Hệ thống được sử dụng để đảm bảo các sợi cáp treo buồng thang và đối trọng có độ căng đồng đều, từ đó đảm bảo các sợi cáp cũng như rãnh puly được mòn đều, tăng tính an toàn. Đôi khi hệ thống treo được trang bị thêm tiếp điểm điện của mạch an toàn để ngắt điện dừng trong thang máy khi có sợi cáp bị chùng quá mức cho phép. Hệ thống treo cabin được lắp với dầm trên của khung cabin. Có 2 loại: Sơ đồ các hệ thống cân bằng: C: cabin ; Đ: đối trọng ; GT: giếng thang CN: cáp nâng ; CĐ: cáp điện; X: xích cân bằng ; CB: cáp cân bằng KC: thiết bị kéo căng cáp cân bằng 17 - Kiểu tay đòn: hệ thống này có khả năng điều chỉnh tự động và độ tin cậy cao. Khi có một sợi cáp bị chùng, tay đòn sẽ nghiêng để điều chính lực căng của cáp. Nếu sợi cáp quá chùng, tay đòn sẽ nghiêng chạm vào tiếp điểm an toàn để ngắt điện, dừng thang máy. - Kiểu lò xo: Cáp lò xo chịu nén và giãn ra khi cáp chùng để đảm bảo độ căng cần thiết, mặt khác là để giảm chấn. Độ nén của mỗi lò xo có thể điều chỉnh được. Khi cáp bị chùng quá giới hạn, đầu bulong 2 sẽ cạm vào tay đòn 3 để ngắt tiếp điểm 4. 2.4. HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG Hệ thống treo kiểu lò xo với 4 sợi cáp 1. Bulong, 2. Đai ốc, 3. Tay đòn, 4. Công tắc hành trình Hệ thống treo kiểu tay đòn: 1. chốt cố định đầu cáp ; 2,3,4. hệ tay đòn ; 5. công tắc hành trình 6. cam tác động ; 7. Lò xo ; 8. tai bắt công tăc 18 2.4.1. Ray dẫn hướng: Được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo hố thang. Ray dẫn hướng đảm bảo cho đối trọng và cabin luôn nằm ở vị trí thiết kế của chúng trong hố thang máy và không bị dịch chuyển theo phương ngang trong quá trình chuyển động. Ngoài ra ray dẫn hướng phải đảm bảo độ cứng để giữ trọng lượng cabin và tải trọng trong cabin tựa lên ray dẫn hướng cùng với các thành phần tải trọng động khi bộ hãm bảo hiểm làm việc (trong trường hợp đứt cáp hoặc cabin đi xuống với tốc độ lớn hơn giá trị cho phép). 2.4.2. Ngàm dẫn hướng: có tác dụng dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động dọc theo ray dẫn hướng và khống chế tốc độc dịch chuyển ngang của cabin và đối trọng trong giếng thang không vượt quá giá trị cho phép. Có hai loại ngàm dẫn hướng: - Ngàm trượt: có má trượt để tựa lên trên bề mặt tiếp xúc với ray dẫn hướng. Má trượt được làm bằng chất dẻo, có ưu điểm: không tiếng ồn, chịu mài mòn tương đối tốt Ngàm trượt tự lựa: a) loại có lò xo: 1. Má trượt ; 2. Vỏ ; 3. Lò xo ; 4. ống ; 5,6: đai ốc b) loại không có lò xo: 1. Thân ngàm ; 2. Má trượt; 3. Tai giữ ; 4. Nắp ; 5. Vành cao su 19 và giảm nhẹ yêu cầu bôi trơn các bề mặt ma sát. Loại này thường dùng cho các thang máy có tốc độ không lớn - Ngàm con lăn: thường dùng cho các thang máy có tốc độ lớn, cho phép giảm ma sát, giảm độ ồn và khả năng va đập khi cabin đi qua mối nối giữa các đoạn ray dẫn hướng. 2.5. HỆ THỐNG AN TOÀN THANG MÁY 2.5.1. Bộ hạn chế tốc độ (governor): Là bộ phận an toàn khi thang máy vượt quá vận tốc cho phép, bộ hạn chế tốc độ 4 sẽ bật cơ cấu khống chế cắt điều khiển motor và bộ hãm bảo hiểm (thắng cơ) sẽ kẹp chặt cabin thang máy vào ray dẫn hướng. Thiết bị này luôn quay đồng tốc với cabin, kèm theo bộ đếm xung luôn kiểm soát tốc độ cabin hoạt động trong định mức giới hạn cho phép. Thông thường governor sẽ kích hoạt khi nhận thấy được tốc độ của thang máy vượt nhanh hơn 15% so với vận tốc định mức, tiêu chuẩn này được nâng lên thành 40% đối với thang có vận tốc 0,5 m/s – 1,4 m/s và 33% đối với loại thang có vận tốc là 1,4 m/s – 4,0 m/s, không vượt quá 25% đối với thang trên 4 m/s. Hầu hết các hệ thống hãm phanh được xây dựng xung quanh đĩa phanh hình bánh xe có đường rãnh, được đặt trên cùng giếng thang (trong phòng máy). Cáp Govenor được quấn vòng quanh rãnh của đĩa phanh và một ròng xuống phía dưới cùng của giếng thang tạo thành một ròng rọc cân. Cáp phanh cũng được gắn vào cabin của thang máy, do đó nó cũng sẽ di chuyển theo khi cabin thang máy di chuyển lên xuống. Sự di chuyển của cabin tác động lên cáp phanh làm quay đĩa phanh, khi cabin thang máy di chuyển quá tốc độ định mức, nó sẽ làm cho thiết bị đếm xung sẽ báo tín hiệu phản hồi mất an toàn về bộ điều khiển Ngàm con lăn 1,2. Con lăn ; 3. ổ bi ; 4. Trục ; 5. Đai ốc ; 6. Chổi ; 7. Đế ngàm. 20 thang máy. Tại đây, bộ điều khiển thang máy ngắt điện máy kéo, phanh điện từ sẽ đóng, đồng thời quả phanh li tâm sẽ tác động, nó khiến hệ thống phanh an toàn ở khung cabin làm việc và ép chặt cabin thang máy vào hệ thống Rail dẫn hướng. Nhờ đó, cabin thang máy dừng lại an toàn Hình minh họa đơn giản của bộ hạn chế tốc độ 21 2.5.2. Hãm bảo hiểm (phanh cơ): Có nhiệm vụ là hạn chế tốc độ di chuyển của buồng thang vượt quá giới hạn cho phép và giữ chặt buồng thang tại chỗ bằng cách ép vào hai thanh dẫn hướng trong trường hợp bị đứt cáp treo. Theo cấu tạo: - Hãm bảo hiểm có bộ phận công tác kiểu cam (chỉ dùng cho thang máy chở hàng loại nhỏ) - Hãm bảo hiểm có bộ phận công tác kiểu nêm: thường dùng cho thang máy có tốc độ trên 1m/s, thang máy bệnh viện. Bộ phận công tác là nêm hoặc má kẹp -Theo sơ đồ dẫn động: - Bộ hãm bảo hiểm mắc với cáp nâng: dùng cho thang máy dùng thang máy chở hàng với tang cuốn cáp - Bộ hãm bảo hiểm mắc với cáp của bộ hạn chế tốc độ: cho thang máy dùng puly ma sát Theo số lượng bề mặt tác động: - Loại tác động một bên: chỉ có bộ phận công tác ở một bên ray, bên còn lại là ngàm cứng - Loại tác động hai bên: cả hai bên ra đều có cam hoặc nêm. Loại này được dùng phổ biến hơn Theo nguyên lý làm việc, có 2 loại hãm bảo hiểm: - Hãm bảo hiểm tác động tức thời (instantaneous safety gear): dùng cho thang máy có tốc độ dưới 0,71 m/s. vd: phanh bảo hiểm kiểu nêm, kiểu lệch tâm 22  Nguyên lý làm việc của bộ hãm bảo hiểm tác động tức thời mắc bộ hạn chế tốc độ Bình thường, lò xo 8 kéo tay đòn 4 xuống để đảm bảo cho nêm 6 không tiếp xúc với ray dẫn hướng 7. Ụ tỳ 10 đảm bảo khe hở cần thiêt theo yêu cầu trong tiêu chuẩn giữ qua nêm và ray để cabin chuyển động bình thường. Do đầu tay đòn 4 nối với cáp hạn chế tốc độ 3 mà khi cabin chuyển động, nó kéo theo cáp 3 chuyện động và làm quay bộ hạn chế tốc độ 9. Khi cabin hạ với tốc độ nhanh hơn mức cho phép, bộ hạn chế tốc độ cũng quay nhanh hơn kích hoạt cơ cấu dừng khẩn cấp của governor (ngàm bánh cóc) làm cáp 3 dùng theo. Nhờ đó, qua đầu nối 2, cáp 3 tác động lên tay đòn 4, tay treo 5 và quảy nêm 6 làm cho chúng chuyển đông tương đối đi lên so với cabin (lúc này đang đi xuống). Nêm lấp khe hởi với ray dẫn hướng và tiếp xúc với bề mặt ray tạo lực ma sát (tăng dần dưới tác dụng của trọng lượng cabin) dừng cabin Sơ đồ nguyên lý bộ hãm bảo hiểm mắc với bộ hạn chế tốc độ: 1. cabin ; 2. Đầu nối cáp và tay đòn ; 3. Cáp của bộ phận hạn chế tốc độ ;4. Tay đòn; 5. Tay treo quả nêm ; 6. Quả nêm ; 7. Ray dẫn hướng ; 8. Lò xo kéo ; 9. Bộ hạn chế tốc độ ; 10. ụ tỳ 23 - Hãm bảo hiểm tác động êm (progressive safety gear): dùng cho thang máy có tốc độ cabin trên 1 m/s, có độ trượt lớn, êm. Vd: phanh bảo hiểm kiểu kìm (h. 2.1.3)  Phanh bảo hiểm kiểu kìm dùng để hãm êm: Phanh bảo hiểm lắp đặt trên nóc của buồng thang, hai gọng kìm 2 trượt dọc theo hai thanh dẫn hướng 1. Nằm giữa hai cánh tay đầu của gọng kìm có nêm 5 gắn chặt với hệ truyền lực trục vít và tang - bánh vít 4. Hệ truyền lực bánh vít - trục vít có hai dạng ren: bên phải là ren phải, còn phần bên trái là ren trái. Khi tốc độ của buồng thang thấp hơn trị số giới hạn tối đa cho phép, nêm 5 ở hai đầu của trục vít ở vị trí xa nhất so với tang - bánh vít 4, làm cho hai gọng kìm 2 trượt bình thường dọc theo thanh dẫn hướng 1. Trong trường hợp tốc độ của buồng thang vượt quá giới hạn cho phép, tang - bánh vít 4 sẽ quay theo chiều để kéo dài hai đầu nêm 5 về phía mình, làm cho hai gọng kìm 2 ép chặt vào thanh dẫn hướng, kết quả sẽ hạn chế được tốc độ di chuyển của buồng thang và trong trường hợp bị đứt cáp treo, sẽ giữ chặt buồng thang vào hai thanh dẫn hướng. 2.5.3. Phanh hãm điện từ (electromagnetic brakes): Là khâu an toàn, nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin đứng im ở các vị trí dừng tầng hoặc khi có sự cố xảy ra. Hình: 2.1.3. Phanh bảo hiểm kìm 1. Thanh dẫn hướng; 2. Gọng kìm; 3. Dây cáp liên động cơ với bộ hạn chế tốc độ; 4. Tang- bánh vít; 5. Nêm 24 Đối với thang máy, người ta thường dùng loại phanh 2 má kẹp. Phanh thường được đặt tại khớp nối trên trục đầu ra của động cơ (vì trục có momen xoắn lớn nhất). tang phanh được lắp đồng trục với trục động cơ. Đây là loại phanh thường đóng nhờ lò xo nén 11 tạo momen ép má phanh vào tang, tạo lực ma sát dừng chuyển động quay của động cơ. Khi có tín hiệu điện, nam châm điện 8 bên trong phanh tạo lực từ, đẩy hai má phanh 14 ra xa tang để động cơ được quay tự do. Khi dừng tầng, điện ở nam châm bị ngắt, lò xo nén 11 tạo lực đẩy ép má phanh 14 vào tang, tạo lực ma sát dừng chuyển động quay của trục động cơ. Có thể điều chỉnh lực ép, cố định khe hở của phanh và tang bằng các đai ốc