Thang máy trong các nhà cao tầng: Phân tích và thiết kế

MỤC LỤC

Nhu cầu về nhà ở, thang máy trong các nhà cao tầng

Tuy nhiên, theo dự báo nhu cầu sử dụng thang máy sẽ tăng lên khi các tòa nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều theo sự phát triển của nền kinh tế nước ta. Cùng với việc cung cấp và lắp đặt các hệ thống thang máy ngoại nhập, các công ty thang máy trong nước đã và đang tích cực nghiên cứu để có thể tự thiết kế và sản xuất được các cấu kiện trong thang máy.

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 2.1. Giới thiệu về thang máy

  • Lựa chọn phương án

    Tốc độ thang có thể lên đến 1.5m/s và tải trọng có thể lên đến 19 người (1350kg) thích nghi với việc sử dụng và phân bố lưu thông của các cao ốc khác nhau.Thang tải khách cung cấp tiện ích như nhanh hơn, ít ồn hơn, chạy êm hơn, độ dừng tầng chính xác hơn, sử dụng điện năng, hiệu quả và bảo vệ môi trường. + Thang máy tải thực phẩm Thiên Nam là phù hợp nhất cho việc vận chuyển các đồ dùng của nhà bếp, các loại thức ăn, thức uống trong các Nhà hàng, Khách sạn, những vật dụng hàng hóa đơn giản trong các Siêu thị, Trung tâm thương mại, những vật dụng đơn giản như Hồ sơ, sách, báo trong các Ngân hàng, Thư viện, Văn phòng….

    Hình 2.1: Thang tải khách.
    Hình 2.1: Thang tải khách.

    GIỚI THIỆU THANG MÁY TRONG ĐỀ TÀI

    Đặc tính kỹ thuật của thang máy

    – Phương pháp đưa hãm bảo hiểm vào tác động (qua thiết bị khống chế vận tốc): Khi thang vượt tốc, thiết bị khống chế vận tốc (Governor) tác động vào công tắc bảo vệ quá tốc (Overspeed Sw) làm ngắt toàn bộ mạch điện, đồng thời hai má thép được kéo sát với rail dẫn hướng trong ngàm thắng. – Đặc tính của dẫn động điện của thang máy ( dẫn động điện dòng điện xoay chiều với động cơ một tốc độ, hai tốc độ; với hai động cơ điện, dẫn động điện – dòng điện một chiều với bộ biến điện điều khiển được ): Dẫn động điện dòng điện xoay chiều với động cơ 1 tốc độ điều khiển bằng VVVF.

    Tính năng hoạt động của hệ thống điều khiển và bảo vệ bằng ủieọn

    – Bảo vệ quá tốc độ : Khi car vượt quá tốc độ cho phép , bộ khống chế vận tốc Governor sẽ tác động vào công tắc Over speed Sw làm ngắt toàn bộ mạch điện ủieàu khieồn cuỷa thang. + Nếu thang máy của Quý Khách có trang bị thiết bị cứu hộ tự động ( Bộ ELD), khi bị mất nguồn điện, hệ thống điều khiển sẽ sử dụng nguồn năng lượng từ bình acquy để đưa buồng thang của Quý khách về vị trí tầng gần nhất , mở cửa buồng thang để khách trong thang có thể ra ngoài được.

    TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

    • Tính chọn cáp nâng hàng
      • Tính các kích thước cơ bản của puly
        • Kiểm tra động cơ
          • Tính chọn phanh và kiểm tra

            – Trong máy trục nói cung và thang máy nói riêng cáp thép được sử dụng rất phổ biến rộng rãi đặc biệt là trong cơ cấu nâng. Có nhiều loại cáp thép như cáp bện kép, cáp bện ba lớp, cáp bện xuôi, cáp bện chéo, cáp bện hỗn hợp. Trong bộ tời kéo của thang máy người ta không dùng tang cuốn cáp mà thoâng qua 1 puly thay cho tang.

            – Hiệu suất của cơ cấu không tính hiệu suất palăng khi làm việc với vật nâng trọng lượng bằng trọng tải.

            Hình 1.4: Sơ đồ xác định
            Hình 1.4: Sơ đồ xác định

            TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 2.1. Vật liệu chế tạo

            Tính toán thiết kế kết cấu thép buồng cabin

              Kiểm tra dầm theo phương pháp ứng suất cho phép – Ứng suất cho phép xác định theo công thức.

              Hình 2.3: Sơ đồ tính toán khung cabin TH1: Khi thang máy làm việc với tải trọng danh nghĩa:
              Hình 2.3: Sơ đồ tính toán khung cabin TH1: Khi thang máy làm việc với tải trọng danh nghĩa:

                Tính toán mối ghép bulông

                – lmax = 60 mm: khoảng cách xa nhất của cặp bulông đối xứng qua trọng tâm của mối ghép. – ∑li2: tổng bình phương khoảng cách giữa các cặp bulông trên một hàng đối xứng qua trục của mối ghép.

                CÁC THIẾT BỊ AN TOÀN 3.1. Bộ hãm bảo hiểm và bộ hạn chế tốc độ

                  – Khi bộ hãm bảo hiểm làm việc thì các nêm tiến gần vào các dẫn hướng nhờ các thanh kéo 1 và sau đó được giữ chặt bằng các lực ma sát với dẫn hướng khi cabin tiếp tục chuyển động. – Vì sự hãm cáp của bộ hạn chế tốc độ khi cabin chuyển động có thể xảy ra do ma sát trong chính bộ hạn chế tốc độ và trong các puly kéo căng phía dưới nên có thể xảy ra sự làm việc của cơ cấu khi cabin làm việc bình thường. Để tránh điều này trên thanh kéo nghiêng 9 người ta lắp lò xo 8, một đầu của nó tựa vào một cái vòng được hàn vào khung cabin còn đầu kia vòng qua vòng đệm 5 tựa vào ê cu 7 được vặn vào thanh kéo.

                  Khi tốc độ này tăng thì các khối li tâm đi ra xa và vào thời điểm khi tốc độ cabin vượt quá tốc độ giới hạn, các khối li tâm tác dụng vào phiên chắn con cóc 21 kéo con cóc 18 đi xuống gặp bánh cóc 3 làm dừng puly.

                  Hình 3.3: Cơ cấu điều khiển của bộ hãm bảo hiểm có dẫn động từ bộ hạn chế tốc độ.
                  Hình 3.3: Cơ cấu điều khiển của bộ hãm bảo hiểm có dẫn động từ bộ hạn chế tốc độ.

                  MẠCH ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 4.1. Tính chọn các thiết bị điện

                  • Mạch điều khiển thang máy truyền thống
                    • Mạch điều khiển thang máy có điều khiển lập trình

                      Tới cửa tầng thì HC mở ra làm cho các công tắc tơ N,H,C,T không được cấp điện, khi đó các tiếp điểm của nó trở lại trạng thái ban đầu, đồng thời NCH sẽ phanh động cơ làm cho buồng thang dừng đúng cửa tầng 1. Tới cửa tầng thì HC mở ra làm cho các công tắc tơ N,H,C,T không được cấp điện, khi đó các tiếp điểm của nó trở lại trạng thái ban đầu, đồng thời NCH sẽ phanh động cơ làm cho buồng thang dừng đúng cửa tầng 4. Nếu buồng thang đúng tầng 1 thì PLC truyền tín hiệu tới biến tần cửa, động cơ cửa hoạt động, cửa tầng và cửa cabin sẽ mở ra, còn nếu cabin đang ở một tầng nào đó thì rơ le đếm xuống làm việc, đồng thời tín hiệu từ PLC sau khi qua biến tần tổng động cơ cabin sẽ hạ buồng thang xuống tầng.

                      – Trong các mạch điện luôn luôn có các tủ cứu hộ ELD, các tủ cứu hộ này có nhiệm vụ khi mất điện đột ngột thì ELD cung cấp cho điện cho mạch động lực để mở phanh, động cơ nâng cabin và động cơ cửa hoạt động.

                      Hình 4.2: Mạch điện thang máy truyền thống
                      Hình 4.2: Mạch điện thang máy truyền thống

                      QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KẾT CẤU THÉP ĐỐI TRỌNG CABIN CWT

                      Công tác chuẩn bị

                        Nếu tole có hiện tượng cong vênh thì cần có biện pháp nắn thẳng để khắc phục biến dạng của thép sau khi cán, hoặc do va chạm, nếu có, trong quá trình nâng, cẩu, vận chuyển. Sau khi đã kiểm tra và nắn thẳng (nếu có), thép cần được đánh sạch để loại trừ các bám bẩn trong quá trình chế tạo và vận chuyển. – Hàn hồ quang không nóng chảy trong môi trường khí trơ (GTAW) là quá trình hàn nóng chảy, trong đó nguồn nhiệt cung cấp bởi hồ quang được tạo thành giữa điện cực không nóng chảy và vũng hàn.

                        Bánh dẫn hướng đảm bảo máy luôn bám theo đường ray ,còn bánh dẫn động có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ qua hộp giảm tốc.

                        Hình 1.4: Thiết bị dùng cho hàn TIG a.Sơ đồ thiết bị ; b.Máy hàn TIG Vật liệu:
                        Hình 1.4: Thiết bị dùng cho hàn TIG a.Sơ đồ thiết bị ; b.Máy hàn TIG Vật liệu:

                        Quy trình chế tạo

                          – Bước kiểm tra dựng để phỏt hiện khuết tõùt như chảy loang, lẹm chõn, rỗ khí, nứt bề mặt và các khuyết tật về hình dáng mặt ngoài của liên kết hàn. – Phương pháp này cho phép xác định các vết nứt thô đại ,hàn không ngấu,rỗ khí,kẹt xỉ … và cả những sự thay đổi rất nhỏ ở vùng ảnh hưởng nhiệt của liên kết hàn. – Để kiểm tra ta cần làm sạch bề mặt liên kết hàn về cả hai phía từ 50 đến 80 mm, rồi quyét lên đó một chất tiếp âm như mỡ,dầu nhờn.

                          Sau khi đã hiệu chỉnh các đặc tính của máytheo căn mẫu chứa khuyết tật được chế tạo sẵn từ loại vật liệu tương tự ,ta cho đầu dò trượt nhẹ dọc theo cả hai phía của mối hàn theo hình chữ chi như hình trên .Nếu trên hìh ảnh cuả máy xuất hiện những xung cao hơn bình thường,chứng to ûđâù dò đã phát hiện được những khuyết tật .Theo hành trình của đầu dò về các hướng khác nhau và căn cứ vào sự xuất hiện hay biến mất của xung trên màn ảnh ta cũng có thể xác định được kích thước của khuyết tật như hình trên.

                          Hình 1.7: Đồ gá
                          Hình 1.7: Đồ gá

                          LẮP RÁP VÀ THỬ NGHIỆM 2.1. Lắp ráp cơ khí

                          • Lắp đặt hệ thống điện

                            – Định vị khung dưới của hố thang – Kieồm tra level, taõm khung cabin – Lắp khung trượt cho khung dưới – Kiểm tra các kích thước chuẩn. + Trước khi lắp cáp cần phải kéo cabin lên trên tầng trên cùng, sao cho sill cabin ngang bằng sàn tầng hoàn thiện, giữ cho cabin chắc chắn ở vị trí đó. – Sau khi đã hoàn tất các công việc lắp đặt cho thang máy, tiến hành kiểm tra lại các thông số đã lắp xem đã đạt theo kích thước đã lắp ban đầu hay chưa, đồng thời tiến hành vệ sinh sơ bộ và sơn dặm lại các mối hàn.

                            – Kiểm tra các thông số lại lần cuối trước khi vận hành ở tốc độ cao, canh chỉnh bằng tầng, tinh chỉnh cho thang vận hành êm.

                            VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG THANG MÁY VÀ AN TOÀN TRONG THANG MÁY

                            • Vận hành

                              – Khi vào bên trong phòng thang, Quý khách muốn đi đến tầng nào thì hãy ấn nút chỉ định của tầng đó, thang máy sẽ lập tức di chuyển và tuần tự dừng lại tại các tầng được chỉ định khi nó đi ngang qua. – Quý khách đang ở trong phòng thang (khi xảy ra sự cố khiến thang tạm thời ngưng hoạt động) sẽ không xảy ra bất cứ nguy hiểm hay thương tích nào, ngoại trừ do hoảng sợ hay do bởi người không có kinh nghiệm cố gắng đưa ra khỏi thang. – Khi phòng thang bằng với bậc cửa tầng (do người quay thang kiểm soát theo mức đánh dấu trên cable so với đà máy), phải kiểm tra lại hệ thống thắng và đưa về vị trí ban đầu, sau đó dùng chìa khóa mở cửa tầng đưa hành khách ra ngoài.

                              – Sau khi hoàn tất tác vụ cứu hộ, nhân viên cứu hộ phải kiểm tra và đóng kín lại các cửa tầng – cửa phòng thang, điều chỉnh các công tắc trong hộp điều khiển trở về vị trí sẵn sàng hoạt động, đóng lại cầu dao điện chính.