3.1. Общие сведения

Подъемные машины находят широкое применение во многих отраслях промышленности. К числу наиболее распространенных разновидностей механизмов вертикального транспорта следует отнести лифты и шахтные подъемные машины.

Лифты являются механизмами вертикального транспорта, предназначенными для транспортировки пассажиров и грузов в жилых и производственных зданиях. Эти установки выполняются с высокой степенью автоматизации. Они отличаются общедоступностью пользования, комфортабельностью и безусловной безопасностью. Все основные операции при открывании и закрывании дверей, передвижении, замедлении и точной остановки кабины лифта осуществляется с помощью электропривода.

Несмотря на большое разнообразие конструктивных вариантов пассажирских и грузовых лифтов, основным оборудованием для них являются кабина, подъемная лебедка, канаты, направляющие, противовес, ограничитель скорости, буфера или упоры, двигатель, электромеханическое тормозное устройство и аппараты управления. Все оборудование лифта располагается в шахте и в помещениях выше и ниже нее.

Имеется несколько основных вариантов размещения оборудования, которое определяется архитектурными особенностями здания, а также требованиям предъявляемыми к лифтам. Различают лифты с нижним и верхним расположением электропривода. Кинематические схемы их приведены на рис. 39, а - г.

При верхнем расположении оборудования (рис. 39, а, б, г) лифтовая установка имеет более высокий КПД, меньший износ канатов, так как сокращается число их перегибов на отводных блоках. Для данного варианта меньше нагрузки на строительные конструкции здания, несколько меньшая первоначальная стоимость, чем при нижнем расположении привода. Достоинства нижнего расположения привода (рис. 39, в) проявляются в возможности лучшего выполнения звукоизоляции и в упрощении обслуживания и ремонта оборудования. В современных лифтах преимущественно применяются схемы с верхним расположением привода.

В зданиях с высотой подъема до 75 м применяются лифтовые установки, выполненные по кинематическим схемам рис. 39, а и б. Для уравновешивания веса канатов здесь используют компенсирующие цепи 13. При большой высоте подъема для этой же цели применяют уравновешивающие канаты, связывающие кабину с противовесом (рис. 39, г). При больших размерах кабины 5 возникают трудности размещения ее и противовеса 7 в шахте. В этом случае устанавливают отводной блок 2 (рис. 39, б), который, однако, уменьшает угол обхвата на канатоведущем шкиве 1 и соответственно передаваемое усилие. Для увеличения силы трения между шкивом и канатами применяют кинематическую схему с двойным обхватом канатов на шкиве (рис. 39, г).

Рис. 39. Пассажирский лифт: а, б, в, г - кинематические схемы

В современных лифтах тяговое усилие от двигателя М к кабине 5 подъемника передается обычно посредством двухконцевой лебедки с канатоведущим шкивом 1, на котором канаты 3 располагаются в клиновидных или полукруглых дорожках на поверхности шкива в несколько заходов. Связь между шкивом и главными канатами осуществляется за счет трения, а не жестким креплением, как на барабанных лебедках, которые не применятся на лифтах в связи с повышенными габаритами при большой длине навиваемого каната. В нижней части шахты канаты проходят через направляющие шкивы 9.

В процессе работы лифта кабина 5 перемещается в шахте вдоль направляющих. Противовес 7, уравновешивающий определенную часть веса груженной кабины, также движется вдоль своих направляющих. На верхней части кабины устанавливается электропривод дверей. Питание к двигателю дверей подводится гибким кабелем. Так же осуществляется связь аппаратов управления и сигнализации с оборудованием, находящимся вне кабины, например на щите управления.

Высокие требования безопасности пользования лифтом вызывают необходимость применения специального механического оборудования, действующего при различного рода повреждениях и авариях. Прежде всего на валу двигателя имеется электромеханическое устройство, затормаживающее привод при снятии напряжения с двигателя как при нормальной работе, так и в аварийных режимах. Важной конструктивной частью в устройстве кабины лифта является пол, который может быть подвижным или неподвижным. Первый вариант исполнения применяется для осуществления контроля заполнения кабины и отключение цепи наружных вызовов при входе пассажиров в кабину. Переключающее устройство подвижного пола должно срабатывать при массе пассажира более 15 кг, а также срабатывать при перегрузе кабины.

Специфическим оборудованием, предохраняющим кабину и противовес от удара об пол шахты при отказа в работе конечных выключателей, являются масляные (гидравлические) или пружинные буфера, на которые садятся кабина и противовес. Последние устанавливаются при сравнительно небольших скоростях движения. Посадка кабины на буфера происходит весьма редко. При обрыве канатов и превышении скорости срабатывают специальные ловители, установленные в нижней части конструкции кабины. Ловители состоят из двух захватывающих клещей, которые при нормальной скорости движения скользят вдоль направляющих кабины. Если скорость кабины превышает допустимую, то центробежный регулятор 4 зажимает трос 10, связанный с ловителем. Вследствие движения кабины клинья ловителя расходятся и захватывают направляющие. Захват происходит плавно, путь кабины после срабатывания ловителей при высоких скоростях движения может составлять несколько метров.

Двигатель лифта может быть связан со шкивом трения через редуктор или непосредственно (редукторный и безредукторный электропривод). Редукторный привод имеет двигатель с номинальными скоростями 600 - 1500 об/мин, имеет малые габариты, но сравнительно дорогой редуктор, который создает во время работы дополнительный шум. Применение редукторных приводов обычно ограничивается скоростью движения кабины примерно 2.5 м/с. Безредукторный привод осуществляется посредством тихоходных двигателей с номинальной скоростью 60 - 120 об/мин. Эти машины имеют относительно высокие габариты. Например двигатель мощностью 39 кВт и скоростью 83 об/мин имеет массу примерно 5т, в то время как масса двигателя мощностью 42 кВт и скоростью 750 об/мин составляет 865 кг. Тихоходный двигатель не имеет редуктора и система получается сравнительно бесшумной.