Khi thang máy kéo mất lực kéo truyền động, ô tô bắt đầu tự tăng tốc đi xuống. Trong phòng máy, một thiết bị—bộ điều chỉnh tốc độ thang máy—là bộ phận duy nhất có thể phản ứng mà không cần nguồn điện. Trong vòng một phần giây, nó sẽ khóa dây điều tốc, tác động một đòn bẩy lên khung ô tô và buộc bộ phận an toàn vào ray dẫn hướng để ô tô dừng lại. Bảo vệ quá tốc độ là công việc duy nhất của nó và là tuyến phòng thủ cuối cùng giữa một chiếc ô tô đang rơi và những người ngồi trong xe.
Bài viết này giải thích bộ điều chỉnh tốc độ là gì, chuỗi vượt tốc bốn giai đoạn hoạt động như thế nào, những bộ phận nào tạo nên hệ thống, các loại bộ điều tốc ly tâm và quán tính khác nhau như thế nào, giới hạn tốc độ hành trình mà các tiêu chuẩn đã đặt ra và kiểm tra bảo trì thực tế trông như thế nào.
Thống đốc tốc độ thang máy là gì?
Bộ điều chỉnh tốc độ thang máy, còn được gọi là bộ điều chỉnh tốc độ thang máy, là một thiết bị giám sát tốc độ cơ học được kết nối với cabin thang máy bằng một sợi dây thép. Công việc của nó còn hạn chế nhưng rất quan trọng: phát hiện thời điểm ô tô di chuyển vượt quá tốc độ định mức và kích hoạt bộ phận an toàn để phanh ô tô vào ray dẫn hướng.
Bộ điều tốc là bắt buộc đối với thang máy kéo chở hành khách hoặc tải. Các mã như EN 81-20, ASME A17.1 và tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc GB 7588 yêu cầu chúng ở phía ô tô và đối với việc lắp đặt tốc độ cao, ở cả phía đối trọng. Thiết kế này mang tính cơ khí một cách có chủ ý vì phải duy trì khả năng bảo vệ quá tốc độ trong thời gian mất điện hoàn toàn. Không có tủ điều khiển, nguồn điện hoặc mạng nào là một phần của chuỗi chuyến đi. Các tiếp điểm điện trên bộ điều tốc chỉ tồn tại để thông báo cho hệ thống điều khiển sau sự kiện chứ không phải để khởi động nó.
Một cách hữu ích để hiểu bộ điều tốc là coi nó như một công tắc tốc độ cộng với một bộ truyền động: nó không tự dừng xe. Nó chỉ đơn giản là đảm bảo rằng thiết bị an toàn mạnh mẽ hơn nhiều sẽ làm được.
Bộ khống chế vượt tốc hoạt động như thế nào?
Cách rõ ràng nhất để nắm bắt thiết bị là tuân theo bốn giai đoạn của một trường hợp chạy quá tốc độ.
Chạy bình thường. Dây điều tốc là một vòng dây thép khép kín được gắn vào khung ô tô ở một bên, được dẫn lên qua puly của bộ điều tốc trong phòng máy, xuống puly căng trong hố và quay trở lại toa xe. Khi ô tô di chuyển, sợi dây dẫn động puly và tốc độ puly tỷ lệ chính xác với tốc độ ô tô.
Phát hiện quá tốc độ. Bên trong puly có hai vấu lò xo quay cùng với nó. Khi tốc độ tăng lên, lực ly tâm lên các vấu tăng lên. Khi ô tô đạt đến ngưỡng hành trình — thường là 115% tốc độ định mức — các vấu sẽ xoay ra ngoài và bám vào một điểm dừng cố định trên khung bộ điều tốc.
Khóa ròng rọc và căng dây. Điểm dừng khóa ròng rọc ngay lập tức. Xe vẫn đang đi xuống nên sợi dây không thể đuổi theo được nữa. Lực căng của dây tăng mạnh ở phía cabin và kéo cần lật của bộ truyền động bánh răng an toàn.
Sự tham gia của thiết bị an toàn. Cần lật ép các nêm hoặc con lăn của bộ phận an toàn vào ray dẫn hướng. Xe giảm tốc độ và dừng lại. Bộ số an toàn tức thời dừng gần như ngay lập tức; các bánh răng an toàn tiến bộ sẽ hấp thụ năng lượng trên một khoảng cách được kiểm soát. Toàn bộ chuỗi—từ chuyển động chốt đến dừng xe hoàn toàn—có thể hoàn thành trong vòng chưa đầy một giây. Trong hầu hết các hệ thống lắp đặt, bộ điều tốc chỉ giám sát hướng đi xuống, với khả năng bảo vệ quá tốc độ hướng lên được xử lý bởi hệ thống điều khiển nơi mã địa phương yêu cầu.
Dây điều tốc, ròng rọc, khung cabin, bộ phận an toàn và thiết bị căng hố tạo thành một chuỗi an toàn cơ học liên tục.
Các thành phần chính của hệ thống thống đốc
Sáu bộ phận chức năng tạo thành hệ thống điều tốc. Biết chúng sẽ giúp ích khi bạn đọc hướng dẫn bảo trì, đặt mua phụ tùng thay thế hoặc giải thích lỗi cho kỹ thuật viên.
| thành phần | chức năng | Vị trí |
|---|---|---|
| Dây thống đốc | Dây thép kín nối cabin với puly điều tốc và thiết bị căng | Phòng máy tới khung xe và hầm hố |
| thống đốc sheave | Bánh xe có rãnh dẫn động bằng dây; chứa các chốt ly tâm | Phòng máy hoặc đỉnh vận thăng |
| Các vấu ly tâm và lò xo | Bay ra ngoài với tốc độ chuyến đi và khóa ròng rọc vào điểm dừng | Bên trong thống đốc sheave |
| Thiết bị căng (căng thẳng và trọng lượng) | Giữ căng dây, hấp thụ sự thay đổi chiều dài dây và có thể mang theo công tắc điện quá tốc độ | Đáy giếng (hố) |
| Cần lật và thanh truyền động | Chuyển lực căng của dây thành chuyển động cơ học của bộ hãm an toàn | Khung xe |
| Thiết bị an toàn ô tô | Kẹp các ray dẫn hướng bằng nêm hoặc con lăn và phanh xe dừng lại | Dưới hoặc trên khung xe |
Trong thang cuốn và thang bộ di chuyển, nhiệm vụ giám sát tốc độ tương tự thuộc về một bộ phận khác: bánh xe đo chạy trên xích bậc thang hoặc đai dẫn động. Mặc dù kiến trúc khác nhau nhưng logic thì giống hệt nhau—tốc độ bất thường phải được phát hiện và ngắt điện trước khi nguy hiểm xảy ra.
Bánh xe đo tốc độ thang cuốn FKD-G550 có vòng nylon và vòng bi 6202 Bánh xe đo 80 mm này kết hợp lõi sắt với vòng ngoài bằng nylon để chống mài mòn và tự bôi trơn, khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy để giám sát tốc độ thang cuốn. Xem sản phẩm → Bộ điều chỉnh tốc độ ly tâm và quán tính
Hai nguyên lý cơ học chi phối trong thiết kế bộ khống chế vượt tốc: ly tâm và quán tính.
Bộ khống chế vượt tốc ly tâm là thiết kế thông thường được sử dụng trên phần lớn các thang máy. Hai vấu có trọng lượng quay cùng với puly và tốc độ ngắt được thiết lập bằng tải trước của lò xo. Do lực cóc tăng theo bình phương tốc độ nên thiết kế vốn đã ổn định và dễ hiệu chỉnh. Nó phù hợp với thang máy chở khách và hàng hóa từ khoảng 0,25 m/s đến khoảng 4 m/s.
Bộ điều chỉnh vượt tốc quán tính phản ứng với gia tốc hơn là chỉ với tốc độ tuyệt đối. Một khối lượng quán tính được kết hợp với puly thông qua cơ cấu giảm chấn bằng lò xo; nếu ròng rọc tăng tốc nhanh bất thường, khối lượng sẽ bị tụt lại phía sau trong thời gian ngắn và làm trượt chốt. Cơ chế này phản ứng nhanh khi mất lực kéo đột ngột, rất có giá trị trên thang máy tốc độ cao và siêu tốc.
| đặc trưng | Thống đốc ly tâm | thống đốc quán tính |
|---|---|---|
| Cơ sở phát hiện | Tốc độ quay tuyệt đối của ròng rọc | Gia tốc (thay đổi đột ngột) của ròng rọc |
| Cài đặt chuyến đi điển hình | 115–125% tốc độ định mức | Tăng tốc nhanh trên đoạn đường định mức; dải tốc độ được thiết lập theo tiêu chuẩn |
| Ứng dụng điển hình | Thang máy chở khách và hàng hóa lên đến khoảng 4 m/s | Thang máy tốc độ cao và siêu tốc |
| Điều chỉnh | Tải trước lò xo trên các chốt | Đặc tính lò xo/giảm chấn của khớp nối quán tính |
| Đặt lại sau chuyến đi | Thiết lập lại thủ công tại thống đốc | Thiết lập lại thủ công tại thống đốc |
Đường lưới dọc đánh dấu 100%, 125% và 150% tốc độ định mức. Các thanh màu cam và đỏ hiển thị dải tốc độ hành trình được phép cho từng loại thiết bị an toàn.
Một điểm quan trọng đối với các nhóm bảo trì: cài đặt chuyến đi phải nằm trong phạm vi hiển thị trong biểu đồ. Bộ điều tốc được đặt quá cao sẽ làm trì hoãn việc cài đặt thiết bị an toàn; bộ điều tốc được đặt quá thấp sẽ gây ra những chuyến đi phiền toái khi tham gia giao thông bình thường, đây cũng là một vấn đề đáng lo ngại về an toàn. Cài đặt này được xác minh trong quá trình thử nghiệm và chỉ được điều chỉnh bởi kỹ thuật viên được ủy quyền.
Yêu cầu và kiểm tra mã
Hoạt động của bộ điều chỉnh tốc độ được điều chỉnh vì thiết bị này là tuyến bảo vệ cơ học cuối cùng. EN 81-20 đặt tốc độ cắt tối thiểu ở mức 115% tốc độ định mức. Tốc độ tác động lớn nhất được giới hạn ở 125% tốc độ danh định khi lắp bộ hãm an toàn tức thời và đến 140% khi lắp bộ hãm an toàn lũy tiến. GB 7588 và ASME A17.1 sử dụng các ngưỡng tương đương, với các giá trị chính xác được xác minh trong quá trình kiểm tra vận hành.
Một chế độ thử nghiệm điển hình bao gồm các biện pháp sau:
- Kiểm tra nghiệm thu trong quá trình chạy thử, bao gồm cả hành trình vượt tốc hoàn toàn của ô tô không tải.
- Kiểm tra bộ điều chỉnh chức năng định kỳ theo định kỳ do cơ quan thực thi địa phương quy định—thường là từ một đến ba năm.
- Kiểm tra trực quan dây điều tốc, puly, thiết bị căng và công tắc điện như một phần của mỗi lần bảo trì theo kế hoạch.
Việc thay dây cũng tuân theo logic tương tự như bất kỳ dây nâng dây thép nào: dây bị đứt, ăn mòn hoặc các sợi bị biến dạng là những lý do để thay dây điều chỉnh trước lần thử tiếp theo chứ không phải sau lần thử đó.
Bảo trì: Cần kiểm tra những gì và khi nào cần thay thế
Bộ điều tốc chỉ là một thiết bị phù hợp và dễ quên nếu nó thực sự được kiểm tra. Mức tối thiểu thực tế đối với một kỹ thuật viên là kiểm tra năm điểm:
- Tình trạng dây —dây bị đứt, rỉ sét, có vết phẳng và điều chỉnh độ căng.
- Tự do luân chuyển — ròng rọc quay tự do và các chốt quay trở lại vị trí nghỉ một cách sạch sẽ.
- Công tắc điện —các công tắc quá tốc độ và thiết lập lại mở và đóng theo đúng trình tự.
- Thiết bị căng —Trọng lượng di chuyển tự do và không nằm trên sàn hố.
- Đặt lại bài kiểm tra —sau một hành trình, bộ điều tốc sẽ cài đặt lại bằng tay và bộ hãm an toàn sẽ rút hoàn toàn.
Thiết bị an toàn tương tác với cùng các ray dẫn hướng mà guốc dẫn hướng của ô tô chạy trên đó. Guốc dẫn hướng bị mòn có thể làm nghiêng khung ô tô một chút và làm chậm khả năng bám của thiết bị an toàn, vì vậy khả năng chịu mài mòn của guốc dẫn hướng là một phần của bất kỳ chương trình bảo trì bộ điều tốc đáng tin cậy nào. Khi thay bộ điều tốc hoặc dây của nó, không bao giờ chấp nhận một bộ phận "tương thích" không được chứng nhận: dung sai tốc độ chuyến đi và hình dạng khóa là rất quan trọng về mặt an toàn và một bản sao kém có thể loại bỏ tuyến phòng thủ cuối cùng.
Giày dẫn hướng con lăn Polyurethane FKD-R50 cho thang máy chở khách nhỏ Được thiết kế cho thang máy chở khách nhỏ và thang máy biệt thự tốc độ 0,75 m/s, guốc dẫn hướng con lăn polyurethane này mang đến giải pháp thay thế bền bỉ, tiết kiệm chi phí cho giày dẫn hướng trượt. Xem sản phẩm → Các bộ phận giám sát tốc độ xứng đáng được chú ý trên thang cuốn giống như bộ điều tốc nhận được trên thang máy; của chúng tôi lưu ý của ngành về bánh xe đo tốc độ thang máy giải thích tại sao bộ phận nhỏ này được coi là bộ phận an toàn. Đối với chủ sở hữu tòa nhà cũng như nhà thầu thang máy, bài học rất đơn giản: bộ điều tốc chỉ hoạt động khi toàn bộ dây xích—dây, ròng rọc, bộ căng, bộ phận an toàn và mặt tiếp xúc đường ray—ở trạng thái tốt. Như nhà máy phụ tùng thang máy của chúng tôi sản xuất guốc dẫn hướng, ổ khóa và các bộ phận vận thăng khác, chúng tôi thấy được hậu quả khi bất kỳ mắt xích nào trong chuỗi đó bị bỏ qua.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Bộ điều chỉnh tốc độ thang máy là gì?
Bộ điều chỉnh tốc độ thang máy, còn được gọi là bộ điều chỉnh tốc độ thang máy, là một thiết bị an toàn cơ học theo dõi tốc độ của ô tô và kích hoạt bộ phận an toàn nếu thang máy vượt quá tốc độ định mức của nó theo một giới hạn nhất định. Nó hoàn toàn là cơ khí và hoạt động ngay cả khi mất điện.
Câu 2: Bộ khống chế vượt tốc thang máy hoạt động như thế nào?
Dây điều tốc được gắn vào cabin và làm quay ròng rọc trong phòng máy. Khi ô tô di chuyển quá nhanh, các vấu có lò xo bên trong puly bay ra ngoài, khóa puly, kéo cần trên khung ô tô và buộc bộ hãm an toàn bám chặt vào ray dẫn hướng.
Câu 3: Tốc độ di chuyển của bộ điều tốc thang máy là bao nhiêu?
Tốc độ cắt ít nhất là 115% tốc độ định mức. Đối với bộ bánh răng an toàn tức thời giới hạn trên là 125%; đối với các bánh răng an toàn lũy tiến, giới hạn trên là 140%, theo EN 81-20, GB 7588 và các mã tương đương.
Câu hỏi 4: Bộ điều tốc thang máy nên được kiểm tra bao lâu một lần?
Kiểm tra chấp nhận là cần thiết khi cài đặt. Sau đó, các quy định của địa phương thường yêu cầu kiểm tra chức năng vượt tốc từ một đến ba năm một lần, cùng với việc kiểm tra trực quan dây điều chỉnh và thiết bị căng trong mỗi lần bảo dưỡng định kỳ.
Câu 5: Điều gì xảy ra khi bộ điều tốc thang máy di chuyển?
Các ròng rọc khóa lại một cách cơ học, bộ hãm an toàn ăn khớp với các ray dẫn hướng và ô tô dừng lại. Việc đặt lại phải được thực hiện thủ công bởi kỹ thuật viên thang máy có trình độ, người này cũng phải xác minh lại thiết bị an toàn trước khi đưa thang máy trở lại hoạt động.
Câu 6: Bộ điều chỉnh tốc độ có thể dừng thang máy đang rơi không?
Đúng. Nếu bộ điều tốc được thiết lập và bảo trì đúng cách, đồng thời nếu dây, bộ hãm an toàn và ray dẫn hướng ở tình trạng tốt thì bộ hãm an toàn sẽ bám chặt vào các ray và đưa ô tô dừng lại trong khoảng cách dừng thiết kế.
