1. Конструкция, технические характеристики, типы лифтов (подъёмников)
Внутри шахты вдоль вертикальных направляющих движутся кабина и противовес. Кабина и противовес подвешены на стальных проволочных канатах, которые крепятся к кабине посредством подвески. Тяговое усилие на канатах создается при вращении канатоведущего шкива при включенном приводном электродвигателе. Для остановки и удержания кабины и противовеса в неподвижном состоянии при отключенном электродвигателе служит тормоз. В приямке расположены натяжное устройство ограничителя скорости и буфера. Ограничитель скорости кинематически связан канатом с натяжным устройством и с ловителями, башмаки которых предназначены для остановки кабины, свободно движущейся вдоль направляющих, в случае обрыва или ослабления канатов, а также при превышении кабиной (противовесом) заданных величин скорости движения. Ограничитель скорости установлен в машинном помещении и связан с кабиной канатом.
Для управления движением кабины служит кнопочный аппарат, расположенный внутри на стенке кабины. Электрический сигнал от кнопочного аппарата передается по подвесному кабелю и проводам в шахте в машинное помещение на шкаф управления лифтом. Привод лифта обычно обеспечивает возможность перемещения кабины в двух режимах – на большой и малой скорости. Переключение с большой скорости на малую осуществляется этажным переключателем (датчиком), на который при подходе кабины воздействует отводка (шунт). Движение кабины с малой скоростью продолжается до подхода кабины к датчику точной остановки, закрепленному на стенке шахты. По сигналу датчика точной остановки электродвигатель лебедки и катушка приводного электромагнита тормоза отключаются от сети и кабина затормаживается и удерживается тормозом в неподвижном состоянии. Одновременно подается питание на электродвигатель привода дверей кабины. Двери автоматически открываются совместно с дверями шахты и остаются открытыми после выхода пассажиров из кабины в течение сравнительно малого промежутка времени, задаваемого реле времени в цепи управления лифтом. Затем реле времени замыкает свои контакты и подает питание на электродвигатель привода дверей кабины – двери закрываются. Лифт свободен и готов к работе по вызову, о чем свидетельствуют погасшие сигнальные лампы вызывных аппаратов, установленные на каждом посадочном этаже.
Лебедка лифта может иметь нарезной грузовой барабан или канатоведущий шкив. Барабанные лебедки применяются в настоящее время сравнительно редко, преимущественно в лифтах без противовеса, когда установка противовеса затруднена или невозможна. От канатоведущего шкива тяговое усилие передается канатом за счет действия сил трения между канатом и шкивом. Для увеличения сил трения шкив имеет ручьи (т.е. углубления на образующей цилиндрической поверхности), форма которых при данном угле обхвата шкива каната, выбранном материале и конструкции шкива позволяет обеспечивать сцепление каната со шкивом, достаточное для удержания кабины при статических испытаниях, и исключает возможность подъема кабины при неподвижном противовесе или противовеса при неподвижной кабине.
Преимущественное распространение получили лифты с верхним расположением привода. Нижнее расположение привода характерно для выжимных и тротуарных лифтов. Для малых грузовых лифтов возможно расположение привода сбоку шахты. Основные кинематические схемы лифтов приведены на рис. 2.
Габаритные размеры и конструкция лифтов определяется их назначением, расположением кабины и противовеса в плане и размещением дверных проемов в шахте. Преимущественное распространение в лифтах жилых, административных и промышленных зданий получили шахты и кабины с входом с одной стороны на всех этажах. Иногда предусматривают две двери на противоположных стенах или в двух смежных стенах, расположенных под углом.
Лифты подразделяют (ГОСТ 23748–79) по следующим основным признакам:
а) по виду транспортируемых грузов на: пассажирские, предназначенные для подъема и спуска людей, в том числе с предметами домашнего обихода, если общая масса людей и груза не превышает грузоподъемности лифта; больничные – для подъема и спуска больных на больничных транспортных средствах в присутствии сопровождающего персонала; грузовые – для транспортировки грузов в сопровождении проводника или специально выделенных людей без проводника, в том числе грузовые малые для транспортировки грузов без проводника, причем в последнем случае ограничены грузоподъемность, высота и площадь кабины с целью исключения входа человека в кабину при ее разгрузке и загрузке;
б) по виду грузонесущего устройства: на лифты, оборудованные кабиной или платформой;
в) по виду тягового органа, предназначенного для перемещения кабины или платформы: на канатные, цепные, реечные, винтовые и плунжерные;
г) по виду привода на электрические и гидравлические (грузовые);
д) по виду привода дверей на лифты с дверями, открываемыми вручную, полуавтоматически и автоматически;
е) по виду шахты: на лифты, устанавливаемые в глухой шахте, огражденной на всю высоту и со всех сторон сплошными стенами; устанавливаемые в металлосетчатой шахте, огражденной со всех сторон и на всю высоту металлической сеткой; устанавливаемые в комбинированной шахте, часть которой глухая, а часть – металлосетчатая;
ж) по конструкции дверей шахты и кабины на лифты: с распашными дверями (грузовые, больничные и пассажирские для производственных зданий); с горизонтально-раздвижными дверями; с горизонтально-раздвижными дверями, перемещающимся по криволинейным направляющим, с вертикально-раздвижными дверями;
з) по расположению машинного помещения на лифты: с машинным помещением, расположенным над шахтой, под шахтой и сбоку от шахты;
и) по виду системы управления на лифты: с кнопочным внутренним управлением, при котором пуск кабины осуществляется посредством воздействия на кнопки аппарата, находящегося в кабине, а ее остановка на посадочной (загрузочной) площадке происходит автоматически; с кнопочным наружным управлением (грузовые лифты), при котором пуск кабины осуществляется посредством воздействия на кнопки аппарата, установленного вне кабины, а ее остановка на посадочной (загрузочной) площадке происходит автоматически; с простым управлением, обеспечивающим регистрацию только одного приказа или вызова; с собирательным управлением только при движении вниз; с групповым управлением, при котором обеспечивается управление группой лифтов с общей регистрацией вызовов и автоматическим выбором кабин для их выполнения, в том числе только с групповым управлением при движении вниз; с программным управлением одним или группой лифтов, позволяющим установить программу работы лифтов автоматически или вручную.
Основными показателями лифтов (ГОСТ 26334–84) являются грузоподъемность и номинальная скорость движения кабины. Ряд грузоподъемностей лифтов, согласно ГОСТ 26334–84, следующий: 40, 100 (160), 250 (320), 400 (500), 630, 800, 1000, 1200, 1600, 2000, 2500 (3200), 4000 (5000), 6300 кг. Номинальная скорость движения кабины лифта должна составлять: 0,14; 0,2; 0,25; 0,4 (0,5); 0,63 (0,71); 1,0 (1,4); 1,6 (2,0); 2,5 (2,8); 4,0 (5,6); 6,3 м/с. Параметры, указанные в скобках, не являются предпочтительными. Значение фактической скорости движения кабины не должно отличаться от приведенных выше величин более чем на ±15%. Средняя величина ускорения (замедления) движения кабины лифта при нормальных режимах эксплуатации должна быть (ГОСТ 12.2.074–82 ССБТ) не более 1,5 м/с 2 – у больничного и 2 м/с 2 – у прочих лифтов. Точность остановки кабины на уровне посадочной (загрузочной) площадки должна быть в пределах ±20 мм у грузовых лифтов с загрузкой средствами напольного транспорта, а также у больничных лифтов и ±50 мм – у прочих лифтов.
Полезная площадь пола кабины в зависимости от ее вместимости (ГОСТ 12.3.075–82 ССБТ) должна соответствовать данным табл. 2.
| Таблица 2. Полезная площадь пола кабины в зависимости от ее вместимости | |||||
| Вместимость кабины, чел. | Вместимость кабины, чел. | Полезная площадь пола кабины, м 2 , не более | Вместимость кабины, чел. | Полезная площадь пола кабины, м 2 , не более |
|
| 3 | 0,70 | 11 | 2,05 | 19 | 3,25 |
| 4 | 0,90 | 12 | 2,20 | 20 | 3,40 |
| 5 | 1,10 | 13 | 2,35 | 21 | 3,52 |
| 6 | 1,30 | 14 | 2,50 | 22 | 3,64 |
| 7 | 1,45 | 15 | 2,65 | 23 | 3,76 |
| 8 | 1,60 | 16 | 2,80 | 24 | 3,88 |
| 9 | 1,75 | 17 | 2,95 | 25 | 4,00 |
| 10 | 1,90 | 18 | 3,10 | ||
Допускается увеличивать полезную площадь пола кабины до: 1,17 м 2 – для вместимости 5 человек; 1,66 м 2 – для 8 чел., 2,35 м 2 – для 12 чел., 3,56 м 2 – для 20 чел. При вместимости более 25 человек наибольшую полезную площадь пола кабины определяют исходя из удельной нагрузки на пол, равной 500 кг/м 2 . Площадь пола кабины определяют исходя из расстояний между стенками купе кабины, причем ту площадь пола, которая перекрывается во время открывания одной из створок распашных дверей, можно в расчет не принимать.
Исходя из полезной площади пола кабины и принципа свободного ее заполнения, а также руководствуясь данными табл. 2, определяют грузоподъемность лифта, принимая массу 1 человека равной 80 кг. Однако, если нормативная полезная площадь пола кабины превышена, то кабина должна быть оборудована ограничителем грузоподъемности и сигнализатором перегрузки. Это условие может не выполняться в лифтах, вместимость которых ограничена до нормы, приведенной в табл. 2, посредством дополнительной запираемой двери. Управление таким лифтом производится только проводником и только с применением специального ключа. Основные параметры лифтов приведены в табл. 3.
| Таблица 3. Основные параметры лифтов | ||||||
| Назначение лифта | Грузоподъемность, кг | Скорость кабины, м/с | Высота подъема, м | Число остановок, не более | Вместимость, чел. | Система управления |
| Пассажирский для жилых зданий (ГОСТ 5746–83*) | Смешанная собирательная при движении вниз | |||||
| Пассажирский для общественных зданий и зданий промышленных предприятий (ГОСТ 5746–83*) | 400 | 0,63 | 70 | 10 | 5 | Смешанная простая |
| 630 | 1,0/1,6 | 40/65 | 10/16 | 8 | Смешанная собирательная в двух направлениях | |
| 800 | 1,0 | 40 | 10 | 10 | ||
| 1,6 | 65 | 16 | ||||
| 2,5 | 100 | 25 | ||||
| 1000 | 12 | |||||
| 1250 | 15 | |||||
| 1600 | 20 | |||||
| Пассажирский для лечебно-профилактических учреждений (ГОСТ 5746–83*) | 1600 | 20 | Смешанная собирательная в двух направлениях с приоритетным вызовом кабины на любой этаж для транспорт. лежачих больных | |||
| Больничный (ГОСТ 5746–83*) | 500 | 0,5 | 45 | 14 | - | Кнопочная внутренняя с проводником и с сигнальным вызовом кабины с любого этажа |
| Грузовой (ГОСТ 8823–85) | 0,5 | 75 | 20 | - | Кнопочная внутренняя с проводником или кнопочная наружная с основного этажа | |
| 45 | 14 | |||||
| 5000 | 0,25 | |||||
| Грузовой с монорельсом | 0,5 | 45 | 12 | - | Кнопочная внутренняя с проводником или кнопочная наружная | |
| Грузовой выжимной | 500 | 0,5 | 25 | 6 | - | |
| 8 | ||||||
| Грузовой тротуарный | 500 | 0,18 | 6,5 | 3 | - | Кнопочная наружная с отметками расположения люка |
| Грузовой малый | 400 | 0,25 | 45 | 14 | - | Кнопочная наружная простая: а) с основной погрузочной площадки; б) со всех погрузочных площадок |
| 0,4 | ||||||
В настоящее время успешно эксплуатируются лифты с гидравлическим приводом (см. рис. 2, ж), количество которых в Скандинавских странах и США составляет более 50% общего числа лифтов. Преимущества гидравлического лифта состоят в отсутствии необходимости применения противовеса; в возможности удаления приводной насосной станции 2 на расстояние до 25 м от приводного гидроцилиндра 1, что способствует снижению уровня шума в здании; в высокой точности остановки кабины 3 на этажах и т.п. Основной недостаток таких лифтов заключается в ограниченной (до 25 м) высоте подъема кабины.
Подъемниками называют группу грузоподъемных машин, с помощью которых перемещение грузов и людей с одного уровня на другой производится в специальных грузонесущих устройствах, движущихся по строго определенному пути.
К подъемникам периодического действия относят: строительные подъемники, шахтные подъемники, скиповые, фуникулеры и лифты.
Рисунок 3 – Классификация строительных подъемников и легких кранов
Скиповые подъемники предназначаются для перемещения массовых сыпучих рудных и нерудных материалов в саморазгружающихся ковшах (скипах) по жестким направляющим. Они выполняются с противовесом и без него. При больших высотах подъема рудных ископаемых эти подъемники используются с двумя скипами, движущимися в противоположных направлениях в качестве шахтных скиповых подъемников.
На рисунке 4 показана схема устройства скипового подъемника с противовесом.
Фуникулеры устанавливают в гористых местностях для пассажирского сообщения между нагорной и низменной частью населенных пунктов или городов. Фуникулеры имеют два вагона, уравновешивающих друг друга. Когда один вагон идет вверх, другой спускается вниз. Перемещение вагонов происходит по рельсам от тяги, передаваемой при помощи канатов, наматывающихся на барабан подъемного механизма, установленного наверху.
Строительные подъемники применяют в основном для перемещения грузов строящегося здания в стадии отделочных работ, когда после монтажа стен и перекрытий здания использование башенных кранов невозможно.
Строительные подъемники вместе с легкими строительными кранами представляют собой комплекс средств механизации в стадии отделочных работ при строительстве зданий.
Направление грузовых потоков, обслуживаемых строительными подъемниками, намечается в основном от мест снаружи здания через оконные или балконные проемы во внутрь здания.
По характеру транспортируемых грузов строительные подъемники различают грузовые и грузопассажирские. Последние предназначаются для перемещения строительных рабочих, сопровождающих грузы, и рабочих, выполняющих строительные работы.
По конструкции различают строительные подъемники: мачтовые, шахтные и струнные. Шахтные подъемники состоят из шахт, внутри которых устанавливают направляющие для перемещения грузонесущих устройств. У мачтовых подъемников сооружаются мачты, несущие на себе направляющие. У струнных подъемников в качестве направляющих используют канаты. Мачты выполняют коробчатыми прямоугольными, треугольными или из двух швеллеров, соединенных планками или угольниками. Шахты обычно бывают прямоугольными из уголков и в необходимых случаях с сетчатым ограждением.
При небольшой высоте (12–16 м) и при необходимом расчете на устойчивость самоходные и передвижные мачтовые краны выполняются свободностоящими. Для больших высот применяют стационарные мачты с креплениями к стенам или проемам здания жесткими конструкциями или растяжками из стального каната, снабженного устройством для регулирования натяжения.
Для самоходных подъемников обеспечивается рельсовая колея. Передвижные снабжаются пневматическими колесами, которые в рабочем режиме убираются и заменяются опорной площадкой или опорными винтовыми домкратами. В качестве грузонесущих устройств служат кабины, платформы, ковши. Подача груза осуществляется в оконный проем на крюке подъемной стрелы, движущейся на мачте в направляющих.
Грузонесущие устройства передвигаются лебедками, на которых вал электродвигателя соединяется с редуктором. Выходной вал редуктора соединен с барабаном, на который наматывается тяговый канат, соединенный своим концом после сгибания верхнего блока мачты с грузонесущим устройством. Тормоз – колодочный электромагнитный на быстроходном валу.
На случай обрыва каната предусматриваются ловители: для грузопассажирских подъемников приводятся в действие от специального ограничителя скорости, а для грузовых – от непосредственной связи с несущими канатами.
Установка лебедок у канатных подъемников предусматривается внизу.
По способу подачи грузов подъемники разделяют на подающие грузы в оконный проем и на подающие грузы на перекрытие здания.
По способу монтажа различают подъемники наращиваемые секциями при монтаже снизу или наращиваемые сверху, а также монтируемые комбинированным способом наращивания и опрокидывания.
Шахтные подъемники служат для подъема на поверхность добытых в шахте полезных ископаемых, спуска и подъема людей, оборудования и материалов. Основными подъемниками являются те, которые транспортируют полезные ископаемые, а второстепенными – предназначаемые для подъема и спуска людей, грузов и материалов.
Главные шахтные подъемники в качестве грузонесущих сосудов снабжаются скипами, ковшами, бадьями, а вспомогательные – клетями (кабинами). При клетьевом подъеме клеть нагружается вкатываемыми вагонетками. Шахтная установка состоит из:
а) ствола шахты с укрепленными на нем направляющими при вертикальном подъеме или рельсами при наклонном подъеме;
б) околоствольных сооружений, состоящих из загрузочных бункеров и камер для опрокидывания вагонеток и скипов и из приемной площадки для клетьевого подъема и
в) надшахтных сооружений, состоящих из возвышающихся над стволом копра и приемного бункера. При клетьевом подъеме для вкатывания в клеть вагонеток сооружается надшахтное здание с площадками и откаточными путями.
По высоте подъема шахтные подъемники характеризуются малой глубиной – до 300 м, средней – от 300 до 800, большой глубиной – от 800 до 1600 и сверхглубокой – свыше 1600 м.
Подъемные механизмы применяются барабанные и со шкивами трения (канатоведущими шкивами). Максимальная разность статических натяжений канатов от 2,5 до 50 тс (25 до 500 кН).
а – однобарабанная без уравновешивающих канатов; б – с канатоведущим шкивом и уравновешивающими канатами; в-двухбарабанная с уравновешивающими канатами; г – двухбарабанная для наклонных шахт; 1 – клети, сосуды; 2 – канаты; 3 – барабаны; 4 – канатоведущим шкив; 5 – уравновешивающие канаты; 6 – отклоняющий блок
Диаметры барабанов для малых подъемных машин колеблются от 1,2 до 3,5 м, а длина барабанов – от 0,8 до 3,8 м. Крупные подъемные машины имеют диаметры от 4 до 6 м, барабаны – длиной от 1,8 до 3,4 м.
Подъемные машины с канатоведущими шкивами имеют диаметры шкивов от 2,1 до 5 м, число применяемых канатов – от 4 до 8.
Скорость подъема: для малых барабанных машин – от 3 до 10 м/с, а крупных – от 12 до 16 м/с; с канатоведущими шкивами у редукторных машин – от 11 до 14 м/с, а у безредукторных – от 12 до 16 м/с.
При однобарабанном двухсосудном или двухконцевом подъеме, когда одна клеть наверху, а другая внизу, канат верхней клети намотан на барабан, в то время как канат нижней клети размотан с барабана и находится в шахте, что связано с креплением концов канатов с разных сторон по диаметру. При подъеме нижней клети и спуске верхней канат нижней клети будет наматываться на барабан, занимая на нем витки сматывающегося каната верхней клети. Если вместо одной из клетей закрепить на канате противовес, то такой подъем будет одноконпевым или однососудным с противовесом.
Уравновешивающие канаты (рис. 7) применяют для шахт глубиной более 600 м. Эти канаты рассчитаны на уравновешивание веса канатов, спущенных в шахту до грузонесущего органа. Вес этот увеличивает момент на валу двигателя. В качестве уравновешивающих канатов применяют на шахтных подъемниках специальные плоские канаты.
Тяговые барабаны шахтных подъемников различают цилиндрические с постоянным радиусом (Ц), двухбарабанные (2Ц), с разрезным барабаном (РЦ) и барабаны с переменным радиусом или бицилиндрические (БЦК). При высоте подъема 400 м и более и невозможности применения уравновешивающих канатов применяют барабан с переменным радиусом. При этом канаты на барабан наматываются таким образом, чтобы канат от верхнего грузонесущего органа был намотан со стороны большего радиуса барабана, а канат второго грузонесущего органа, находящегося внизу, – со стороны меньшего радиуса. При таком расположении увеличение момента от веса канатов на стороне клети, расположенной внизу, компенсируется уменьшением момента на барабане и разность моментов останется положительной.
Барабаны малых подъемных машин выполняют литыми из стального литья. Барабаны крупных машин делают сварными. При этом цилиндрические обода барабанов в радиальном направлении укрепляются ребрами таврового сечения. К ободу барабана в торцевых частях справа и слева за ребордами привариваются лобовины с поверхностями для наложения тормозных колодок.
Подъемная барабанная машина с одним цилиндрическим барабаном Ц может обслужить одноконцевой и двухконцевой подъем как по вертикали, так и в наклонных шахтах. Установка при этом получается более компактной, чем при двух барабанах. Однако при однобарабанных машинах невозможно обслуживать несколько горизонтов, усложняется смена и навеска канатов и регулировка после их вытяжки.
Для перевода машин с нижнего горизонта, например, на верхний пользуются установками с двумя барабанами 2Ц с большей канатоемкостью, с одним разрезным барабаном РЦ и БЦК.
Во всех этих случаях имеется два барабана или две части одного разрезного барабана. При этом одна часть барабана или один барабан заклинен на валу, а другая часть или другой барабан (переставная часть или переставной барабан) имеет расцепное устройство, которое при перестановке отсоединяется от вала, и может быть заторможена колодками тормоза. Перестановка осуществляется следующим образом: 1) подъемник устанавливают в такое положение, когда сосуд или клеть от переставного барабана или переставной части барабана находятся на уровне нижнего горизонта, а сосуд от заклиненного барабана или заклиненной части барабана – на верхней приемной площадке; 2) сосуд или клеть переставного или части переставного барабана поднимают на высоту нового горизонта. При этом сосуд от заклиненного барабана или заклиненной части барабана опустится на ту же высоту. В этом положении отсоединяют и затормаживают переставной барабан или его переставную часть; 3) заклиненным барабаном или частью барабана поднимают сосуд до уровня приемной площадки и соединяют переставные части с заклиненными.
Шахтные машины с применением канатоведущих шкивов маркируются буквами ЦШ и цифрами, в которых первая цифра обозначает диаметр канатоведущего шкива в м, а вторая – число применяемых канатов в подвеске – 4, 6 или 8 (ЦШ‑5х4; ЦШ‑2,25х6; ЦШ‑5х6; ЦШ‑5х8).
Тормозные устройства шахтных подъемников кроме рабочего торможения на остановках и аварийного торможения при нарушениях нормальной работы участвуют также в управлении подъемной установки. В таких случаях тормоз рассматривается как регулируемый, что является основным признаком, отличающим подъемную машину от лебедки.
Привод тормозов шахтных подъемников пневматический или гидравлический в отличие от традиционного электропривода на лебедках.
Торможение осуществляется на валах барабанов или канатоведущих шкивов с двух противоположных сторон колодками, соединенными между собой системой тяг и рычагов.
При торможениях предусматривается поступательное перемещение колодок вместо углового, имеющего место в других системах торможения. При этом тормозной момент в 1,5–1,7 раза больше при тех же условиях углового перемещения.
Автоматическое дистанционное управление осуществляется с помощью специального аппарата задания и контроля АЗК, контролирующего положение сосуда или клети и скорость. С помощью этого аппарата осуществляется программное регулирование разгона и замедления. Аппарат АЗК имеет механическое соединение с коренным валом. Пульт управления электрически связан с механической частью.
На рисунке 8 представлен общий вид подъемной машины ЦШ. Редуктор 2 и канатоведущий шкив 3 приводятся в действие двумя асинхронными двигателями 1. Крупные подъемные машины ЦШ‑5х4, ЦШ‑5х6, ЦШ‑5х8 имеют привод по системе Г–М. При отклонении каната применяют отклоняющие шкивы. Тормоза 4 устанавливают с противоположных сторон канатоведущего шкива 3. – Каждая пара тормозных колодок, изготовляемых из износоустойчивой пластмассы, имеет свой пружинно-пневматический тормозной привод с грузами. Панель управлений тормозом выделена отдельно. Аппарат АЗК‑5 имеет механическую связь с главным валом. Пульт управления 6 имеет электрические связи с подъемной машиной.
Канатоведущий шкив сварной конструкции приваривается к ступице, которая насажена на главный вал горячей посадкой. На рабочем ободе канатоведущего шкива для опорной поверхности под канатами прижимами закрепляются специальные колодки из полихлорвинилового пластика, обеспечивающего высокий коэффициент трения и большую износостойкость.
Такой метод повышения коэффициента трения с применением на поверхности трения специальных материалов называют футеровкой.
Клетьевые подъемники (лифты) предназначены для вертикального перемещения людей и грузов в клети 2, движущейся в жестких направляющих 1 (рис. 9, а). Подъемную лебедку 3 с направляющим шкивом 4 устанавливают, как правило, над шахтой. Для уменьшения мощности привода предусматривают противовес 5, перемещающийся в направляющих. Кабина и противовес подвешены на нескольких канатах посредством балансиров. Лебедки клетьевых подъемников применяют двух типов – барабанные и с канатоведущими шкивами, где канаты только охватывают шкив и силой трения поднимают груз. Лебедки с канатоведущими шкивами имеют преимущества перед барабанными: большие компактность и надежность вследствие отсутствия перегрузки канатов и привода при возникновении препятствий на пути клети (заклинивание в направляющих и др.), так как шкив в этом случае будет проскальзывать по канату.
Клетьевые пассажирские подъемники выполняют грузоподъемностью 0,25… 1,25 т со скоростью подъема до 4 м/с. Приводы бывают редукторными и безредукторными. Последние более компактны и применяются на быстроходных подъемниках (v > 2 м/с).
В подъемных лебедках применяют червячные редукторы (рис. 9, б), а в последнее время предлагают волновые передачи. Канатоведущие шкивы выполняют чугунными литыми со специальными ручьями.
Наилучшей формой ручья являются канавки с прямолинейным подрезом (рис. 8, в), так как износ ее не влияет на коэффициент сцепления шкива с канатом. При большой высоте подъема применяют подъемники с уравновешивающим канатом, соединяющим снизу кабину с противовесом через направляющий шкив (рис. 9, г).
Согласно правилам Госгортехнадзора лифты в целях безопасности оборудованы ловителями, которые при ослаблении или обрыве канатов, а также при превышении предельной скорости опускания автоматически останавливают клеть. По принципу действия они делятся на самозаклинивающиеся, которые обеспечивают мгновенную остановку и применяются для грузовых лифтов, и скользящие – для плавной остановки кабины всех типов лифтов при скорости движения более 0,75 м/с. По конструкции ловители бывают клиновые, эксцентриковые, роликовые.
На рис. 9, д приведена конструкция эксцентрикового ловителя. При обрыве или ослаблении каната 1 гибкая тяга 2, прикрепленная к рычагу 3, ослабляется и под действием пружины 4 поворачивает валик 5. При этом эксцентриковые прижимы 6 захватывают направляющие 7 и удерживают клеть. Аналогичный принцип действия и других типов ловителей.
Кинематические схемы. Кинематические схемы дают наиболее общее представление о движении кабины при вращении канатоведущих органов и способах уравновешивания кабин с грузом при помощи противовеса. Вместе с тем кинематические схемы поясняют принципы устройства лифтов разного назначения.
На схемах условно кабины изображены прямоугольниками, противовесы – узкими заштрихованными прямоугольниками. Тяговые органы (канатоведущие шкивы или барабаны) показаны наиболее крупными окружностями, блоки – окружностями меньшего диаметра. Прямые линии, соединяющие перечисленные элементы, условно представляют необходимый комплект канатов. Один канат допускается только для грузового лифта без проводника и грузового малого лифта при наличии у этих лифтов барабанной лебедки. Блоки предназначаются для удерживания и изменения направления канатов, огибающих блоки. Перемещение же канатов осуществляется вращением канатоведущих органов (канатоведущего шкива трения или барабана).
У канатоведущих шкивов канаты вложены в лунки шкива и при вращении последнего канаты перемещаются силой трения. У барабанов концы канатов закрепляются на барабане и огибают его с разных сторон по диаметру: канаты кабины с одной стороны, а канаты противовеса – с другой. При вращении барабана одни канаты наматываются на барабан, а другие разматываются. Если канаты кабины наматываются, то кабина поднимается, а противовес опускается, так как его канаты разматываются, освобождая на барабане место для наматывания канатов, кабины.
Вращение канатоведущих органов то в одну, то в другую сторону осуществляется реверсивным электродвигателем через редуктор.
При канатоведущем шкиве канаты укладываются в лунки шкива, а их концы с одной стороны диаметра прикрепляются к кабине, а с другой – к противовесу. Натяжение канатов от веса кабины с грузом и веса противовеса создает в лунках канатоведущего шкива нормальное давление и трение при вращении шкива, что в конечном счете приводит к необходимому тяговому усилию.
Противовес в кинематических схемах лифта предназначается для уменьшения окружного усилия на канатоведущем органе. Это усилие равно разности натяжений. Уменьшение окружного усилия ведет к соответствующему уменьшению крутящего момента, а следовательно, и к уменьшению необходимой мощности электродвигателя.
Для лифтов с канатоведущей шкивами противовес является также необходимым условием обеспечения тягового усилия, поэтому лифт с канатоведущим шкивом, но без противовеса невозможен. У лифтов с барабанными лебедками отсутствие противовеса приводит только к увеличению необходимой мощности электродвигателя.
Возможные кинематические схемы лифтов приводятся на рисунке 10. На рисунке 10, а показано расположение тягового органа без противовеса, что указывает на необходимость применения подъемного механизма с барабаном. Эту схему используют, если невозможно расположить в шахте противовес и при малой грузоподъемности, когда увеличение мощности не имеет существенного значения. На рисунке 10, б имеет место тот же случай, но только с верхним расположением машинного помещения. На рисунке 10, в и 10, г показана кинематическая схема лифтов с верхним расположением машинного помещения с применением противовесов. В случае 10, в диаметр канатоведущего шкива или барабана равен расстоянию между центрами подвесок кабины и противовеса. В случае же 10, г это расстояние значительно больше диаметра тягового органа, вследствие больших размеров кабины. Для направления канатов по центрам подвесок здесь установлен отклоняющий блок. Угол обхвата канатом тягового органа в случае 10, в равен 180°, а в случае 10, г – меньше. На схеме приводится установка с нижним расположением машинного помещения. По сравнению с позициями 10, в и 10, г легко убедиться, что общая длина канатов при нижней установке машинного помещения по сравнению с верхней установкой примерно в три раза больше. Кроме того, при нижней установке машинного помещения необходимо верхнее дополнительное помещение для системы блоков, ухудшается КПД установки, увеличивается износ канатов вследствие увеличенного числа перегибов канатов и удорожается общая стоимость лифта. Следует также иметь в виду, что установка блочного помещения наверху создает по сравнению с верхней установкой машинного помещения давление на перекрытие почти в два раза большее.
Нижнее расположение машинного помещения, однако, обеспечивает лучшие условия для обслуживания, хотя и не удешевляет его, и несколько улучшает условия звукоизоляции.
По ГОСТ нижнее расположение машинного помещения предусматривается для выжимных тротуарных и малых лифтов.
На рисунке 10, е показана кинематическая схема лифта с многообхватным канатоведущим шкивом и контршкивами, а на рисунке 10, ж дан вариант с многообхватным канатоведущим шкивом, когда контршкив используется одновременно в качестве отклоняющего блока.
Контршкивы увеличивают угол обхвата канатом канатоведущего шкива и их применяют для увеличения тяговой способности и предотвращения скольжения (буксования) каната в лунках канатоведущего шкива при больших нагрузках и ускорениях.
На рисунке 10, з дана кинематическая схема выжимного лифта, где подвешивание кабины и противовеса полиспастное, как на рисунке 10, и. Разница только в том, что у выжимного лифта тяговое усилие действует снизу, кабину «выжимают». У лифта же со схемой и тяговое усилие действует сверху, кабину тянут.
Полиспастное подвешивание кабин и противовеса по рисунке, 10, з и 10, и по сравнению с прямым бесполиспастным подвешиванием по рисунке 10, в и 10, г при одной и той же мощности и одном и том же числе оборотов электродвигателя, одинаковом передаточном числе редуктора и одинаковом диаметре канатоведущего шкива увеличивает в два раза грузоподъемность и во столько же раз уменьшает скорость вертикального подъема подвешенных полиспастное кабин и противовеса. Полиспастное подвешивание по 10, и 10, обладает кратностью полиспаста, равной 2.
Все грузовые лифты общего назначения грузоподъемностью начиная с 1000 до 3200 кг включительно имеют такое подвешивание при скорости 0,5 м/с.
При скорости 0,25 м/с и грузоподъемности 5000 кг применяется полиспастное подвешивание с кратностью полиспаста 4, которое показано на рис. 10, н.
На рисунке, 10, л показана кинематическая схема тротуарного лифта. Грузовая платформа приводится в действие двумя барабанами без противовеса при грузоподъемности 500 кг и скорости 0,18 м/с. Расположение барабанной лебедки нижнее.
Кинематическая схема малого грузового лифта магазинного типа приводится на рисунке 10, м. Малые грузовые лифты общего назначения имеют или верхнее расположение машинного помещения, или нижнее при расположении сбоку шахты. Кинематические схемы этих лифтов соответствуют схемам на рисунке 10, в или 10, д).
2. Основные технические требования при проектировании, установке и эксплуатации лифтов (подъёмников)
1. Техническая характеристика электрического оборудования, электропроводок и их исполнение должны соответствовать параметрам лифта по напряжению и частоте питающей сети, токовым нагрузкам, надежности, а также условиям его эксплуатации, хранения и транспортирования.
2. Напряжение от источника питания должно подаваться в машинное помещение лифта через вводное устройство с ручным приводом, которым должен оборудоваться каждый лифт.
При размещении двух и более лифтов в общем машинном помещении в этом помещение должен быть осуществлен ввод не менее двух питающих линий.
Элементов АСУ ТП 2.1 Разработка общих алгоритмов функционирования АСУ ТП. Блок – схемы алгоритма и их описание Система управления процессом испытания электропривода лифтов предназначена для управления нагрузочным электроприводом испытательного стенда в ручном или автоматическом режиме, разработана на базе микропроцессорного программируемого контроллера и выполняет следующие функции: ввод, ...
Кабины. Рисунок 4 – Функциональная структура управления 2.3 Определение уровней управления ТП и архитектуры верхнего уровня АСУ Для управления технологическим процессом передвижения пассажирского лифта необходимо наличие трёх уровней управления. Верхний уровень В последнее время наблюдается тенденция к оснащению зданий сложным инженерным и коммуникационным оборудованием. Появляется...
Числа редуктора Расчет передаточного числа редуктора выполняется так, чтобы максимальной скорости рабочего органа механизма соответствовала номинальная скорость двигателя. Для привода грузового лифта: Расчет и построение нагрузочной диаграммы двигателя Для проверки предварительно выбранного двигателя по нагреву выполним построение упрощенной нагрузочной диаграммы двигателя (т.е. ...
Хлеба и зрелищ требовал человек во все времена. В былые времена человек искал развлечений в выходные дни на торговых площадях городов, где собирались шуты, фокусники, певцы и прочие деятели уличной культуры.
Вот таким зрелищем и обеспечил публику Элаш Отис в теплый майский день 1854 года. Его шоу можно было бы поставить в ряд иллюзионистических, но это только на первый взгляд. Это было открытие, которое явилось основой безопасности подъемных лифтов до сегодняшнего времени.
Тормоз лифта - история создания
Взобравшись на открытую площадку подъемного устройства (лифта), которая находилась на отметке в высоту четвертого этажа, он скомандовал своим ассистентам рубить канаты. Для наглядности присутствия нагрузки на площадку подъемного устройства загрузили тяжелые мешки.
Канат, разрублен, топа зевак затаила дыхание, но лифт после короткого рывка моментально останавливается. Так сработало самое первое устройства тормоза лифта (ловитель) в мире.
Здесь стоит напомнить, что это был далеко не первый лифт в мире. Эпоха строительства высотных домой как раз пришлась на 19 век, и лифты устанавливались в полный рост. Но с ростом их установок росла и статистика падений ну нулевую отметку. Надо было что-то делать!
Конструкция ловителя лифта Отиса
Итак, в чем же конструктив тормозной системы лифта Элайша Отиса?
Уловитель представлял собой плоскую пружину, которая сегодня активно используется в автомобильных рессорах.
Под действием натяжения троса пружина приобретала дугообразную форму и свободно передвигалась по вертикальным направляющим. В случае обрыва троса напряжение с рессоры снималось, и расклинившись она упиралась в направляющие, блокируя тем самым движение лифта.
Техническое устройство лифтов
Наверняка каждый из нас заходя в лифт задавался вопросом что же там внутри лифтовой шахты. Принципиально конструкция лифта стоит на трех основных китах: кабина, электрическая лебедка и противовес, которые в свою очередь соединены между собой тросом.
Противовес необходим для снятия нагрузки на двигатель. Масса противовеса рассчитывается как сумма массы лифта и половина его максимальной нагрузки. Электрический двигатель расположен в большинстве случаев в верхней части лифтовой шахты в специальном помещении, отделенным от шахты плитой перекрытия.
Самый распространенный тип канала - стальной переплетенный трос со вставкой в середину веревки из пеньки или синтетики. Казалось, зачем внутри витого стального троса еще и веревка которая может усилить тяговую нагрузку на незначительную величину?
Так вот эти самые веревки служат антикоррозионным средством! Их пропитывают маслом. Таким образом стальной трос обволакивается масляной пленкой и не ржавеет.
Сегодня технология полимерного производства не стоит на месте и такая компания как Schindler представила для лифтовых компаний полностью полимерный трос.
Огромный плюс таких ремней, что они не требует постоянной смазки и обладает бесшумной работой. Стоит сказать, что ведущими производителем лифтов OTIS уже долгое время применяются приводные ремни с внутренней армировкой, подобные ремням ГРМ в авто.
Поскольку сегодня мы рассматриваем принципиальную систему безопасности лифтов, то мы не будем заострять свое внимание на механизмах, обеспечивающих движение лифта, а остановимся на системе, которая не позволит упасть лифту во время обрыва троса.
Устройства безопасности лифта
Элайша Отис после проведения своего демонстрационного шоу воскликнул - «Все безопасно, господа!» и задал темп в обеспечении безопасности лифтов до настоящего времени. И ведь если бы сегодня были многочисленные обрывы лифтов с людьми, то наш инстинкт самосохранения не позволил бы нам пользоваться лифтом. Да и органы контроля за лифтовым хозяйством не позволили бы перевозку в случае большой вероятности обрыва троса лифта без систем безопасности.
Безусловно с 19 века система ловителя лифта потерпела многочисленные изменения. Помимо технических средств добавилась электронная система управления безопасного передвижения лифта в наряду с оконечной периферией в виде разнообразных датчиков. Несмотря на наличие многочисленной электроники в конечном итоге срабатывает механический ловитель, который имеет отличное конструктивное решение от изобретение Отиса.
Давайте остановимся на примере системы безопасности лифтов, которые устанавливались в высотных домах еще в советское время. Данная система система еще не включала в себя сложные электронные блоки управления и действовала механически. По принципу - чем проще, тем надежнее.
Систему безопасности лифта можно разделить на следующие основные узлы:
- механический ограничитель скорости.
- ловитель, расположенный на кабине лифта.
- канат связывающий ограничитель с ловителем.
Канат уловителя
В случае, когда конструкцию демонстрировал Отис, тянущий трос был одновременно и тросом уловителя. В современной системе безопасности трос, связывающий ловитель на кабине лифта с ограничителем, расположен отдельно от основного.
Ограничитель скорости лифта
Ограничитель скорости расположен как и основной электрический двигатель в машинном отделении над лифтовой шахтой. Роль механического ловителя заключается в контроле скорости лифтовой кабины.
На ограничителе расположен шкив с тросом, который связан с конструкций ловителя на кабине лифта.
Принцип действия ограничителя скорости лифта
В случае обрыва троса лифтовой кабины, скорость кабины увеличивается и соответственно это ускорение через трос передается на шкив ограничителя. Внутри ограничителя расположены грузы, которые под действием центробежной силы вследствии ускорения расходятся преодолевая усилие пружины и упираются в неподвижные упоры.
Шкив ограничителя блокируется и трос натягиваясь приводит в действие устройство ловителя на кабине лифта.
Устройство ловителя лифта
Ловители лифтов в зависимости от принципа действия бывают следующий типов:
Машинное и блочное помещения
Лифт любого типа состоит из следующих конструктивных частей: строительной части; механического оборудования; электрооборудования. Строительная часть лифта служит для размещения лифтового оборудования. Она рассчитывается на нагрузки, возникающие при эксплуатации и испытаниях лифта. Строительная часть состоит из машинного помещения и шахты, в которых размещается все оборудование лифта. В зависимости от конструкции лифта в состав строительной части может входить и блочное помещение. Доступ посторонних лиц в эти помещения запрещается.
Машинное помещение предназначено для размещения оборудования лифта (рис. 2.1). Оно может быть размещено вверху над шахтой, внизу под ней или сбоку. Блочное помещение — это отдельное помещение, предназначенное для установки блоков.
Рис. 2.1. Расположение оборудования в машинном помещении:
1 — вводное устройство; 2 — шкаф управления; 3 — трансформатор; 4 — ограничитель скорости; 5 — лебедка
Если машинное помещение расположено внизу, оно часто заливается грунтовыми и канализационными водами, а также требует увеличения длины канатов, так как они быстро изнашиваются из-за перегибов на блоках. Поэтому в современной застройке используют верхнее размещение машинного помещения.
На кинематических схемах, представленных на рис. 2.2, показаны примеры размещения машинных помещений.
Рис. 2.2. Кинематические схемы лифтов с верхним (а) и нижним (б) расположением машинного помещения:
1 — кабина; 2 — лебедка; 3 — тяговый (подъемный) канат; 4 — противовес;
5 — подвесной кабель; 6 — отклоняющий блок
Машинное и блочное помещения должны иметь сплошное ограждение со всех сторон на всю высоту, а также верхнее перекрытие и пол. Двери должны быть сплошными, обитыми металлическим листом, открываться наружу и запираться на замок.
Пол машинного и блочного помещения должен иметь не скользкое покрытие, не образующее пыли. Температура воздуха должна быть в пределах 5 ... 25 °С. Помещения должны быть сухими и иметь электрическое освещение.
В машинном помещении не допускается устанавливать оборудование и прокладывать коммуникации, не относящиеся к лифту, за исключением систем вентиляции и отопления этих помещений.
Не допускается использовать помещения для прохода на крышу или в другие помещения. Подходы к машинным и блочным помещениям должны быть освещены и свободны.
У грузового малого лифта помещение для установки лебедки и блоков допускается размещать под потолком верхнего обслуживаемого лифтом этажа. В этом случае станция управления и трансформаторы должны располагаться около шахты в запираемом шкафу.
Для уменьшения стоимости лифта и упрощения его обслуживания лифтостроительные фирмы ведут работы по совершенствованию основных функциональных узлов и применяют новые компоновочные решения. Так, например, у выжимного лифта фирмы «КОНЕ» отсутствует машинное помещение. Специально разработанная лебедка размещается в шахте, и ее обслуживание осуществляется с крыши кабины лифта. Станция управления устанавливается в стене ограждения шахты, рядом с дверью шахты верхней этажной площадки. Такая конструкция лифта уменьшает капитальные затраты и снижает трудоемкость производства, монтажа и технического обслуживания.
Блочное помещение всегда расположено над шахтой. В нем размещается следующее оборудование:
■ отводные блоки и контршкивы;
■ ограничитель скорости;
■ выключатель цепи управления лифтом для отключения лифта при проведении работ в блочном помещении;
■ выключатель освещения блочного помещения.
Оборудование машинного помещения
Вводное устройство (рис. 2.3) — это электротехническое устройство, предназначенное для подачи и снятия напряжения питающих линий на вводе в лифт. Каждый лифт получает питание от отдельного силового ввода здания (напряжение 380 В).
Рис. 2.3. Общий вид вводного устройства:
1 — крышка; 2 — траверса; 3 — изолирующее основание (плата); 4 — кожух;5 — клеммное соединение; 6 — входной провод; 7 — нож; 8 — контактная стойка; 9 — рукоятка; 10 — шарнирные стойки; 11 — заземляющий провод;12 — проходные конденсаторы; 13 — заземляющая шина; 14 — выходной провод
Вводное устройство устанавливается в непосредственной близости от входа в машинное помещение. Под ним размещают диэлектрический коврик для безопасности персонала.Подъемный механизм (лебедка) представляет собой электромеханическое устройство с электродвигателем, предназначенное для создания тягового усилия, обеспечивающего движение кабины лифта.По типу привода различают лебедки с электрическим приводом постоянного или переменного тока. Наиболее распространен привод с электродвигателем переменного тока. Привод постоянного тока используют в основном на скоростных лифтах. По характеру кинематической связи между двигателем и канатоведущим органом лебедки подразделяют на безредукторные (рис. 2.4) и редукторные.
Рис. 2.4. Безредукторная лебедка с дисковым электродвигателем переменного тока EcoDisk:
2 — направляющие кабины; 2, 8 — прижимные планки крепления лебедки; 3 — клеммная коробка; 4 — тахогенератор системы управления работой двигателя; 5 — растормаживающий электромагнит; 6 — дисковый ротор с канатоведущим и тормозным шкивами; 7 — тяговые канаты; 9 — корпус лебедки
По типу применяемого канатоведущего органа различают лебедки барабанного типа и лебедки с канатоведущим шкивом. Наиболее распространены лебедки с канатоведущим шкивом (рис. 2.5), которые состоят из электродвигателя переменного тока 11, червячного редуктора 1, нормально замкнутого колодочного тормоза L2 с растормаживающим электромагнитом постоянного или переменного тока, соединительной муфты 9, канатоведущего шкива 2, штурвала 4, рамы 5, резиновых амортизаторов 7.
Рис. 2.5. Лебедка с канатоведущим шкивом:
1 — редуктор; 2 — канатоведущий шкив; 3 — колпак; 4 — штурвал; 5 — рама;6 — подрамник; 7 — упругий амортизатор; 8 — чашка; 9 — муфта; 10 — клеммная коробка; 11 — электродвигатель переменного тока; 12 — колодочный тормоз
Электродвигатель служит для создания вращающего или тормозного моментов на червячном валу редуктора. На лифтах со скоростью движения кабины до 1,6 м/с применяются асинхронные двухскоростные электродвигатели, на лифтах с более высокими скоростями используют электрические двигатели постоянного тока.
Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов, совершаемых электродвигателем лебедки, и одновременно для увеличения вращающего момента двигателя.
Редукторы представляют собой накрытую червячную передачу, помещенную в чугунный корпус с двумя валами. На быстроходном валу расположена тормозная полумуфта, а на тихоходном — канатоведущий шкив. На лифтах применяются редукторы с червячными передачами, характеризующимися малыми габаритами, сравнительно большими передаточными числами и малой шумностью.
Тормозное устройство состоит из механического нормально замкнутого тормоза и электромагнита, работающего на постоянном токе, и предназначено для остановки кабины и противовеса и удержания их в неподвижном положении при отключенном электродвигателе. Для растормаживания используют усилие, которое создает тормозной электромагнит.
Канатоведущий шкив предназначен для преобразования вращательного движения тихоходного вала редуктора в поступательное движение
тяговых канатов кабины и противовеса. Канатоведущий шкив изготавливают из чугуна или стали. На ободе располагают кольцевые канавки (ручьи) для укладки канатов. Для предотвращения проскальзывания канатов во время работы лебедки этим канавкам придают специальный профиль (рис. 2.6). На пассажирских лифтах применяются шкивы с тремя, четырьмя, и семью и более канавками.
Рис. 2.6. Профили канавок канатоведущего шкива: а — полукруглый; б — полукруглый с подрезом; е — клиновой; г -с подрезом
Соединительная муфта состоит из двух частей, соединенных между собой пальцами с резиновыми прокладками. Одна часть (тормозная полумуфта) находится на валу электродвигателя, и на нее накладываются колодки тормоза, другая часть находится на валу редуктора.
Штурвал устанавливается на свободный конец быстроходного вала редуктора и предназначен для перемещения кабины вручную. Штурвал может быть закреплен постоянно (в этом случае он создает дополнительный момент инерции на валу редуктора) или может быть съемным, тогда он используется только для перемещения кабины и хранится в машинном помещении.
Рама лебедки служит для размещения и крепления оборудования лебедки.
Амортизаторы необходимы для снижения шума и вибрации, которые возникают при работе лебедки.
Трансформаторы представляют собой электромагнитный аппарат способный преобразовывать переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения.На лифтах применяются только понижающие трансформаторы (380/220 В, 380/24 В, 380/110 В и др.). Установка трансформаторов показана на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Установка трансформаторов
Шкаф управления — это низковольтное комплектное устройство, предназначенное для размещения электроаппаратуры, выполняющей автоматическое и дистанционное управление в электрической схеме лифтов. В нем расположено следующее оборудование:
■ автоматический выключатель для защиты электродвигателя лебедки от токов коротких замыканий и перегрузок;
■ автоматический выключатель для защиты электродвигателя привода дверей кабины от токов коротких замыканий и перегрузок;
■ предохранители для защиты электрических цепей лифта от токов коротких замыканий;
■ реле, выполняющие включение, переключение и отключение в электрической цепи лифта;
■ контакторы, осуществляющие автоматическое и дистанционное управление в цепи питания электродвигателя лебедки;
■ конденсаторы;
■ сопротивления;
■ клеммные рейки для крепления электрических проводов.
Станции управления на современных лифтах выполняют с применением электронных схем, они имеют небольшие габаритные размеры и систему оповещения о неисправности в цени управления лифта.
Ограничитель скорости представляет собой устройство, предназначенное для приведения в действие ловителей (рис. 2.8)
Рис. 2.8. Схема взаимодействия ограничителя скорости с ловителями:
1 — канат ограничителя скорости; 2 — опорная рама; 3 — концевой выключатель; 4 — рычаг; 5 — отводка ролика; 6,7 — упоры
Ограничитель скорости движения кабины должен приводить в действие механизм ловителей, если скорость движения кабины вниз превысит номинальную не менее чем на 15 % и составит не более чем 0,8 м/с для ловителей резкого торможения и 1,5 м/с для ловителей плавного торможения и ловителей резкого торможения с амортизирующим элементом при номинальных скоростях движения кабины не более 1 м/с.
Ограничитель скорости противовеса должен срабатывать, если скорость движения противовеса вниз превышает номинальную не менее чем на 15 % и не более чем на величину, превышающую на 10 % верхний предел скорости для срабатывания ограничителя скорости кабины. Ограничитель скорости может быть установлен в машинном или блочном помещении, на кабине, на противовесе, в шахте.
Ограничитель скорости представляет собой механизм центробежного типа. На оси, закрепленной в корпусе, вращается механизм, состоящий из шкива с двумя клиновыми канавками и двух грузов, соединенных между собой пружиной.
Внутри корпуса имеются подвижные и неподвижные упоры, в которые упирается груз при увеличении скорости вращения шкива. В этот момент происходит остановка механизма и, как следствие, остановка каната ограничителя скорости, связанного с рычагом включения механизма ловителей. Поворот рычага приводит к включению ловителей.
Концевой выключатель — что электрическое устройство контроля перехода кабиной крайних этажных площадок, которое служит для размыкания цепи управления лифтом, если кабина проходит свои крайние рабочие положения, но не больше чем на 150 мм.
Концевой выключатель на лифтах с автоматическим приводом дверей устанавливают на раме ограничителя скорости, а на лифтах с распашными дверями — в шахте выше верхнего этажного переключателя и ниже нижнего.
Шахта лифта
Шахта лифта — это пространство, в котором перемещается кабина, противовес и (или) уравновешивающие устройства кабины. Она должна быть отделена от примыкающих к ней площадок и лестниц, на которых могут находиться люди или оборудование, стенами, перекрытием и полом или расстоянием, достаточным для обеспечения безопасности.
Шахта может быть полностью или частично огражденной (рис. 2.9), а также приставной (рис. 2.10)
Рис 2.9. Общий вид наружной установкилифтов в частично ограждённой шахте
Рис. 2.10. Приставная шахта лифта: 1 — приямок; 2 — средняя секция шахты; 3 — верхняя секция шахты; 4 — секция машинного помещения;5 — несущая рама; 6 — опорная балка
В шахте может размещаться следующее оборудование лифта:
■
кабина;
■ противовес;
■ направляющие кабины и противовеса;
■ этажные переключатели иди датчики;
■ двери шахты;
■ электропроводка;
■ подвесной кабель;
■ канаты кабины и противовеса;
■
канат ограничителя скорости;
■ приборы освещения;
■
уравновешивающие элементы (цепи, канаты или резиновые тросовые ленты).
Часть шахты, расположенная ниже уровня края нижней этажной площадки, называется приямком. В нем размещается следующее оборудование: буферные устройства или упоры кабины и противовеса, натяжное устройство каната ограничителя скорости, выключатель приямка и др. (рис. 2.11).
Рис. 2.11. Оборудование приямка (общий вид):
1 — буферное устройство кабины; 2 — буферное устройство противовеса;
3 — натяжное устройство каната ограничителя скорости
Буферные устройства и упоры служат для амортизации и остановки движущейся вниз кабины (противовеса) при переходе нижнего рабочего положения. Буферные устройства могут быть пружинными и гидравлическими (рис. 2.12).
Рис. 2.12. Гидравлический буфер:
А — с изменяющейся площадью кольцевого отверстия: 1 гайка; 2 — втулка; 3, 20 — амортизаторы; 4 — шток; 5 — корпус; 6 — фасонная шайба; 7 — контактное устройство; 8 — цепь (канатик); 9 — резервуар; 10, 16 — кольца; 11 — втулка гидроцилиндра; 12 — фасонная гайка; 13 — пружина; 14 — чехол; 15 — плунжер; 17 — пружинное кольцо; 18 — торцевая шайба; 19 — кронштейн; 21 — линейка; 22 — сливная пробка; 6 — с изменяющимся числом калиброванных отверстий: 1 — плунжер; 2 — сжатый азот; 3 — щуп; 4 — крышка; 5 — резервуар; 6 — масло; 7 — калиброванное отверстие; 8 — корпус (цилиндр); 9 шток; 10 — контактное устройство; 11 — линейка
Натяжное устройство каната ограничителя скорости (рис. 2.13) предназначено для натяжения каната ограничителя скорости.
Рис. 2.13. Натяжное устройство каната ограничителя скорости:
1 — буфер; 2 — направляющая кабины; 3 — концевой выключатель; 4 — блок; 5 — рычаг; 6 — груз
Электрическое устройство контроля обрыва или вытяжки (выключатель) натяжного устройства каната ограничителя скорости необходим для размыкания цепи управления лифтом при ослаблении крепления или вытяжении каната ограничителя скорости.
Выключатель приямка служит для размыкания цепи управления лифтом при выполнении электромехаником кратковременных работ в приямке.
Также в приямке размещают приборы освещения и лестницу или скобы, необходимые для входа в приямок.
Противовес (рис. 2.14) служит для уравновешивания массы кабины и части полезного груза, находящегося в кабине. Противовес связан с кабиной несущими канатами, которые прикреплены к каркасу противовеса при помощи пружинной подвески. Противовес состоит из каркаса, башмаков и наборного груза. На противовесе могут быть установлены ловители, если под шахтой возможен проход людей.
Рис. 2.14. Противовес:
1 — вертикальный стояк; 2 — направляющий башмак; 3 — верхняя балка; 4 — пружинная подвеска; 5 упор; 6 — груз; 7 — стяжка; 8 — нижняя балка; 9 — пластина
Гибкие уравновешивающие элементы необходимы для компенсации или уменьшения влияния перетекающих масс на работу лифтовой установки. В качестве гибких уравновешивающих элементов на лифтах с номинальной скоростью движения кабины до 1,4 м/с используют сварные цепи, при скоростях свыше 1,4 м/с — стальные канаты, на лифтах зарубежных конструкций — резинотросовые ленты.
Направляющие предназначены для направления движения кабины и противовеса в шахте. Они удерживают кабину и противовес от горизонтального смещения, обеспечивая тем самым необходимые зазоры между кабиной, противовесом и оборудованием шахты. На направляющих удерживается кабина (противовес) при срабатывании ловителей.
Направляющие кабины и противовеса, а также элементы их крепления рассчитывают на нагрузки, возникающие при рабочем режиме лифта и при его испытаниях.
Размещают направляющие, как правило, с боковых сторон кабины и противовеса (по две направляющие на кабину и противовес) по всей высоте шахты. Изготавливаются направляющие из специального металлического профиля (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Сечения направляющих:
А — е — неспециальные прокатные профили; ж — трубчатый профиль; з — профиль с металлической облицовкой; и — специальный тавровый прокат
Канаты, применяемые на лифтах, по назначению подразделяются на тяговые, ограничителя скорости и уравновешивающие.
Тяговые канаты предназначены для передачи тягового усилия от подъемною механизма (лебедки) кабине и противовесу, а также для преобразования вращательною движения канатоведущего органа в поступательное движение кабины и противовеса.
Канаты должны соответствовать ГОСТ 3241—80 и иметь документ (сертификат) о качестве.
На лифтах применяются стальные канаты односторонней свивки (рис. 2.16). Они обладают высокой гибкостью, прочностью, долговечностью. Канаты изготавливают из стальных проволок, которые скручивают в пряди вокруг сердечника из органического или искусственного волокна, пропитанного смазкой.
Рис. 2.16. Шестипрядный канат односторонней свивки (а) и его сечение (б): 1 — проволока; 2 — прядь; 3 — сердечник
Рис. 2.17. Заделка концов канатов для укрепления к подвесным устройствам:а — заклепкой; б — зажимами; в — заливкой во втулке;г — клином во втулке;1 — коуш; 2 — зажим; 3 — втулка; 4 — клин
Кабина пассажирского лифта закрепляется не менее чем на трех канатах, каждый из которых имеет не менее двенадцатикратного запаса прочности. Номинальный размер диаметра тяговых канатов должен быть не менее 8 мм для лифта, в котором допускается транспортировка людей, и 6 мм для лифта, в котором не допускается транспортировка людей.
Для крепления канатов к подвесным устройствам кабины и противовеса их концы заделывают разными способами (рис. 2.17).
На концах каната делают петлю с коушем, который закрепляют за-плеткой или зажимами. Число пробивок каната прядями и количество зажимов определяют при проектировании лифта.
Зажимы состоят из скобы с резьбой на обоих концах, фигурной планки с двумя отверстиями и двух гаек. Планка должна прилегать к рабочей ветви каната для того, чтобы скоба ее не пережимала. Расстояние между зажимами и длина свободного конца каната после последнего зажима составляет не менее шести диаметров каната.
Кроме того, применяется заделка концов каната путем его заливки в стальной конусной втулке легкоплавким сплавом или закрепления во втулке с помощью клина. Применение чугунных конусных втулок не допускается.
Лифтом называется транспортное устройство прерывного действия, предназначенное для подъема и спуска людей (грузов) с одного уровня на другой, кабина (платформа) которого перемещается по жестким вертикальным направляющим, установленном в шахте, снабженной на посадочных (загрузочных) площадках запираемыми дверьми .
Общественные и административные здания с большим перемещением пассажиров оборудуются системами парного или группового управления. Такие системы предназначены для организации автоматической совместной работы при максимальной производительности и минимальном времени ожидания. Утренний, дневной и вечерний режимы работы могут быть заданы диспетчером или установлены автоматически в зависимости от направления и напряжённости потока движения пассажиров, обеспечивающих любое архитектурно-планировочное решение зданий. Основные параметры, размеры кабин, шахт, машинных и блочных помещений регламентированы ГОСТами, на основе данных которых увязывают механические и строительные части установок, разрабатывают серии унифицированных пассажирских и грузовых лифтов
Необходимо отметить, что максимальное время ожидания лифта в крупных отелях не больше 30 секунд .
Гидравлическим приводом оснащаются прежде всего лифты для малоэтажных зданий, так как скорость и высота подъёма таких лифтов ограничена. Помимо этих ограничений, существенным недостатком гидравлических лифтов является необходимость использования большого количества масла (около 200 литров). Это является большим минусом на фоне современных электрических лифтов, вообще не требующих масла, и, к тому же, пожароопасно и неэкологично. Наряду с необходимостью использования машинного помещения под резервуар с маслом, нужен ещё и шумный и энергоёмкий компрессор, зачастую требующий дополнительный силовой трансформатор и охлаждающий кондиционер. Принцип действия гидравлического лифта не претерпел особых изменений с XIX века и заключается в следующем: компрессор нагнетает в высокий вертикальный цилиндр масло. Давление масла приводит в движение расположенный в цилиндре поршень; движение этого поршня при помощи системы блоков и тросов передаётся лифтовой кабине. Не надо забывать и о достоинствах этих лифтов, при малой этажности - это более низкая цена, сверху вниз кабина идет под своим собственным весом без подключения силовой установки, грузоподъемность до 5-ти тонн, скорость до 1 м/с. Машинное помещение можно расположить вверху, по середине шахты и внизу .
Кабина пассажирского лифта висит на тросах, перекинутых через шкив приводного механизма и закрепленных противоположными концами на противовесе, и перемещается по жестким направляющим. Благодаря трению тросов о шкив его вращение преобразуется в их поступательное движение. Количество тросов диктуется требованиями надежности и безопасности, при этом каждый из них может выдержать тяжесть кабины и ее нагрузки. При необходимости увеличения трения тросов о шкив, устанавливается дополнительный шкив и ведущий шкив обвивается тросами дважды. Подъемные машины современных лифтов выпускаются двух типов: с зубчатыми механизмами и без таковых. В машинах с зубчатыми механизмами вращение вала приводного двигателя передается главному шкиву геликоидальной или глобоидальной червячной передачей; такие машины применяются в установках, предназначенных для низкоскоростного подъема на небольшую высоту. В машинах без зубчатых передач ведущий шкив сидит непосредственно на валу приводного двигателя; скорость подъема машиной такого типа может достигать 750 м/мин, т.е. предельного значения, при котором пассажиры выдерживают изменения атмосферного давления по высоте.
Лифт имеет раздвижные автоматические центральные двустворчатые двери кабины и шахты. При остановке на этаже двери кабины и шахты открываются одновременно.
На кабине установлены: ловители, привод открывания дверей, башмаки скольжения, электроблок-контакты, отключающие лифт при открывании дверей, при обрыве или чрезмерной вытяжке тяговых канатов и при срабатывании ловителей, датчик точной остановки и отводка этажных переключателей.
Этажные переключатели установлены в шахте.
Электрооборудование и кнопочная панель управления кабиной связаны со станцией управления лифтом гибким кабелем.
Кабина и противовес, состоящий из металлического каркаса и грузов, подвешены на трех тяговых канатах и движутся по вертикальным направляющим.
B приямке установлены пружинные буфера кабины, противовеса и натяжное устройство каната ограничителя скорости.
В машинном помещении находятся: привод, ограничитель скорости, станция управления лифтом и вводное устройство.
Привод лифта состоит из глобоидного червячного редуктора, упругой муфты, тормоза и двухскоростного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя повышенного скольжения с отношением скоростей 1: 3.
На выходной конец вала редуктора насажен канатоведущий шкив.
Тормоз - двух колодочный, с электромагнитом постоянного тока.
Привод смонтирован на металлической раме, установленной на амортизаторах.
На станции управления лифтом смонтирована защитная и релейно-контакторная пусковая аппаратура.
Вводное устройство предназначено для ввода электропитания лифтовой установки и для защиты питающей сети от радиопомех, создаваемых электрооборудованием лифта.
Система управления лифтом кнопочная внутренняя, обеспечивает вызов кабины на любой этаж.
Глубина приямки лифтовой шахты должна быть? 1200 мм, расстояние от низшей точки кабины до упоров? 500 мм. Размеры шахты зависят от грузоподъемности, привода и скорости лифта. Расстояние от верха кабины в наивысшем положении до верха шахты? 1200 мм .
Лифты, расположенные рядом, следует разделять перегородкой или металлической сеткой. В одной шахте должно быть не более трёх лифтов.
Здания до 5 (8) этажей могут иметь лифты, расположенные в лестничной клетке без специальной шахты. При большем числе этажей должен быть отдельный грузовой и санитарный лифт. Шахта лифта должна иметь вентиляцию, площадь вентиляционных отверстий (вытяжка дыма) не менее 0,1 м 2 .
Стенки шахты должны быть плоскими и гладкими. Выступающие элементы (кронштейны, балки) и углубления не должны превышать 5 мм. Пол, потолок и стены шахты следует выполнять из невозгораемых материалов. Стандартные шахты собираются из сборных элементов, скрепленных между собой.
Высота входного проёма в лифтовой шахте должна быть? 1,8 м (обычно 2 м). В двери шахты предусматривают смотровые отверстия общей площадью? 150 см?. Если отверстие превышает 100 см?, то возможно его членение на участки шириной от 6 до 15 см. Стекло толщиной? 6 мм должно иметь прочное крепление .
Кабина и противовес скользят или катятся по направляющим. Высота кабины? 2м. Двери не должны выступать из плоскости кабины. Кабина должна иметь прочные стенки. .
При небольшом пассажиропотоке - используют индивидуальные кнопочные управление; при большом пассажиропотоке - программное управление различных типов (сразу нажимаются несколько кнопок и лифт останавливается в нужных местах по мере подъёма).
В машинном помещение, силовая установка и относящиеся к ней устройства должны находиться в сухом и вентилируемом отдельном помещении, защищённом от атмосферных воздействий. Машинное помещение должно отделяться от соседних помещений огнестойкими перегородками и иметь отдельную лестницу или стремянку. Двери высотой? 1,8 м огнестойкие, открывающиеся наружу. Ширина подходов и проходов в машинном отделении? 0,5 м, в местах обслуживания? 0,7 м .
В канатных лифтах машинное помещение располагают непосредственно над шахтой. Иное расположение допускается только в исключительных случаях.
Направляющие кабины и противовеса должны быть подсоединены к системе молниезащиты. Кабины пассажирских лифтов должны оборудоваться аварийным вызовом.
Ширина лифтового холла пассажирских лифтов должна быть не менее:
- - при одностороннем расположении лифтов - 1,3 наименьшей глубины кабины лифтов;
- - при двухстороннем расположении лифтов - двух наименьших глубин кабины лифтов.
При использовании лифтов инвалидами на колясках размеры одной из кабин и ширина лифтового холла перед ней уточняются по СП 35-101.
Интервал движения пассажирских лифтов в гостиницах "4 звезды" и "5 звезд" не должен превышать 30 секунд .
Расстояние от дверей наиболее удаленного номера до двери ближайшего пассажирского лифта не должно превышать 60 м.
Размещение лифтовых узлов и машинных помещений должно обеспечить нормативные параметры по уровню шума в номерах и в помещениях с постоянным пребыванием людей.
Шахты пассажирских лифтов не должны примыкать к жилым комнатам номеров и помещениям с постоянным пребыванием людей.
Лифт состоит из кабины, противовеса, тяговых канатов, оборудования шахты и машинного помещения, электрооборудования.
Таким образом, в данном разделе рассмотрен принцип устройства и работы системы лифтового оборудования. Основные параметры, размеры кабин, шахт, машинных и блочных помещений регламентированы ГОСТами, на основе данных которых указывают механические и строительные части установок лифтов.
Что в Москве упал лифт на предприятии и погибло 5 человек. Насколько я помню со школы нам твердили, что тормозная система в лифтах полностью инерционная и механическая (как ремни безопасности в автомобиле) и она сработает в 99,99% случаев. Так почему о падении лифтов слышно чуть ли не через месяц то в жилых домах, то на предприятиях?
"Ловители должны проверять раз в пол года, сбрасывая на них лифт, это обязательное условие эксплуатации лифта" - это я вычитал на одном их форумов лифтовиков.
Совершенно непонятно как могут обрываться троса (или не срабатывать тормоз редуктора троса) и все лифтовые ловители. Если рвутся 4 троса, можно же сделать 4 или 12? Если не срабатывают ловители можно поставить еще 4 резервных - на себестоимость то это всей конструкции не так сильно повлияет, а надежность увеличит вдвое.
Вот некоторые вопросы и ответы по ловителям лифтов.
1. Назначение и принцип действия ограничителя скорости лифта?
Ограничитель скорости приводит в действие ловители кабины (противовеса), когда скорость движения кабины вниз на 15—40 % превышает номинальную (для лифтов с номинальной скоростью до 1,4 м/с включительно). Ограничитель скорости имеет приспособление, позволяющее проверять его срабатывание и надежность воздействия на ловители при движении кабины (противовеса) с номинальной скоростью. Принцип действия ограничителя скорости основан на использовании центробежной силы вращающихся грузов, которые приводятся в движение канатом ограничителя скорости, соединенным с кабиной.
2. Какой ограничитель скорости получил наибольшее распространение в лифтостроении?
Наибольшее распространение получил центробежный ограничитель скорости с горизонтальной осью вращения. Он состоит из корпуса, на котором закреплен консольный вал. На валу с шарикоподшипником установлен шкив с двумя ручьями. Ручей большего диаметра— рабочий, ручей меньшего диаметра — контрольный. Ручей меньшего диаметра предназначен для посадки кабины на ловители на номинальной скорости, а также для регулировки пружины ограничителя скорости. На шкиве шарнирно укреплены два груза, удерживаемые во время движения в положении равновесия регулировочной пружиной. Ограничители скорости установлены в машинном помещении и приводятся в действие канатом ограничителя скорости.
3. Как работает ограничитель скорости лифта?
Ограничитель скорости работает следующим образом.
В рабочем положении канат ограничителя скорости огибает ручей большего диаметра шкива. При перемещении каната ограничителя скорости вместе с кабиной шкив вращается со скоростью, соответствующей скорости каната, и скорости кабины. Вместе со шкивом вращаются грузы, которые под действием центробежных сил стремятся разойтись в стороны от оси. Этому перемещению грузов препятствует пружина, тянущая грузы к оси вращения. Если скорость кабины окажется больше допустимой, то усилие пружины становится недостаточным, чтобы преодолеть действие центробежных сил грузов, и грузы расходятся, растягивая пружину. При увеличении радиуса вращения грузов они зацепляются за упоры в корпусе и шкив останавливается. Под действием силы трения канат ограничителя скорости поднимает рычаг механизма включения ловителей кабины. Система рассчитана так, что сила трения между канатом ограничителя скорости и ручьем его шкива достаточна для включения ловителей. Ловители срабатывают и удерживают кабину на направляющих. После снятия кабины с ловителей и приведения системы в исходное положение лифт может нормально работать.
Рис. 1. Центробежный ограничитель снорости с горизонтальной осью вращении
1 — упор; 2 — тяга; 3 — груз; 4 — корпус; 5—пальцы; 6 —пружина; 7 — держатель; 8 — шкив
4. Назначение ловителей, принцип работы и применяемые конструкции.
Ловители служат для удержания кабины (противовеса) на направляющих при ее движении вниз. В случае увеличения скорости движения кабины или противовеса до величины, при которой срабатывает ограничитель скорости, ловителями оборудованы кабины всех лифтов, за исключением кабин, подвешенных на пластинчатых цепях. По принципу действия ловители бывают жесткого действия (или резкого торможения) и скользящего действия (или плавного торможения). Ловители жесткого действия применяются при скорости кабины до 1 м/с. При скорости 1 м/с и более используют ловители скользящего действия (плавного торможения).
Противовес снабжают ловителями, если он расположен над проходом или помещением, где могут находиться люди, или если перекрытия не рассчитаны на удар йротивовеса, падающего с наибольшей для него скоростью.
Схема механизма включения ловителей показана на рис. 2. Кабина посредством каната приводит в действие ограничитель скорости.
Рис. 2. Устройство системы рычагов и тяг механизма ловителей
1 — зажим; 2 — приводиой рычаг; 3 — нажимная планка; 4 — блок—контакт ловителей; 5 —большая тяга; 5 — упор пружины; 7 — пружина; 8 —гайка; 9, 10, 13 — контргайки; 11, 14 — регулировочная муфта; 12 — рычаг15 — тяга; 16 — башмак; 17 —клин; 18 — канат ограничителя скорости; 19 — планка;) 20 — горизонтальные валы; 21 — рычаги
Канат натянут между ограничителем скорости, расположенным в машинном помещении, и натяжным устройством, установленным в приямке. С помощью зажима с канатом соединен рычаг механизма включения ловителей, закрепленный на кабине. При движении кабины лифта зажим увлекает за собой правую ветвь каната. Канат и кабина двигаются с одинаковой скоростью. Канат вращает ограничитель скорости с той же скоростью, с которой движется сам и движется кабина. Если скорость движения кабины вниз превысит номинальную, то канат ограничителя скорости увеличит свою скорость и заставит сработать ограничитель скорости, который остановит канат. Поскольку кабина будет продолжать движение вниз, рычаг с зажимом повернется в направлении вращения часовой стрелки и приведет в действие ловители. Одновременно рычаг, действуя на контактное устройство, отключит лебедку от электрического питания. В результате срабатывания ограничителя скорости ловители прочно зажмут направляющие, надежно удерживая на них кабину. Таким образом, ловители срабатывают в зависимости от скорости движения кабины и независимо от работы лебедки лифта. Согласно ПУБЭЛ, ловители и ограничители скорости должны иметь заводскую табличку с указанием завода-изготовителя, даты выпуска, заводского номера, типа устройства и номинальной скорости лифта, для которого они предназначены.
5. Какие Вы знаете конструкции захватывающих устройств ловителей?
По конструкции захватывающих устройств ловители делятся на клиновые, эксцентриковые, роликовые и клещевые. Захватывающие устройства ловителей могут располагаться как с двух сторон, так и с одной стороны каждой направляющей. В зависимости от этого ловители называют двухсторонними или односторонними, симметричными и несимметричными. На лифтах с номинальными скоростями 1,0 м/с и более широко применяются клещевые ловители плавного торможения несимметричной конструкции.