Лифт, больше чем какое-либо другое современное изобретение, сформировал облик современных городов, ведь именно благодаря ему стало возможно многоэтажное и высотное строительство. Кстати, в этом году весь строительный и архитектурный мир отмечает 160-летие первого в мире безопасного лифта. В этой статье, посвященной современному лифтостроению, мы хотели бы ответить на основные вопросы, с которых начинается подбор лифтового оборудования для строящегося здания: устройство лифта, характеристики лифтов, виды лифтов, управление лифта, безопасность.
Лифтом (от английского to lift – поднимать) сегодня принято называть стационарную грузоподъемную машину периодического действия, предназначенную для подъема и спуска людей, а также грузов. При этом перевозка пассажиров осуществляется отдельными партиями через определенное время, и движение чередуется с остановками для посадки и высадки людей.
В этом и заключается принцип периодического действия, который, кстати, роднит лифт с фуникулером. К подъемно-транспортным машинам относятся и эскалаторы, но это уже модели непрерывного действия. Посадка и высадка пассажиров с таких машин происходит без остановки последних в процессе работы.
При значительных и интенсивных пассажиропотоках, характерных для большинства общественных зданий, в метрополитенах, портах, вокзалах и универмагах наибольшее распространение получили эскалаторы. А вот там, где пассажиропоток сравнительно невелик и непостоянен (жилые дома, административные и торговые комплексы), устанавливают лифты. Всего, по оценкам специалистов, в мире сегодня эксплуатируется более миллиона лифтов.
Устройство лифта предполагает наличие необходимых элементов вне зависимости от вида и принципа работы лифта. Кабина (или платформа) пассажирского лифта крепится на стальных тросах, которые закреплены через шкив (колесо с канавкой или ободом по окружности) механизма привода, представляющего собой систему, с помощью которой передается сила с одного места на другое. Приводной механизм наряду с аппаратурой управления лифтом расположены в машинном отделении, находящемся в верхней части шахты, куда и передаются сигналы непосредственно из кабины лифта. Данные сигналы проходят по электрическому кабелю, протянутому внутри шахты и соединяющему кнопочную панель в кабине и шкаф управления в машинном отделении. На одном конце стальных тросов находятся грузы-противовесы, которые уравновешивают кабину лифта. Следовательно, когда кабина лифта приводится в движение электрическим двигателем (привод лифта может также быть гидравлическим, в котором не используется противовес, или пневматическим), противовесы опускаются вниз и за счет этого поднимают платформу (либо наоборот: опускается кабина, а грузы поднимаются). При этом мощность, используемая на эту работу, существенно снижается за счет того, что основная нагрузка по подъему кабины выполняется именно за счет противовеса.
По области применения лифты делятся на пассажирские, грузовые и специальные, по типу привода – на электрические и гидравлические. Упрощенно пассажирский лифт с электроприводом представляет собой кабину, подвешенную на стальных канатах в вертикальной шахте. Установленная в машинном помещении лебедка наматывает канаты на барабан, и кабина движется по направляющим, укрепленным на стенах шахты (угол наклона к вертикали при этом составляет не более 15 градусов). Конечно, современные лифты шагнули далеко вперед по сравнению с этой классической моделью: у электрических лифтов нового поколения машинное отделение, в котором находится главный силовой механизм, может размещаться над, под, сбоку или сзади шахты на любой остановке.
Есть сегодня и электрические лифты без машинного помещения: в этом случае имеющий форму диска приводной двигатель либо крепится прямо к направляющим, либо встраивается в дверную раму на верхнем этаже. Кроме того, сегодня активно внедряется система Twin, позволяющая двум независимым кабинам перемещаться в одной шахте. Они расположены одна над другой и используют одни рельсы и двери. Каждый лифт имеет собственный привод с ведущим шкивом и собственный противовес, и кабины могут независимо друг от друга подъезжать к этажам, находящимся друг над другом. Такая система обеспечивает высокую пропускную способность при наличии в задании двух и более основных посадочных этажей (например, фойе, приемные, подземные парковки). Движение гидравлических лифтов осуществляется в результате поступательного движения штока.
Гидравлика требует машинного отделения, потребляет довольно большое количество масла и имеет ограничение по высоте подъема – не более 20 м. Плюсы такого типа привода – в экономии электроэнергии (она тратится только на подъем кабины, спуск же происходит без ее потребления) и низкой статической и динамической нагрузке на здание. Кроме того, именно лифты с гидравлическим приводом позволяют реализовать сложные архитектурные и технологические решения: например, когда требуется установить полностью круглую (в горизонтальном сечении) кабину, выполнить выходы на смежных стенах кабины или сделать лифт без шахты. Гидравлические лифты также пользуются спросом у владельцев 3–4-этажных особняков, двухуровневых квартир, подземных и наземных гаражных хозяйств. В последнем случае гидравлический привод используется для перемещения по вертикали не только людей, но и машин, позволяя создавать полностью автоматизированные паркинги.
Основными характеристиками лифтов являются скорость движения, грузоподъемность, максимальная высота подъема кабины и количество остановок. Все эти показатели регламентируются Государственными стандартами (ГОСТ) России и национальными стандартами зарубежных стран на конкретный тип оборудования. Что касается скорости движения лифта, то специалисты различают номинальную, рабочую, предельную, ревизионную и остановочную скорости. Номинальная скорость – это скорость, на которую рассчитан лифт. Диапазон номинальных скоростей современных лифтов массового применения – от 0,18 до 4 м/с. Но в небоскребах применяются и гораздо более быстрые подъемники, способные разгоняться до 9,5 и даже 17 м/с. При этом для более эффективного использования этих лифтов они не обслуживают нижние этажи – эта экспрессная, то есть безостановочная зона обслуживается более простыми и медленными моделями. Рабочей скоростью называют фактическую скорость лифта в эксплуатационных условиях.
Правилами устройства и безопасной эксплуатации лифтов (ПУБЭЛ) допускается ее отклонение от номинальной не более чем на 15 %. Она изменяется в зависимости от напряжения в электросети, массы полезной нагрузки, сопротивления подвижных частей лифта. Предельная скорость лифта, как и следует из названия, – это наибольшая скорость, при которой обязательно должны срабатывать устройства безопасности (ловители). При этом в отличие от большинства отечественных лифтов, которые обладают только двумя скоростями (при движении и при торможении перед остановкой), импортные оснащены так называемым частотным регулятором, который по мере необходимости увеличивает или уменьшает мощность двигателя для повышения комфортности движения.
Грузоподъемность – это наибольшая масса расчетного груза, для транспортировки которой предназначен лифт, без учета массы кабины и постоянно расположенных в ней устройств. Современные лифты способны единовременно поднять от 50 кг (лифты для ресторанов, библиотек, коттеджей и т. д.) до 5 000 кг (грузовые лифты). Стандартная грузоподъемность пассажирских лифтов – 400 кг. Впрочем, в современных жилых комплексах повышенной комфортности все чаще используются лифты с большей грузоподъемностью – до 630 кг или даже 1 000 кг.
Как любое замкнутое помещение ограниченной площади, лифт требует соблюдения повышенных мер безопасности. Прежде всего лифтовое оборудование необходимо защитить от возможного возгорания. Для этого ограждающие конструкции кабины лифтов изготавливаются только из негорючих материалов, а также устанавливаются огнестойкие двери и специальный механизм, который в случае отключения электроснабжения доставит кабину до ближайшего этажа и откроет ее двери. Для лифтов, установленных в объектах жилой недвижимости, данная опция сегодня считается желательной, для коммерческой недвижимости – обязательной. Каждая страна имеет свод правил техники безопасности, который разрабатывается и хранится национальным комитетом по вопросам стандартизации.
В США перечень правил по технике безопасности для подъемников и эскалаторов разработан Национальным институтом стандартов США (ANSI), в России – Госстандартом. Естественно, главная цель правил техники безопасности – предупредить поломки подъемников. Среди самых распространенных возможных неприятностей – заклинивание в результате сдвига, застревание пассажиров в кабине лифта между этажами, падение кабины, зажим пассажиров между дверьми. В частности, от возможного падения кабину лифта страхуют устройства под названием ловители и специальные амортизаторы, а застревание пассажиров предотвращается благодаря тому, что на дверях лифта монтируется аварийное устройство по их раскрытию и предусматривается подготовка специально обученного персонала для открытия дверей лифта и освобождения пассажиров. Перегрузка лифта предотвращается благодаря тому, что строго соблюдается соотношение между номинальной нагрузкой и общей площадью напольного покрытия лифта.
Безопасным лифт также делают специальные устройства, предотвращающие преждевременное закрывание дверей. Как правило, в них используются инфракрасные датчики входа, позволяющие избежать травматизма даже при большом скоплении народа. Специальное устройство контроля дверей шахты предотвращает движение кабины лифта при несанкционированном открытии шахтной двери. Кроме того, при использовании лифтовой системы Twin, как правило, внедряется система компьютерного распределения вызовов кабины, что позволяет поддерживать между ними минимальное заданное расстояние и осуществлять постоянный мониторинг. В случае, когда кабины приближаются друг к другу, их скорость автоматически замедляется, чтобы в любой момент они могли остановиться, сохранив между собой заданное расстояние. А если вдруг расстояние между кабинами все-таки становится меньше их расчетных тормозных путей, срабатывают ловители обеих кабин при помощи рычажного механизма.
Безусловно, визитная карточка любого лифта – его кабина. Вот почему интерьеру подъемника и дизайну его дверей производители уделяют самое пристальное внимание. Двери лифтов бывают автоматические, раздвижные и телескопические, ручные распашные. Их выбор напрямую зависит от особенностей конструкции лифта и дизайна здания, в котором он устанавливается. Для широких шахт уместнее всего будут раздвижные двери, для узких – такие, которые открываются ручным способом, или телескопические. Последние наиболее компактны, так как складываются по принципу подзорной трубы и не требуют дополнительного места по бокам шахты. Возможна установка и нескольких дверей (спереди, сзади, по бокам) в кабине, что позволяет входить в нее с разных сторон.
При оформлении лифтовых кабин используют полированную нержавеющую сталь с покрытием под золото (серебро), стеклянные или деревянные панели, напольные покрытия в виде линолеума, резины, искусственного камня, велюрового ковра. Также используется целый ряд разнообразных поручней, светильников, кабинных постов управления и напольных покрытий, которые дополняют современный дизайн лифта и создают в сочетании с цветовым исполнением щитов купе и дверей кабины композицию в едином стиле. Впрочем, характер лифта определяется не только его «внешними данными», но и системой управления. Наиболее современной на сегодняшний день считается система предварительного планирования лифтового трафика. Вы вводите номер этажа назначения в лифтовом холле еще до того, как войти в кабину лифта.
После этого на панели высвечивается номер лифта, который отвезет вас на нужный этаж. Программное обеспечение выбирает для пассажира тот лифт, который довезет его с минимальным количеством остановок в пути. Благодаря этой системе можно установить меньшее количество лифтов в здании, избежать толчеи посетителей и сэкономить на техобслуживании. Такая система, как правило, устанавливается в зданиях высотой от 15 этажей, с группой лифтов не менее четырех. Предварительное планирование трафика позволяет увеличить производительность лифтов на 30–40 %. Подобная система действует, например, в офисном комплексе «Башня 2000» (ММДЦ «МоскваСити»), а вскоре появится в комплексе «Город Столиц», который строится неподалеку. Но у системы есть и недостаток. Она рассчитана на сообразительных людей. Если вы случайно сели не в тот лифт, изменить вы уже ничего не сможете – внутри лифта отсутствует панель управления.
Точнее, она есть, но закрыта на ключ и доступна только лифтеру. Придется ехать до ближайшего этажа, выходить на площадку и заново вызывать лифт. Поэтому в офисных зданиях чаще применяются лифты, в которых задается только направление движения. Существует и другая система, когда вычисляется время, необходимое данному лифту для ответа на вызов. Система управления определяет кабину, которая за минимальный промежуток времени отреагирует на поступивший вызов. Числовой индекс кабины определяется в процессе анализа ее основных параметров (положения, направления движения, загруженности), а также запросов, полученных от пассажиров (приказов из кабины и вызовов с этажей).
Кабина с самым лучшим индексом и отправится на этаж, с которого поступил вызов. Еще дальше пошли японские изобретатели. Так, корпорация Mitsubishi Electric недавно представила передовую систему управления группой подъемников (от 3 до 8 лифтов), которая называется AI Supervisory Control 2200. Аббревиатуру AI в данном случае следует расшифровывать как «искусственный интеллект», и эти слова использованы не случайно: компьютер не просто посылает лифты к вызвавшим их пассажирам, но и управляет кабинами, используя гибкий набор правил, так называемую нечеткую логику, которая позволяет системе принимать решения, используя фрагментарные данные. Главная цель программы – чтобы каждый человек ожидал нужный ему лифт как можно меньше времени, а все пассажиры в целом добрались до нужных этажей как можно быстрее.
Для этого японские инженеры предложили разместить на каждом этаже не стандартные пульты вызова, состоящие из двух кнопок (вверх-вниз), но копии внутрикабинного пульта с полным набором этажей. При этом табло, расположенное над головой ожидающих, высвечивает все актуальные в данный момент запросы, а система выбирает направление движения того или иного лифта исходя из картины «заказов». Но и это еще не все. Уникальность японской системы в том, что она запоминает все свои действия за день, неделю, месяц и так далее, составляя карту наиболее типичных пассажиропотоков по времени суток, по рабочим дням и выходным, праздникам.
Исследователи отмечают, что основной целью участников российского рынка лифтов сегодня является жилой фонд. Многие годы безденежья в жилищно-коммунальной сфере существенно повлияли на состояние лифтов: на данный момент износ лифтового парка превышает 60 % от общего числа всех пассажирских лифтов, так что установка новых моделей – одна из самых актуальных задач для производителей лифтов. Еще одной важной нишей рынка для лифтовых компаний является строительство элитного жилья, где устанавливаются бесшумные скоростные модели с качественной отделкой. Активно осваивается и сегмент коммерческой недвижимости.
Так, сегодня ни один торговый или офисный центр не обходится без современного лифтового оборудования – вместительных грузовых и представительских пассажирских лифтов. Наряду с этим крупным потребителем лифтового оборудования в нежилом секторе является гостиничное хозяйство, причем как вновь возводимые, так и реконструируемые объекты, а также активно строящиеся сейчас высотные многофункциональные комплексы. Круг основных поставщиков ограничен несколькими компаниями: Otis, KONE, Schindler, ThyssenKrupp Elevator, LG, Mitsubishi Electric и Toshiba Elevator and Building Systems. Каждая из этих компаний использует свой собственный метод анализа пассажиропотоков в здании и выработки рекомендаций по оптимальной конфигурации, количеству лифтов и их грузоподъемности, однако все они базируются на компьютерном расчете. Он предусматривает, что программное обеспечение имитирует будущий пассажиропоток: виртуальная лифтовая группа перевозит максимально возможное количество виртуальных пассажиров. Из собранных данных формируется отчет, по которому подбираются правильные показатели лифтовых групп.
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 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.
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).
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.
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.
Вне зависимости от конструктивных различий и особенностей, все лифты устроены по одному принципу.
Устройство лифта подразумевает наличие определенных компонентов вне зависимости от принципа работы лифта. Кабина (или платформа) пассажирского лифта закреплена на стальных тросах, перекинутых через шкив (колесо с канавкой или ободом по окружности) приводного механизма, который представляет собой систему, с помощью которой передается сила с одного места на другое. Приводной механизм вместе с аппаратурой управления лифтом находятся в машинном отделении, расположенном в верхней части шахты, куда и передаются сигналы из кабины лифта. Эти сигналы проходят по электрическому кабелю, протянутому внутри шахты и соединяющему кнопочную панель в кабине и шкаф управления в машинном отделении. На одном из концов стальных тросов находятся противовесы – грузы, уравновешивающие кабину или платформу лифта. Поэтому, когда кабина лифта приводится в движение электрическим двигателем (привод лифта может также быть гидравлическим, в котором не используется противовес, или пневматическим), противовесы опускаются вниз и поднимают кабину (или же наоборот: опускается кабина, а грузы поднимаются). При этом мощность, затрачиваемая на эту работу, существенно снижается за счет того, что основная нагрузка по подъему кабины выполняется именно за счет противовеса.
Трос, перекинутый через шкив, под влиянием силы трения, преобразует вращение колеса в поступательное движение троса: то есть, чем выше сила сцепления троса со шкивом, тем больше передаваемая на трос мощность и тем больший вес он может поднять или удержать. Для того, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу грузового лифта, который поднимает неизмеримо больший груз, чем пассажирский лифт, силу трения тросов о шкив увеличивают за счет установки еще одного шкива, соединенного с первым, и обвивают ведущее колесо тросами дважды. Количество тросов (которое может быть разным) обусловлено требованиями безопасности и надежности конструкции в целом, хотя каждый из них рассчитан на тяжесть кабины и груза, перевозимого в ней. Подъемник, которым оснащен лифт, может быть с редуктором или без оного. Если в конструкции лифта используется именно редуктор, то вал электропривода, вращаясь, приводит в движение канатоведущий шкив с помощью так называемой червячной передачи, когда поступательное движение вала преобразуется во вращательное движение колеса. Как правило, такие механизмы применяются для подъема грузов на небольшую высоту с малой скоростью. Поэтому, строя загородный коттедж, где будет работать пассажирский лифт, уместно будет использовать именно такой вид подъемника. В механизмах без редуктора ведущий шкив находится непосредственно на валу двигателя, и в этом случае скорость лифта, приводимого в движение такой машиной, может быть максимальной – 750 м/мин.
Шахта и кабина имеют двери, которые открываются синхронно (исторически так сложилось, что если у подъемного устройства двойные двери, то оно называется лифтом, а если одностворчатые, то — подъемником), остаются открытыми в соответствии с настройками реле времени. Когда реле срабатывает, электродвигатель привода дверей захлопывает их.
Безопасность лифта обеспечивается тормозом, удерживающим противовес и кабину зафиксированными. Приямок лифта, находящийся внизу шахты, служит вместилищем буферов и натяжного устройства ограничителя скорости, который, в свою очередь канатами связан с ловителями. Блокировка кабины лифта в случае обрыва или ослабления тросов осуществляется с помощью ловителей, которые останавливают движение.
Они же выполняют функцию тормоза при превышении кабиной или противовесом заданной скорости.
