Принцип работы лифта

Главной приводной частью лифта является подъёмный механизм (лебедка главного привода). Она установлена в машинном помещении и которая с помощью подъемных канатов и подвески перемещает кабину на различные этажи обслуживаемого помещения, останавливаясь на каждом этаже так, чтобы пол кабины был по возможности на уровне пола этажной площадки. Для уравновешивания кабины и части полезного груза предусмотрен противовес, который крепится к тем же канатам что и кабина.

Кабина и другие подвижные части лифта перемещаются в специально оборудованном сооружении, называемом шахтой, которую со стороны этажных площадок оборудуют дверями шахты. Внутри шахты (практически по всей ее высоте) крепят направляющие кабины и направляющие противовеса, а в верхних и нижних частях каркасов кабины и противовеса устанавливают башмаки. Охватывая с трех сторон рабочую часть направляющих, башмаки четко фиксируют кабину и противовес в горизонтальном направлении не давая им отклоняться в стороны и соприкасаться друг с другом.

В аварийных ситуациях, когда кабина лифта развивает скорость выше дозволенной (предельной) срабатывают установленные на кабине (иногда и на противовесе) ловители. Захватывая направляющие, ловители прочно удерживают кабину на этих направляющих. Срабатывание ловителей при превышении скорости кабины обеспечивается ограничителем скорости с канатом ограничителя скорости и его натяжным устройством. При ослаблении хотя бы одного подъемного каната срабатывает электрический выключатель слабины подъёмных канатов (СПК), который обесточивает цепи управления лифтом и лебёдку главного привода, тем самым прекращая дальнейшую работу лифта. В случае отказа системы управления кабина или противовес могут пройти ниже нижнего рабочего положения. Для предотвращения жесткого удара о пол шахты в нижней части шахты предусмотрены упоры, или буфера, смягчающие удар при посадке. Нижняя часть шахты, где расположены буфера и натяжные устройства, называется приямком. В машинном помещении размещаются подъемный механизм, ограничитель скорости и станция управления. В некоторых лифтах под машинным помещением, над шахтой, предусмотрено блочное помещение, в котором устанавливают контрблоки (контршкивы).

Общая структурная схема работы лифта

Рис.2

Назначение блоков на структурной схеме:

Кнопка вызова - (КнВ) служит для вызова лифта на этаж, где находится пассажир;

Кнопка приказа (КнП) - служит для отправки кабины лифта на нужный этаж;

Реле этажное (РЭ) - регистрирует вызов или приказ при нажатии на кнопку вызова или приказа;

реле движения (РД) - предназначено для включения электромагнитного тормоза;

блок направления движения (БН) - блок контакторов движения кабины вверх или вниз;

блок скоростей движения (БС) - блок контакторов движения кабины на большой или малой скоростях;

лебёдка главного привода (ЛГП) - лебёдка главного привода лифта, выполняет подъём и спуск кабины лифта в двух режимах - на большой и на малой скоростях;

электромагнитный тормоз (ЭМТ) - предназначен для затормаживания (растормаживания) лебёдки главного привода при нахождении кабины на этаже, тем самым предотвращая самопроизвольное движение кабины лифта;

реле точной остановки (РТО) - служит для отключения реле движения при подходе кабины в зону точной остановки;

этажный переключатель (ЭП) - служит для переключения скорости движения кабины (с большой на малую) и для открытия дверей;

реле времени (РВ) - задаёт выдержку по времени при открытии и закрытии дверей кабины;

привод дверей кабины (ПДК) - предназначен для открытия и закрытия дверей кабины.

Описание общего принципа работы лифта

Для управления движения кабины служат кнопочные аппараты, расположенные на стене внутри кабины или на стене этажной площадки здания. Электрический сигнал от кнопочного аппарата передаётся по подвесному кабелю и проводам в шахте в станцию управления лифтом на этажное реле задействованного этажа:

Если кабина лифта стоит на этаже, на котором нажата кнопка, то сигнал подаётся в станцию управления, через этажное реле обратно в шахту и по проводам на этажный переключатель, центральную коробку, подвесной кабель, на кабину и на привод дверей кабины - двери открываются или закрываются. После отработки реле времени кнопки вызовов или приказов будут включены в работу.

Если пассажир нажимает кнопку вызова (кабина находится на другом этаже) или кнопку приказа когда кабина находится на нём тогда сигнал передаётся в станцию управления на реле движения, реле точной остановки, реле контроля дверей и на этажное реле, оно своими контактами подаёт напряжение на контактор направления движения, который своими блок - контактами включает реле движения. Реле движения своими соответствующими контактами включает электромагнит тормоза. Одновременно с включением контактора направления включается контактор скорости движения. Контактор направления и контактор скорости движения подают напряжение на лебёдку главного привода - кабина начинает движение. На большой скорости кабина движется до тех пор, пока отводка кабины не разомкнёт контакты (через которые подпитывается контактор большой скорости) этажного переключателя нужного этажа, отключается контактор большой скорости и своими блок - контактами подаёт напряжение на катушку контактора малой скорости - включается малая скорость движения лифта. Движение лифта на малой скорости продолжается до тех пор, пока кабина не доедет до датчика точной остановки расположенного на направляющей движения кабины. По сигналу датчика точной остановки электродвигатель лебёдки главного привода и катушка приводного электромагнита тормоза отключаются от электрической сети, кабина затормаживается и удерживается тормозом в неподвижном состоянии. Одновременно подаётся 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 подаёт питание на электродвигатель привода дверей кабины - двери закрываются. Лифт свободен и готов к работе по вызову, о чём свидетельствуют погасшие сигнальные лампочки вызывных аппаратов, установленные на каждом посадочном этаже.

Подъемный механизм лифта

К атегория:

Электромеханика лифтов

Подъемный механизм лифта

Какие требования предъявляются к подъемным механизмам лифтов?

Помимо общих требований, которые предъявляются к любому механизму, к механизмам лифтов должны предъявляться дополнительные требования, вытекающие из особенности работы и назначения лифтовых установок.

К этим требованиям можно отнести:
1) повышенную степень надежности установок для полноты гарантии безаварийности работы подъемн-ого механизма (лебедки);
2) компактность и возможно минимальные размеры, так как с габаритами ее связаны габариты машинного помещения, а следовательно, и расход строительных материалов;
3) отсутствие вибрации и шума при работе лебедки, что особенно важно для пассажирских лифтов, устанавливаемых в жилых домах;
4) обеспечение плавной и точной остановки на этажах, что особенно необходимо для грузовых лифтов, в кабинах которых перевозятся грузы на тележках;
5) доступность для ремонта и замены износившихся деталей, а также регулировка работы отдельных узлов лифтов.

Как разделяются лифты по типу подъемного механизма?

По типу применяемого подъемного механизма лифты подразделяются на барабанные и лифты с канатоведущим шкивом. На рис. 1 показан привод лифта с барабанной лебедкой.

У лифтов с этим приводом канаты, на которых подвешены кабина и противовес, жестко крепятся в барабане, независимо один от другого. При движении кабины вниз канаты ее сматываются с барабана, а канаты противовеса в это время наматываются на барабан.

У лифтов, имеющих лебедку с канатоведущим шкивом, канаты от кабины протянуты к противовесу через канатоведущий шкив лебедки. На шкиве канаты не закрепляются, они перекидываются через шкив и располагаются в имеющихся в шкиве канавках-ручьях.

Преимущества и недостатки лифтов с барабанной лебедкой и с канатоведущим шкивом?

Преимущества лебедки с канатоведущим шкивом, по сравнению с барабанной лебедкой, следующие:
1) на шкив расходуется меньше металла;
2) лебедки с канатоведущим шкивом однотипны, так как шкивы можно изготовлять одинаковых размеров, независимо от высоты здания, тогда как размеры барабанов целиком зависят от высоты подъема;
3) шкив занимает меньше места, поэтому машинные помещения можно устраивать меньших размеров;
4) почти полностью устраняется возможность аварии; при переходе кабины или противовеса в крайние рабочие положения произойдет скольжение канатов в желобках шкива, кабина или противовес не подтянутся к потолку шахты, что исключает отрыв каната.

Рис. 1. Лебедка барабанного типа.

К недостаткам лебедок с канатоведущим шкивом относятся:
1) относительно быстрый износ канатов вследствие усиленного трения их в ручьях шкива;
2) износ этих ручьев, вызывающий неебходимость в периодическом протачивании и замене шкива;
3) опасность перегрузки, даже при незначительном износе ручьев шкива; в этом случае кабина окажется значительно тяжелее противовеса и может пойти вниз, что может привести к несчастным случаям;
4) невозможность смазки канатов, вследствие чего они подвергаются коррозии и быстрому износу, особенно в сырых помещениях.

Рис. 2. Желобки канатоведущего шкива.

У лебедок с канатоведущим шкивом необходимое тяговое усилие на канатах обеспечивается силой трения между ними и стенками ручьев шкива, в которых располагаются канаты.

При однообхватном огибании шкива канатами применяются ручьи клинообразного профиля (рис. 2, а) или ручьи, показанные на рис. 2, б с подрезом на дне ручья. В случае двухобхват-ного огибания, т. е. при установке обводного блока (контршкива) применяются полукруглые ручьи (рис. 2, в), причем для одного каната делается два ручья.

Особо важной частью лебедки является редуктор, передающий вращение от электродвигателя барабану или шкиву.

Редуктор служит для уменьшения числа оборотов барабана или канатоведущего шкива по сравнению с числом оборотов электродвигателя.

В лифтовых установках получили широкое применение редукторы с червячной передачей (рис. 3), что обеспечивает бесшумность и компактность установки.

В настоящее время применяются редукторы с расположением червяка вверху или внизу шестерни.

Применение червячного редуктора с глобоидальным червяком дает возможность уменьшить габариты редуктора и повысить его коэффициент полезного действия.

Рис. 3. Редукторы: а - на скользящих подшипниках с верхним расположением червяка, б - то же, с нижним расположением червяка, в - то же, на шариковых подшипниках с нижним расположением червяка.

В обычных лебедках отношение между числом оборотов барабана или канатоведущего шкива и числом оборотов электродвигателя принимается 1:60; червячное колесо редуктора при этом имеет, как правило, 60 зубьев при однозаходном червяке.

Рис. 4. Редуктор с глобоидальным червяком.

На рис. 2 показан редуктор с червячной передачей простого профиля с верхним и нижним расположением червяка. Барабан или шкив посажены с червячной шестерней на общий вал. На рис. 15 показан редуктор с глобоидальной передачей.

Какая разница между барабанами лебедок, устанавливаемых вверху и внизу шахты лифта?

У лифтов с барабанной лебедкой при нижнем расположении машинного помещения нарезка ручьев на барабане производится по винтовой линии от одного конца барабана к другому. При этом канаты кабины укрепляют на одном конце барабана, а канаты противовеса - на другом.

Если же лебедка расположена вверху над шахтой лифта, то нарезка ручьев барабана производится «в елочку», т. е. от концов барабана к его середине. При таком расположении канаты кабины укрепляют по концам барабана, а канаты противовеса - в середине его.

Cнабжаются специальным зажимом для канатов, дающим возможность, в случае необходимости, поднимать по отдельности кабину и противовес.

Чем достигается точность остановки кабины на этажах?

Повышение этажности строящихся зданий вызвало необходимость применять лифты с большой скоростью передвижения кабин, но это, как правило, вызывает неточность остановки кабины относительно уровня пола этажа.

Перед конструкторами возник вопрос о применении специальных устройств, уменьшающих скорость движения кабин перед торможением. Для того, чтобы кабина остановилась на уровне пола требуемого этажа (с точностью ±5 мм), необходимо перед началом действия тормоза снизить скорость ее движения до 0,1-0,2 м/сек. Снижение скорости движения кабины достигается применением специальной электроаппаратуры, переключающей ток двухскоростных двигателей переменного тока, или использованием специальных электромеханических устройств- микроприводов.

У высокоскоростных лифтов канатоведущий шкив, тормозной диск и ротор электродвигателя постоянного тока соединяются жестко, т. е. на общем валу. На рис. 8 показан безредуктор-ный подъемный механизм, у которого канатоведущий шкив имеет 60-120 об/мин. У высокоскоростных лифтов перед остановкой окружная скорость канатоведущего шкива доводится до 0,1-0,2 м/сек. Для этого применяется электрическое торможение, и только непосредственно перед остановкой действует механический тормоз.

Как устроены соединительные муфты и их назначение?

Соединительные муфты подъемных механизмов, имеющих редуктор или привод, служат для соединения вала электродвигателя с червячным валом подъемного механизма. Муфты бывают двух типов - жесткого и эластичного соединения.

Сегодня практически каждый подъезд современных многоэтажных зданий оборудован лифтом. Каждый из тех, кто проживает в высотках, имеет представление о том, что такое лифт, знаком с его функциями, а также в определенной мере знает, как пользоваться данным устройством и примерный принцип его работы. Попытаемся же расширить и систематизировать эту информацию.

Принцип работы лифта в многоэтажных домах

Для начала необходимо определиться с тем, что же такое лифт. Он представляет собой стационарную грузоподъемную машину, которая предназначена для доставки грузов или людей к назначенному этажу. Движение кабины происходит по специальным направляющим, которые установлены в лифтовой шахте подъезда высотки. Эти направляющие обладают максимальной жесткостью и надежно закреплены по всей высоте шахты, над которой находится машинное помещение (МП), а ее начало (приямок) расположено ниже уровня первого этажа здания.

Детальное устройство

При более внимательном изучении весь подъемный механизм имеет следующее принципиальное строение. МП оборудовано станцией управления, лебедкой, ограничителем скорости, некоторыми устройствами безопасности, а также рядом других устройств, которые необходимы для работы системы и ее обслуживания.

Шахта имеет направляющие для кабины и отдельные для противовеса. Она также оборудована дверями на каждом остановочном этаже, непосредственно самой кабиной, противовесом, подвесным кабелем и электроразводкой, различными устройствами обеспечения безопасности и индикации.

В приямке находятся буферы для кабины и противовеса, которые позволяют амортизировать и впоследствии останавливать кабину или противовес, когда те переходят в крайние для них положения. Также приямок содержит и другие устройства безопасности. Сам же буфер, вопреки множеству вымышленных историй, никогда не позволит кабине подпрыгнуть под воздействием амортизации: он предназначен для ее гарантированной остановки и фиксации.

Канаты обеспечивают подвеску и взаимное движение системы кабина-противовес. В основном такая система имеет канаты, а точнее, стальные тросы. Каждый из этих тросов имеет показатель запаса прочности, равный числу 12. Это означает, что усилие, при котором канат оборвется, в двенадцать раз превышает усилие на разрыв, идущее от оборудования лифта, которое возникает во время его использования. То есть, каждый из канатов выдерживает вес, в двенадцать раз тяжелее самого лифтового оборудования. Концы тросов надежно закреплены и имеют запас прочности не менее 80% от запаса самого каната. Из чего также следует, что рассказы о случаях, в которых канаты лопнули, и кабина разбилась - не более чем вымысел.

Следующий элемент, заслуживающий отдельного упоминания - это ограничитель скорости, который отключает лифт и приводит в действие механизмы-ловители, если скорость спускания будет превышена больше допустимых значений. Допустимым значением принято считать превышение до 15%. В основном, средняя скорость движения - 0,71 м/с и 1,0 м/с. Для высотных домов этот показатель возрастает до 1,6 м/с.

Ловители являются одним из важнейших элементов, которые делают пользование лифтом абсолютно безопасным. Их предназначение - это остановка и удержание кабины на направляющих в том случае, если рабочая скорость будет превышена или произойдет обрыв элементов тяги. Чаще всего конструкция ловителей состоит из непосредственно корпуса, механизма для поднятия клиньев и самих клиньев. Кабина жестко соединена с корпусом, обхватывающим рабочие плоскости направляющих с обеих сторон. Противовес компенсирует вес кабины и равен массе грузоподъемности лифта.

Как видим, даже в общих чертах принцип работы пассажирского лифта - весьма сложный процесс, требующий одновременного функционирования многих систем.

Система управления

При поступлении на компьютер сигнала с панели управления, расположенной в кабине, он приводит в движение лебедку, а, соответственно, и систему кабина-противовес. На каждом из этажей установлен датчик, сообщающий информацию о ее местонахождении. При прохождении заданного датчика она совершает остановку и дает команду на открытие дверей, которые не имеют ни своих датчиков, ни собственного питания, что является гарантией того, что они могут быть открыты только с получением сигнала точно на уровне заданного этажа.

Наряду с электрическими системами, сегодня огромной популярностью пользуются гидравлические, в особенности продукция компании Kleemann , которая славится не только высокими показателями надежности и комфорта, но и обладает современным дизайном и уютной атмосферой.

Лифтами называют стационарные подъемники периодического действия, в которых перемещение грузов или людей с одного уровня на другой производится в кабине, движущейся по направляющим, установленными в огражденной со всех сторон шахте. Наиболее широкое применение имеют лифты с электроприводом и с кабинами, подвешенными на канатах.

На промышленных предприятиях лифты применяются для перемещения различных грузов и оборудования по этажам и являются неотъемлемой частью технологического производства. В последнее время лифты применяются на горных предприятиях как вспомогательные подъемы для межгоризонтных перевозок, а также для обслуживания таких особо крупных машин, как экскаваторы, шахтные подъемные машины, установленные на башенных копрах, и др.

Многие предприятия коммунального хозяйства используют грузовые лифты для обслуживания различных перевозок в магазинах, библиотеках, гаражах и др.

В административных и общественных зданиях лифты устанавливаются для ускорения и облегчения передвижения людей и грузов. Огромный размах жилищного строительства в нашей стране при повышенной этажности новых домов ежегодно требует большого количества лифтов. Пассажирскими лифтами должны быть оборудованы все жилые дома, имеющие более пяти этажей.

Современный лифт является сложным электротехническим автоматизированным устройством. Он относится к машинам повышенной опасности. Поэтому лифты должны быть спроектированы, изготовлены, смонтированы и введены в эксплуатацию, модернизированы, реконструированы в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации лифтов» (ПУБЭЛ).

Наряду с общими требованиями в отношении надежности и безопасности работы, лифты должны удовлетворять еще и следующим специфическим требованиям: а ) точности остановки кабины на заданном этаже; б ) ограничения величин ускорения и замедления; в ) бесшумности в работе и отсутствия помех радиоприему.

Под точностью остановки кабины принимается разность отметок пола кабины и пола этажа, где остановилась кабина. Порог, образующийся от неточности остановки, является опасным для передвижения пассажиров и грузов, поэтому его величину строго регламентируется. Для увеличения производительности лифтов необходимо принимать возможно большие ускорения и замедления, что особо важно для лифтов высотных зданий с напряженной работой. Ускорения и замедления, свободно переносимые организмом человека без каких – либо неприятных ощущений, не должны превышать 2,5 м/сек 2 . Шум и помехи радиоприему, возникающие при работе лифтов, особенно недопустимы в жилых домах и общественных зданиях. Звукоизолирующая способность стен машинного отделения и шахты лифтов не разрешается располагать в непосредственной близости к жилым помещениям.

К новым лифтам предъявляются требования, выполнение которых существенно изменяет их конструкцию. Эти требования обусловлены повышением надежности работы лифтов наряду с созданием максимальных удобств для пассажиров – повышение скорости дви­жения кабин для многоэтажных зданий, вызов кабины на любой этаж, попутный вызов, двустороннее собирательное управление по вызо­вам, автоматическое открывание и закрывание дверей; современный эстетический вид кабины; повышение эксплуата­ционного срока службы изнашивающихся механизмов и деталей; совершенствование конструкции, снижение металлоемкости, повышение производительности установки и т. д.

Несмотря на значительное многообразие типов и конструкций современных пассажирских и грузовых лифтов, все они состоят из основных элементов, имеющих одинаковое назначение.

Главной приводной частью лифта (рис. 1.1) является подъемный механизм (лебедка) 22, который с помощью подъемных канатов 21 и подвески 20 перемещает кабину 18 на различные этажи обслуживаемого помеще­ния, останавливаясь на каждом этаже так, чтобы пол 5 кабины был по возможности на уровне пола 6 этажной площадки.

Для уравновешиваниякабины и части полезного груза предусмотрен противовес 12. Кабина и другие подвижные части лифта перемещаются в специально оборудованном сооружении, называемом шахтой 15, которую со стороны этажных площадок оборудуют две­рями 7 шахты .

Внутри шахты (практически по всей ее высоте) крепят направляющие 14 кабины и направляющие 13 противовеса, а в верхних и ниж­них частях каркасов кабины и противовеса устанавливают башмаки 16. Охватывая с трех сторон рабочую часть направляющих 13 и 14, башмаки четко фиксируют кабину и противовес в горизонтальном направлении.

В аварийных ситуациях, когда кабина лифта развивает скорость выше дозволенной (предельной) или при ослаблении хотя бы одного подъемного каната, срабатывают установленные на кабине (иногда и на противовесе) ловители 19. Захва­тывая направляющие, ловители прочно удерживают кабину на этих направ­ляющих.

Срабатывание ловителей при превы­шении скорости кабины обеспечивается ограничителем скорости 2 с канатом 8 ограничителя скорости и его натяж­ным устройством 9.

В случае отказа системы управления кабина или противовес могут пройти ниже нижнего рабочего положения. Для предотвращения жесткого удара о пол шахты в нижней части шахты преду­смотрены упоры, или буфера 11, смяг­чающие удар при посадке.

Нижняя часть шахты, где располо­жены буфера и натяжные устройства, называется приямком 10.

В машинном помещении 23 разме­щаются подъемный механизм, ограни­читель скорости и станция управления 1. В некоторых лифтах под машинным помещением, над шахтой, предусмот­рено блочное помещение, в котором ус­танавливают контрблоки (контршкивы).

Классификация лифтов

По назначению лифты разделяются на пассажирские, грузопассажирские, больничные и грузовые.

Пассажирские лифты служат для перевозки людей. В пассажирских лифтах допускается также перемещение грузов до­машнего обихода при условии, если общая масса пассажиров с грузом не превышает грузоподъемности лифта.

Пассажирские лифты служат исключительно для обслуживания пассажиров в административных, общественных и жилых зданиях либо имеют специальное назначение, как, например, больничные или пожарные.

1 - станция управления; 2 - ограничитель скорости; 3 - механизм открывания дверей; 4 - двери кабины; 5 - пол кабины; 6 - пол этажной площадки; 7 - двери шахты; 8 - канат ограничителя скорости;

9 - натяжное устройство; 10 - приямок; 11 - буфер; 12 -противовес;

16 - башмаки; 17 - отводка; 18 - кабина; 19 - ловитель; 20 - подвеска;

21 - подъемные канаты; 22 - подъемный механизм; 23 - машинное помещение.

Рисунок 1.1 – Схема пассажирского лифта

В зависимости от скорости движения пассажирские лифты бывают:

а ) тихоходные (); б ) быстроходные (); в ) скоростные ().

Грузопассажирские лифты, предназначенные для транспортирования грузов и людей, отличаются от пассажирских только качеством внешней отделки кабины и комфортом.

Больничные лифты можно отнести к пассажирским, но вследствие специфических условий работы их параметры отличаются от параметров пассажирских лифтов и поэтому выделяются особо.

Грузовые лифты предназначены для транспортирования грузов, материалов, оборудования. Грузовые лифты в свою очередь подразделяются на:

грузовые, работающие с проводником, предназначенные для транспортирования груза и лиц, сопровождающих его, и поэтому отвечающие всем правилам безопасности, относящимся к пассажирским лифтам;

грузовые, работающие без проводника, оборудованные только наружным управлением; перемещение людей в этих лифтах не допускается;

малые грузовые грузоподъемностью до 250 кг включительно с площадью пола кабины до 0,9 м 2 и с высотой кабины не более 1 м, которые в свою очередь могут подразделяться в зависимости от места установки на библиотечные, магазинные, кухонные, буфетные;

выжимные с подъемными канатами, охватывающими кабину сни­зу, образующими двукратный полиспаст, где усилия со стороны подъемных канатов при подъеме кабины как бы выжимают ее вверх. Такая система подвески кабины позволяет при необходимости осво­бождать пространство над шахтой от лифтового оборудования (ле­бедок, блоков, контрблоков);

тротуарные, расположенные в зданиях или чаще рядом с ними (под тротуаром), предусматривающие выход платформы лифта через специальный люк на уровень пола или тротуара (или выше этого уровня на высоту до 1 м) с системой подвески кабины на канатах, аналогичной системе выжимных лифтов.

По конструкции привода лифты разделяются на следующие группы.

Лифты с лебедками барабанного типа (рис. 1.2 а) характеризуются тем, что канаты, на которых подвешены кабина и противовес, жестко закреплены на барабане и при работе лифта сматываются или наматываются на барабан. Барабанные ле­бедки отличаются рядом недостатков и поэтому применяются срав­нительно редко, особенно в пассажирских лифтах.

а - барабанного типа; б - с канатоведущим шкивом

Рисунок 1.2 – Лебедки

Высота подъема кабины существенно влияет на конструкцию этой лебедки.

Лифты сканатоведущими шкивами (рис. 1.2, б) характеризуются отсутствием жесткого крепления канатов на веду­щем органе лебедки – канатоведущем шкиве. Тяговое усилие в ка­натах создается силами трения между канатами и рабочими поверх­ностями канатоведущего шкива. Эти лебедки позволяют подвешивать кабину и противовес на 3, 4, 6 канатах и более без существенного усложнения конструкции, что значительно повышает безопасность работы лифта и снижает изнашивание канатов.

На конструкцию лебедки с канатоведущими шкивами высота подъема кабины оказывает незначительное влияние, что имеет существенное значение при установке лифтов в высоких зданиях.

У лебедок с канатоведущими шкивами исключается опасность переподъема кабины из – за пробуксовки канатов на шкиве при посадке противовеса на буфера.

По расположению лебедок в здании различают лифты с нижним и верхним расположением привода.

Нижнее расположение привода позволяет уста­навливать его на фундамент, что значительно снижает шум от привода, распространяемый по зданию. Ремонт привода при расположении его внизу более удобен, так как исключается подъем тяжелых дета­лей и механизмов на значительную высоту. Однако нижнее расположение привода вызывает повышение нагрузок на шахту, увеличение длины канатов, установку дополнительных отклоняющих блоков. Поэтому нижнее расположение привода применяют в том случае когда нецелесообразно или невозможно машинное помещение расположить над шахтой или когда необходимо оборудовать его в изолированной от шахты нижней части здания.

Верхнее расположение привода позволяет уп­ростить конструкцию лифта, уменьшить нагрузку на шахту, снизить число перегибов каната, а следовательно, увеличить срок его службы, применить канаты в 2 – 3 раза меньшей длины, чем при нижнем рас­положении привода. Поэтому там, где позволяют условия, преиму­щество отдается лифтам с верхним расположением привода.

По скорости движения кабин пассажирские лифты подразделя­ют на обычные со скоростями в диапазоне до 1,4 м/с и скоростные со скоростями 2 м/с и более. Грузовые лифты охватывают диапазон номинальных скоростей от 0,15 до 0,5 м/с. Большая часть лифтов обладает скоростью 0,5 м/с и только некоторые грузовые лифты имеют пониженные скорости (тротуарные – 0,15 м/с, малые магазинные и общего назначения грузоподъемностью 5000 кг – 0,25 м/с).

По конструкции каркаса кабины грузовые лифты делят на однокаркасные (обычные) и двухкаркасные.

Однокаркасные включают в себя кабины с размерами пола до 3000 х 4000 мм.

Двухкаркасные лифты применяют для транспортирования крупногабаритных грузов (грузовых автомобилей, электро – и автокар). Размеры кабины доходят до 6000 х 9000 мм и более.

По условиям эксплуатации лифтов особое место занимают специальные лифты, предназначенные для работы в таких условиях, как взрывоопасная среда, низкие или высокие температуры, или в силу этих условий имеющие особую техническую характеристику, напри­мер магазинные, пожарные, лифты, устанавливаемые на химических предприятиях.

По конструкции привода лифты бывают: а ) с редукторным приводом; б ) безредукторные.

Редукторный привод применяется преимущественно в лифтах с небольшими скоростями. При этом лифтовые лебедки состоят из быстроходного электродвигателя, редуктора и канатодвижущего органа.

В безредукторных лебедках применяются тихоходные электродвигатели постоянного тока. Такие лебедки имеют в основном быстроходные и скоростные лифты.

При всех видах кнопочного управления пуск лифта производится человеком, а остановка – автоматически в соответствии с полученым заданием. По способу расположения органов управления лифты бывают с наружным и внутренним управлением или с внутренним управлением и наружным вызовом. Наружное управление имеют все грузовые лифты малой и большой грузоподъемностей без проводника. С внутренним управлением изготавливаются больничные лифты. Все пассажирские автоматические лифты имеют внутреннее управление и наружные вызовы с этажных площадок. Есть лифты, при работе которых можно вызывать только освободившуюся кабину или осуществлять вызов с недогруженной кабины при ее движении в любом направлении (управление с попутным вызовом). Последним видом управления оборудуются скоростные лифты высотных зданий.

Кинематические схемы лифтов

Кинематической схемой лифта называют принципиальную схему взаимодействия подъемного механизма с подвижными частями лиф­та - кабиной и противовесом.

На рис. 1.3 представлены наиболее часто встречающиеся принципиальные кинематические схемы лифтов, различающиеся расположением лебедок в здании, конструкцией канатоведущего органа и частично назначением. В схемах окружности с заштрихованной серединой соответствуют канатоведущим органам (барабану или канатоведущему шкиву), окружности меньших диаметров – откло­няющим блокам или контршкивам, большие прямоугольники – ка­бинам, а малые заштрихованные – противовесам.

Схемы лифтов с барабанными приводами без противовесов представлены на рис. 1.3, а, б. При этом первая схема – с нижним расположением привода, а вторая – с верхним. Первая схема осуществима только при небольших размерах кабины или значительных размерах диаметра отклоняющего блока. При значительных размерах кабины вместо одного отклоняющего блока устанавливают два блока, от­стоящие на надлежащем расстоянии один от другого. Каждый от­клоняющий блок создает дополнительный перегиб каната, что помимо уменьшения коэффициента полезного действия лифта сокращает срок службы канатов, делая установку менее экономичной.

а – нижнее расположение барабанной лебедки; б – верхнее расположение барабанной ле­бедки; в – верхнее расположение барабанной лебедки с противовесом или верхнее располо­жение лебедки с канатоведущим шкивом; г – то же, с отклоняющим блоком; д – нижнее рас­положение барабанной лебедки с противовесом или нижнее расположение лебедки с канатове­дущим шкивом; е – верхнее расположение лебедки с канатоведущим шкивом и контршкивом; ж – то же, с контршкивом, одновременно выполняющим функции отклоняющего блока; з – выжимной лифт; и – полиспастная подвеска кабины и противовеса; к – лифт с дополнитель­ным противовесом

Рисунок 1.3 – Кинематическая схема лифтов

Отсутствие в схемах на рис. 1.3, а, б противовесов, уравновешивающих массу кабины и частично массу полезной нагрузки, вызывает увеличение мощности привода и повышение расхода энергии при эксплуатации.

Барабанный привод с противовесом принципиально может быть применен в схемах на рис. 1.3, в, г, д, з, и, к. Схема на рис. 1.3, в может быть реализована только при небольших размерах кабины или значительном диаметре барабана, так как в противном случае противо­вес задевает за кабину. Чтобы избежать этого, применяют схему на рис. 1.3, г с отклоняющим блоком.

Лифты с канатоведущими шкивами не могут работать без противовеса, так как он обеспечивает силу трения между канатами и ручьями канатоведущего шкива, попутно уравновешивая массу ка­бины и массу полезной нагрузки и тем самым снижая потребляемую мощность привода при эксплуатации лифта.

Привод с канатоведущим шкивом может быть использован в схе­мах на рис. 1.3, в, г, д, е, ж, з, и, к. Схема на рис. 1.3, е применима при незначительных размерах кабины или большом диаметре канатоведущего шкива; при отсутствии таких условий применяют схему на рис. 1.3, ж с отклоняющим блоком.

а – противовес сзади кабины; б, в – противовес сбоку кабины; г, д – проходная кабина с двумя дверями; 1 – шахта; 2 – противовес;

Рисунок 1.4 – Схема размещения кабин и противовесов в шахте

В лифтах по схеме на рис. 1.3, д применительно к приводу с канатоведущим шкивом общая длина рабочих канатов значительно меньше, чем в этой же схеме с барабанным приводом, что делает схему с канатоведущим шкивом более экономичной.

Для увеличения сил трения каната по канатоведущему шкиву применяют контршкивы по схеме на рис. 1.3, е, а в тех случаях, когда контршкив одновременно выполняет функции и отклоняющего бло­ка, используют схему по рис. 1.3, ж.

На рис. 1.3, з приведена довольно часто встречающаяся схема выжимного лифта (аналогично выполнена и схема тротуарного), а на рис. 1.3, и – грузового лифта с полиспастной подвеской кабины и противовеса. В схемах на рис. 1.3, з, и за счет кратности полиспаста при тех же усилиях в канатах соответственно в два раза увеличивается грузоподъемность лифта. Выпускают лифты и с четырехкратными по­лиспастами.

В схеме на рис. 1.3, к показан лифт с дополнительным противовесом. Ее применяют в тех случаях, когда необходимо несколько раз­грузить канатоведущий орган за счет подвески дополнительного противовеса на канаты, соединяющие этот противовес с кабиной, минуя лебедку.

В пассажирских лифтах чаще всего применяют кинематическую схему по рис. 1.3, в с канатоведущим шкивом.

Взаимное расположение кабины и противовеса по сечению шахты определяется главным образом направлением грузо – и пассажиропотока и в связи с этим расположением входных дверей лифта. Чаще всего входные двери располагают с одной стороны кабины и шахты по всем этажам здания (рис. 1.4, а, б, в), а противовесы – сзади (рис. 1.4, а) или сбоку (рис. 1.4, б, в) кабины. В тех случаях, когда вход­ные двери нельзя расположить на всех этажах с одной стороны шахты или когда на этажных площадках целесообразно иметь два входа и выхода, используют проходную кабину с двумя дверями (рис. 1.4, г, д).

Характеристика лифтов

Под характеристикой лифта понимается комплекс его основных параметров: грузоподъемность, скорость, высота подъема кабины, производительность, количество остановок, типы кабины и шахты, типы дверей, расположение машинного помещения, система управ­ления лифтом.

Номинальной грузоподъемностью лифтов называют массу наибольшего поднимаемого груза, на который рассчитан лифт. В грузоподъемность лифта не включают массу кабины с постоянно находящимся в ней оборудованием: рельсовыми путями тележек, монорельсами, талями. В грузоподъемность лифта входит масса тары (ящиков, бадей, ковшей), транспортных средств (тележек, вагонеток) и других устройств, не находящихся постоянно в кабине.

Грузоподъемность лифтов в целях сокращения типоразмеров регламентируют ГОСТами и техническими условиями.

Номинальную грузоподъемность лифтов рассчитывают, исходя из полезной площади пола кабины, по графикам, рекомендованным «Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов» (ПУБЭЛ) или по зависимости

где - удельная нагрузка на 1 м 2 пола кабины, ;

Площадь кабины, м 2 .

В работе каждого лифта различают несколько скоростей.

Номинальной скоростью является скорость, на которую рассчи­тан лифт при работе в нормальных условиях. Номинальная скорость принимается по техническому заданию на проектирование в соответ­ствии с руководящими материалами по лифтостроению.

Рабочей скоростью называется фактическая скорость кабины лифта в эксплуатационных условиях. Вследствие того что электродвигатели, лебедки и другие элементы лифтов не обладают абсолютно одинако­выми техническими данными, рабочие скорости могут отличаться от номинальных и расчетных скоростей.

Предельной скоростью лифта является скорость кабины, противовеса, при достижении которой срабатывают аварийные устройства. Предельная скорость регламентирована и находится в пределах 1,15 – 1,4 от номинальной скорости лифта, причем диапазон скоро­стей, на которых должны срабатывать аварийные устройства, прини­мается в зависимости от величины номинальной скорости лифта.

Остановочной скоростью лифта называется скорость кабины, при которой лебедка отключается от электрического питания с одновременным наложением механического тормоза.

Остановочная скорость наблюдается в лифтах с двухскоростными лебедками. Для надлежащей точности остановки кабины лифт переводится со сравнительно высокой рабочей скорости на пониженную (остановочную), при которой лебедка обесточивается и затормажи­вается до полной остановки.

Ревизионной скоростью лифта называется скорость, при которой осуществляется осмотр (ревизия) элементов лифта обслуживающим персоналом с крыши кабины. Ревизионная скорость должна быть не более 0,36 м/с, однако для лифтов с номинальной скоростью в пре­делах 0,71 м/с и с приводом, не обеспечивающим пониженную скорость (0,36 м/с), допускается осуществлять ревизию на номинальной скорости, но только при движении вниз.

Современные лифты массового применения охватывают диапазон номинальных скоростей от 0,15 до 4 м/с. Скорость свыше 4 м/с приме­няют крайне редко, так как быстрый подъем на большую высоту или опускание неблагоприятно сказываются на самочувствии пасса­жиров, вызывая иногда болевые ощущения в слуховых органах. К тому же повышение скорости не всегда существенно увеличивает производительность лифта.

Для более эффективного использования скоростных пассажирских лифтов часто нижние этажи (так называемая экспрессная, т. е. безостановочная, зона) этими лифтами не обслуживаются. Для нижних этажей устанавливают более простые и дешевые обычные лифты.

Ускорение или замедление кабины лифта имеет существенное значение для оценки качества лифта. Ускорения возникают главным образом в начале движения кабины, т. е. при пуске (разгоне) лифта, замедления – при его остановке. Высокие ускорения или замедления сокращают время разгона и остановки лифта, повышая тем самым его производительность. Однако повышенные ускорения создают дополнительные нагрузки на пассажира, вызывая болезненные явле­ния (головокружения, тошноту, стесненное дыхание и болевые ощу­щения). Поэтому величина допускаемых ускорений (м/с 2) ограничи­вается следующими наибольшими значениями при нормальной остановке лифта:

Для всех лифтов, кроме больничного ……………………. 2

Для больничного лифта……………………………………… 1

В экстренных случаях при остановке кнопкой «Стоп» замедление не должно превышать 3 м/с 2 , а в аварийных случаях при посадке кабины и противовеса на ловители или буфера – не более 25 м/с 2 .

Точность остановки кабины характеризуется величиной отклонения уровня пола кабины при остановке от уровня пола этажной площадки. Неточность остановки кабины допускается в пределах, мм:

Для грузовых лифтов, загружающихся с помощью напольного транспорта, и для больничных лифтов……………………………±15

Для остальных лифтов……………………………………….±35

Достаточно точная остановка может быть получена простым механическим торможением или применением сложных систем электропривода. Первый способ наиболее простой, но он может быть приме­нен только при небольшой скорости лифта к началу торможения. Это объясняется тем, что электромагнитные тормоза лифтов обладают постоянным тормозным моментом вследствие того, что тормозные колодки прижимаются пружинами или грузами к шкиву с постоян­ным усилием независимо от величины полезной нагрузки в кабине.

Поскольку инерция подвижных частей лифта изменяется в зависимости от величины полезной нагрузки, а отключение двигателя и начало торможения производятся в определенной точке при подходе к этажной площадке, то, например, опускающаяся вниз порожняя кабина остановится быстрее, чем груженая, проходя при этом раз­личные пути торможения в соответствии с величиной полезной на­грузки. При подъеме груженая кабина останавливается быстрее, чем порожняя, отклоняясь на соответствующую величину от уровня пола этажной площадки.

При повышенных скоростях точная остановка достигается применением более сложных систем управления электроприводом.

Величиной, характеризующей точность остановки кабины (K н или K в), называют полуразность между длинами путей торможения порожней и нагруженной кабины. Точность остановки при движении кабины вверх и вниз различна.

Поскольку величина допускаемых ускорений при торможении лифта ограничена, то с ростом номинальных скоростей лифтов увеличиваются пути торможения, а следовательно, уменьшается точ­ность остановки.

Для остановки кабины с точностью К = ±10 мм при величине ускорения (замедления) 1,5 м/с 2 необходимо, чтобы к моменту нало­жения тормоза скорость составляла не более 0,15 м/с; для К = ±50 мм скорость движения ка­бины должна быть не более 0,5 м/с, а при тор­можении кабины, иду­щей со скоростью 0,8 м/с, и при том же ускорении величина К = ±120 – 150 мм.

В лифтах с более высокой скоростью кабины применяют безредукторный привод с тихоходным двигателем постоянного тока, частота вращения которого регулируется в широких пределах, обеспечивая требуемую точность остановки кабины самим двигателем.

Производительностью грузового лифта называется количество грузов, перемещаемых лифтом в единицу времени в одном направле­нии. Величину производительности используют при расчетах грузопотоков, необходимого количества лифтов, а также при определении необходимой грузоподъемности лифта. Измеряют производитель­ность массой перевозимых грузов за 1 ч.

Она определяется по зависимости

где – номинальная расчетная вместимость кабины, чел,

– расчетная масса 1 пассажира, = 80 кг;

– коэффициент заполнения кабины, – для жилых зданий, – для административных зданий и учебных заведений.

Средняя скорость подъема (опускания) кабины определяется из диаграммы скорости за время одного цикла.

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: