2 Требования к конструкции и общая характеристика механизмов подъема лифтов.

Основу механизма подъема современного лифта составляет канатная система

передачи движения кабине (противовесу) и устройства привода перемещения канатов в виде лебедки или гидроцилиндра с блоком на концевой части штока.

Наибольшее распространение в нашей стране и за ее пределами получили электрические лифты с канатными лебедками различного конструктивного исполнения.

В целях обеспечения безопасности применения лифта к лифтовым лебедкам

предъявляется ряд специфических требований.

Конструкция лебедки должна быть рассчитана на нагрузки, действующие в

эксплуатационных, испытательных и аварийных режимах.

В качестве лебедки лифта не допускается использование электрической тали.

Между канатоведущим органом лебедки и тормозом должна быть неразмыкаемая кинематическая связь.

Лебедка должна оборудоваться автоматически действующим нормально-замкнутым колодочным тормозом.

Тормозной момент должен создаваться при помощи пружин или груза.

Не допускается применение ленточных тормозов.

В безредукторных лебедках, при отсутствии в электроприводе системы удержания неподвижной кабины за счет момента электродвигателя, должно устанавливаться два тормоза.

Допускается применение одного двухколодочного тормоза, состоящего из двух независимых систем торможения, каждая из которых состоит из тормозной колодки, пружины (груза) и растормаживающего электромагнита.

Тормозной момент, создаваемый каждой колодкой, должен обеспечивать удержание кабины с расчетным грузом.

Свободные концы вращающихся валов должны быть ограждены от случайного прикосновения.

Лебедка должна оборудоваться системой ручного привода движения кабины с помощью штурвала постоянно закрепленного на валу или съемного.

В конструкции лебедки должно быть установлено устройство ручного отключения тормоза с самовозвратом в заторможенное состояние после прекращения ручного воздействия.

В безредукторной лебедке подключение системы ручного привода должно контролироваться специальным выключателем.

На лебедке должно быть указано направление вращения штурвала для подъема и спуска кабины лифта.

Усилие ручного воздействия на штурвал не должно превышать 235 Н при подъеме кабины с расчетным грузом.

При снятии кабины с ловителей с помощью ручного привода прикладываемое усилие не должно превышать 640 Н.

Лебедка с КВШ должна комплектоваться приспособлением, позволяющим

прижимать канаты к ободу с усилием достаточным для подъема кабины с грузом

без учета разгружающего действия противовеса. Приспособление должно обеспечивать возможность подъема противовеса без учета разгружающего действия силы тяжести массы кабины.

Достоинством плунжерного гидравлического лифта является возможность его применения без противовеса и использование сил тяжести для опускания кабины с постоянной скоростью с помощью соответствующей системой управления расходом масла, вытекающего из рабочего объема гидроцилиндра.

Такой лифт целесообразно использовать в малоэтажных зданиях массовой застройки и в специальных условиях применения, когда установка противовеса становится невозможной. В США около 50% парка лифтов для малоэтажных зданий

имеют такую конструкцию.

В целях обеспечения безопасности применения плунжерного гидравлического лифта конструкция гидропривода должна отвечать следующим требованиям ПУБЭЛ.

Конструкция должна отвечать требованиям прочности и герметичности.

В гидросистеме необходимо наличие обратного клапана, предотвращающего

обратный поток рабочей жидкости из гидроцилиндра через насос при отключенном

приводном электродвигателе.

Должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее остановку кабины в любом месте шахты при прекращении подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр

или сливе из него при наличие груза в кабине на 50 %, превышающий расчетную

грузоподъемность.

В нагнетательном трубопроводе гидросистемы должен устанавливаться предохранительный клапан, открывающийся при нагрузке кабины на 50% и более превышающее расчетную грузоподъемность лифта.

Эксплуатационные характеристики лифта в определяющей степени зависят от конструкции и параметров подъемного механизма.

3 Сравнительная характеристика лифтовых лебедок различного конструктивного исполнения.

Лебедки лифтов имеют конструкцию в значительной степени аналогичную

конструкции электрореверсивных лебедок грузоподъемных машин производственного назначения. Их конструкция традиционно включает канатоведущий орган, редуктор, тормоз и электродвигатель, смонтированные на опорной раме. Однако конкретная реализация конструкции узлов лифтовой лебедки может иметь особенности, связанные со спецификой применения и назначением лифтового оборудования.

Конструкция лифтовой лебедки должна обеспечивать: безопасность применения, надежность и безотказность работы; бесшумность и низкую виброактивность; допустимый уровень ускорений и требуемую точность остановки кабины. В целях снижения трудоемкости технического обслуживания и ремонтных работ конструкция лебедки должна иметь минимальную массу и габариты.

Разнообразие условий применения и широкий диапазон параметров эксплуатационных характеристик лифтов предопределяет и значительное разнообразие конструктивных решений лебедок.

Лифтовые лебедки можно классифицировать по следующему ряду характерных признаков.

По типу канатоведущего органа: барабанные и с канатоведущими шкивами (КВШ).

По характеру кинематической связи приводного двигателя с канатоведущим органом: редукторные и безредукторные.

По типу применяемого редуктора: с глобоидными и цилиндрическими червячными передачами; с планетарными и волновыми передачами.

По наличию системы точной остановки: с системой точной остановки; без системы точной остановки.

По типу привода: с электроприводом переменного или постоянного тока; с приводом от гидродвигателя вращательного типа.

Характерные кинематические схемы лифтовых лебедок с КВШ приведены на

рис.3.1.

Рис.3.1. Кинематические схемы лифтовых лебедок с КВШ

а) с червячным редуктором; 1 - КВШ, 2 - редуктор червячный, 3 – соединительная муфта с тормозным шкивом,4 – колодочный тормоз, 5 - электродвигатель; б) безредукторная лебедка скоростного лифта;1 - КВШ,2 - колодочный тормоз, 3 - тихоходный двигатель постоянного тока; в) лебедка с микроприводом;1 -КВШ, 2 - редуктор червячный, 3 – соединительная муфта с тормозным шкивом,4 - колодочный тормоз, 5 – основной двигатель привода лебедки,

6 - управляемая фрикционная муфта сцепления, 7 - электромагнит управления муфтой,

8 - редуктор микропривода, 9 - соединительная муфта, 10 – двигатель микропривода.

Требования компактности делает целесообразным использование быстроходных электродвигателей в лебедках обыкновенных лифтов массового применения.

Для передачи движения от быстроходных двигателей к канатоведущим органам применяются зубчатые или более компактные червячные передачи.

Зубчатые передачи планетарного типа могут составить конкуренцию червячным по компактности и КПД, несомненно уступая им по уровню шума, виброактивности и стоимости изготовления.

В условиях применения, где не предъявляются жесткие требования по минимизации уровня шума, но необходима повышенная компактность и КПД, успешно используют лебедки с планетарными редукторами, встроенными в КВШ или выполненные в виде отдельного редуктора. Примером такой конструкции может служить лебедка отечественного производства с планетарным редуктором, встроенным в КВШ. Приводной двигатель и колодочный тормоз на не показаны.

В мировой и отечественной практике лифтостроения наибольшее распространение получили конструкции лебедок с червячными передачами и КВШ.

КВШ может устанавливаться на тихоходном валу консольно (рис.3.1), на трех- опорном или двухопорном валу с выносной опорной стойкой (вариант установки показан пунктиром на рис.3.1а).

Пролетная схема установка КВШ возможна в случае применения цилиндрической зубчатой передачи или червячного редуктора с цилиндрическим червяком.

При применении глобоидного червячного редуктора пролетная установка КВШ практически невозможна из-за чрезвычайно высокой чувствительности этого редуктора к точности сборки.

Характерным примером конструкции лифтовой лебедки с цилин-дрическрй червячной передачей и пролетной установкой КВШ может служить лебедка фирмы КОНЕ (Финляндия) для грузового лифта грузоподъемностью 2000 кГ (рис.3.3).

Рис.3.3. Общий вид лебедки с пролетной схемой установки КВШ

При трехопорной схеме установки КВШ сборку лебедки целесообразно производить в заводских условиях с соответствующим контролем точности. Практика применения таких лебедок показала, что снижение точности сборки

может приводить к преждевременному разрушению тихоходного вала с весьма

серьезными последствиями.

Пролетная установка КВШ обеспечивает большую устойчивость конструкции лебедки и позволяет уменьшить габариты подшипниковых узлов тихоходного вала редуктора.

При использовании глобоидных червячных передач, консольная установка

КВШ является единственно возможным решением.

В настоящее время отмечается устойчивая тенденция использования лебедок

с отклоняющим блоком, позволяющим существенно уменьшить диаметр и массу КВШ.

Наличие отводного блока позволяет проще приспосабливать лебедку к лифтам с различным соотношением размеров кабины в плане.

Заметному снижению массы и габаритных размеров лебедки способствует применение высокооборотных электродвигателей и системы мотор - червяк.

Примером таких решений могут служить конструкция лебедок отечественного производства (АО КМЗ) (рис.3.4). Лебедки рассчитаны для работы с отводными блоками.

При нижнем расположении червяка обеспечиваются хорошие условия смазки, но возникают проблемы с утечкой масла через уплотнительные узлы червячного вала.

Заметному снижению массы и габаритных размеров лебедки способствует применение высокооборотных электродвигателей и системы мотор - червяк с верхним расположением червяка.

Верхнее расположение червяка исключает возможность утечки масла, но ухудшаются условия смазки в зацеплении при пуске после длительного бездействия

лебедки. Этот недостаток частично компенсируется применением двигателя с повышенной частотой вращения ротора (рис.3.46).

Весьма компактную конструкцию имеет лебедка с вертикальным расположением червяка, которая применяется фирмой ОТИС и производится совместным предприятием Щербинка-ОТИС (рис.3.5).

Вертикальная установка червяка обеспечивает хорошие условия смазки и заметно снижает влияние колебаний, обусловленных эксцентриситетом центра масс

ротора двигателя, так как они действуют на канатную подвеску кабины в поперечном направлении, а поперечный модуль упругости канатов существенно меньше продольного. Поэтому колебания практически не передаются кабине.

Рис.3.4. Лебедки с отводными блоком

а) с нижним расположением цилиндрического червяка; б) с верхним расположением системы мотор-червяк;1 - отводной блок, 2 - чашка,3 - амортизатор,4 - скоба, 5 - рама, 6 - КВШ, 7 - штурвал, 8 - тормоз, 9 - муфта,10 - редуктор,11 - электродвигатель,12 - подрамник,13 - вентилятор,14 - опорная стойка.

В конструкции скоростных лифтов преимущественно применяются безредук-

торные лебедки с приводом от тихоходного двигателя постоянного тока (рис.3.6).

КВШ устанавливается непосредственно на валу тихоходного двигателя.

Для фиксации неподвижного состояния кабины используется колодочный тормоз нормально-замкнутого типа. Остановка кабины с необходимой точностью и допустимым ускорением замедления обеспечивается работой управляемого двигателя. Недостатком применения подобной конструкции лебедки является ее высокая стоимость при несколько меньшей, чем у привода переменного ток, надежностью; значительная масса и габаритные размеры.

Основное достоинство заключается в возможности обеспечения высокой точности остановки и плавности хода кабины при любых номинальных значениях скорости ее передвижения.

Рис.3.5. Лебедка с вертикальным червяком

1 - КВШ, 2 - подрамник,3 - пол машинного помещения

Рис 3.6. Безредукторная лебедка.

1 – тихоходный электродвигатель постоянного тока;

2 – электромагнит; 3 – тормоз; 4 – КВШ;

5 – опора; 6 – рама; 7 – контршкив;

В последнее время появилась необычная конструкция безредукторного привода лебедки на основе дискового двигателя трехфазного переменного тока типа Есо015с с постоянным подмагничиванием и регулированием частоты вращения ротора посредством электронной системы управления частотой и амплитудой питающего напряжения.

Эта конструкция разработана фирмой КОНЕ для пассажирского выжимного лифта без машинного помещения грузоподъемностью 630 кГ при скорости движения кабины 1 м/с. Фирма предлагает аналогичное решение для лифтов со скоростью движения кабины до 2,5 м/с. Лифты этого типа успешно эксплуатируются в Европе.

Параметры новой лебедки выгодно отличаются от традиционного редукторного исполнения: масса лебедки составляет 190 кГ вместо 430 кГ; мощность двигателя - 3,5 Ш вместо 5,5 к\У. Лебедка нового типа не требует заливки масла.

Крепление лебедки производится на направляющей кабины в верхней части шахты.

КВШ выполнен единым блоком с дисковым ротором двигателя и тормозным шкивом. Применяется колодочный тормоз с автономной системой растормажива-ния каждой колодки. Номинальная частота вращения КВШ - 95. об/мин. Диаметр

КВШ составляет 400 мм. Точность остановки кабины Д=± 10 мм.

Отражением несомненного прогресса в лифтостроении может служить наметившаяся в настоящее время тенденция использования частотно регулируемого привода переменного тока, как в лифтовых лебедках, так и в системах привода автоматических дверей кабины.

Привод переменного тока с тиристорным и частотным регулированием начинают применяться в лифтах со скоростью движения кабины до 2 м/с, вытесняя лебедки с микроприводом, которые успешно применялись в грузовых лифтах с повышенной точностью остановки кабины.