Разработка и проектирование электросхемы управления и защиты грузового лифта

 

В настоящее время  успешно эксплуатируются лифты с гидравлическим приводом, количество которых в Скандинавских странах и США составляет более 50% общего числа лифтов. Преимущества гидравлического лифта состоят в отсутствии необходимости применения противовеса; в возможности удаления приводной насосной станции 2 на расстояние до 25 м от приводного гидроцилиндра 1, что способствует снижению уровня шума в здании; в высокой точности остановки кабины 3 на этажах и т.п. Основной недостаток таких лифтов заключается в ограниченной (до 25 м) высоте подъема кабины.

 

Таблица 2. Основные параметры лифтов
Назначение лифта	Грузоподъемность, кг	Скорость кабины, м/с	Высота подъема, м	Число остановок, не более	Вместимость, чел.	Система управления
Пассажирский для жилых  зданий (ГОСТ 5746–83*)	400 630	1,0/1,6 1,0/1,6	60/85 60/85	16/25 16/25	5 8	Смешанная собирательная  при движении вниз
Пассажирский для общественных зданий и зданий промышленных предприятий (ГОСТ 5746–83*)	400	0,63	70	10	5	Смешанная простая
	630	1,0/1,6	40/65	10/16	8	Смешанная собирательная в двух направлениях
	800	1,0	40	10	10
		1,6	65	16
		2,5	100	25
	1000	1,0 1,6 2,5 4,0	45 65 100 150	10 16 25 25	12
	1250	1,0 1,6 2,5 4,0	45 65 100 150	10 16 25 25	15	Смешанная собирательная  в двух направлениях с приоритетным вызовом кабины на любой этаж для транспорт. лежачих больных
	1600	2,5 4,0	100 150	25 25	20
Пассажирский для лечебно-профилактических учреждений (ГОСТ 5746–83*)	1600	1,0 1,6	45 65	16 16	20	Смешанная собирательная  в двух направлениях с приоритетным вызовом кабины на любой этаж для транспорт. лежачих больных
Больничный (ГОСТ 5746–83*)	500	0,5	45	14	-	Кнопочная внутренняя с  проводником и с сигнальным вызовом  кабины с любого этажа
Грузовой (ГОСТ 8823–85)	500 1000	0,5	75	20	-	Кнопочная внутренняя с  проводником или кнопочная наружная с основного этажа
	2000 3200		45	14
	5000	0,25
Грузовой с монорельсом	1000 2000 3200	0,5	45	12	-	Кнопочная внутренняя с  проводником или кнопочная наружная
Грузовой выжимной	500	0,5	25	6	-
	1000 2000 3200			8
Грузовой тротуарный	500	0,18	6,5	3	-	Кнопочная наружная с  отметками расположения люка
Грузовой малый	400	0,25	45	14	-	Кнопочная наружная простая: а) с основной погрузочной площадки; б) со всех погрузочных площадок
	100 250	0,4

 

 

Подъемниками называют группу грузоподъемных машин, с помощью которых перемещение грузов и людей с одного уровня на другой производится в специальных грузонесущих устройствах, движущихся по строго определенному пути.

К подъемникам периодического действия относят: строительные подъемники, шахтные подъемники, скиповые, фуникулеры и лифты.

Скиповые подъемники предназначаются для перемещения массовых сыпучих рудных и нерудных материалов в саморазгружающихся ковшах (скипах) по жестким направляющим. Они выполняются с противовесом и без него. При больших высотах подъема рудных ископаемых эти подъемники используются с двумя скипами, движущимися в противоположных

направлениях в качестве шахтных скиповых подъемников.

На рис. 1 показана схема  устройства скипового подъемника с  противовесом.

Рисунок 1. Скиповый подъемник с противовесом

 

Фуникулеры устанавливают  в гористых местностях для пассажирского сообщения между нагорной и низменной частью населенных пунктов или городов. Фуникулеры имеют два вагона, уравновешивающих друг друга. Когда один вагон идет вверх, другой спускается вниз. Перемещение вагонов происходит по рельсам от тяги, передаваемой при помощи канатов, наматывающихся на барабан подъемного механизма, установленного наверху.

Строительные подъемники применяют в основном для перемещения 

грузов строящегося  здания в стадии отделочных работ, когда  после монтажа стен и перекрытий здания использование башенных кранов невозможно.

Строительные подъемники вместе с легкими строительными кранами представляют собой комплекс средств механизации в стадии отделочных работ при строительстве зданий.

Направление грузовых потоков, обслуживаемых строительными подъемниками, намечается в основном от мест снаружи  здания через оконные или балконные проемы во внутрь здания.

По характеру транспортируемых грузов строительные подъемники различают  грузовые и грузопассажирские. Последние  предназначаются для перемещения  строительных рабочих, сопровождающих грузы, и рабочих,

выполняющих строительные работы.

По конструкции различают  строительные подъемники: мачтовые, шахтные  и струнные. Шахтные подъемники состоят  из шахт, внутри которых устанавливают  направляющие для перемещения грузонесущих устройств. У мачтовых подъемников  сооружаются мачты, несущие на себе направляющие. У струнных подъемников в качестве направляющих используют канаты. Мачты выполняют коробчатыми прямоугольными, треугольными или из двух швеллеров, соединенных планками или угольниками. Шахты обычно бывают прямоугольными из уголков и в необходимых случаях с сетчатым ограждением.

При небольшой высоте (12 - 16 м) и при необходимом расчете на устойчивость самоходные и передвижные мачтовые краны выполняются свободностоящими. Для больших высот применяют стационарные мачты с креплениями к стенам или проемам здания жесткими конструкциями или растяжками из стального каната, снабженного устройством для регулирования натяжения.

Для самоходных подъемников обеспечивается рельсовая колея. Передвижные снабжаются пневматическими колесами, которые в рабочем режиме убираются и заменяются опорной площадкой или опорными винтовыми домкратами. В качестве грузонесущих устройств служат кабины, платформы, ковши. Подача груза осуществляется в оконный проем на крюке подъемной стрелы, движущейся на мачте в направляющих.

Грузонесущие устройства передвигаются  лебедками, на которых вал электродвигателя соединяется с редуктором. Выходной вал редуктора соединен с барабаном, на который наматывается тяговый  канат, соединенный своим концом после сгибания верхнего блока мачты с грузонесущим устройством. Тормоз - колодочный электромагнитный на быстроходном валу.

На случай обрыва каната предусматриваются ловители: для  грузопассажирских подъемников  приводятся в действие от специального ограничителя скорости, а для грузовых - от непосредственной связи с несущими канатами.

Установка лебедок у  канатных подъемников предусматривается  внизу.

По способу подачи грузов подъемники разделяют на подающие грузы в оконный проем и на подающие грузы на перекрытие здания.

По способу монтажа различают подъемники, наращиваемые секциями при монтаже снизу или наращиваемые сверху, а также монтируемые комбинированным способом наращивания и опрокидывания.

Шахтные подъемники служат для подъема на поверхность добытых в шахте полезных ископаемых, спуска и подъема людей, оборудования и материалов. Основными подъемниками являются те, которые транспортируют полезные ископаемые, а второстепенными - предназначаемые для подъема и спуска людей, грузов и материалов (рис. 2).

Рисунок 2.  Шахтная установка

Главные шахтные подъемники в качестве грузонесущих сосудов  снабжаются скипами, ковшами, бадьями, а вспомогательные - клетями (кабинами). При клетьевом подъеме клеть нагружается вкатываемыми вагонетками. Шахтная установка состоит из:

а) ствола шахты с укрепленными на нем направляющими при вертикальном подъеме или рельсами при наклонном  подъеме;

б) околоствольных сооружений, состоящих из загрузочных бункеров и камер для опрокидывания вагонеток и скипов и из приемной площадки для клетьевого подъема;

в) надшахтных сооружений, состоящих из возвышающихся над  стволом 

копра и приемного  бункера. При клетьевом подъеме  для вкатывания в клеть 

вагонеток сооружается надшахтное здание с площадками и откаточными путями.

По высоте подъема  шахтные подъемники характеризуются  малой глубиной - до 300 м, средней - от 300 до 800, большой глубиной - от 800 до 1600 и сверхглубокой - свыше 1600 м.

Подъемные механизмы применяются  барабанные и со шкивами трения (канатоведущими шкивами). Максимальная разность статических натяжений канатов от 2,5 до 50 тс (25 до 500 кН).

Рисунок 3.  Основные схемы шахтных подъемников

 

а - однобарабанная без уравновешивающих канатов;

б - с канатоведущим шкивом и уравновешивающими канатами;

в - двухбарабанная с уравновешивающими канатами;

г - двухбарабанная для наклонных шахт;

1 - клети, сосуды;

2 - канаты;

3 - барабаны;

4 - канатоведущим шкив;

5 - уравновешивающие канаты;

6 - отклоняющий блок

Диаметры барабанов  для малых подъемных машин  колеблются от 1,2 до 3,5 м, а длина барабанов - от 0,8 до 3,8 м. Крупные подъемные  машины имеют диаметры от 4 до 6 м, барабаны - длиной от 1,8 до 3,4 м.

Подъемные машины с канатоведущими шкивами имеют диаметры шкивов от 2,1 до 5 м, число применяемых канатов - от 4 до 8.

Скорость подъема: для  малых барабанных машин - от 3 до 10 м/с, а крупных - от 12 до 16 м/с; с канатоведущими шкивами у редукторных машин - от 11 до 14 м/с, а у безредукторных - от 12 до 16 м/с.

При однобарабанном двухсосудном или двухконцевом подъеме, когда  одна клеть наверху, а другая внизу, канат верхней клети намотан  на барабан, в то время как канат  нижней клети размотан с барабана и находится в шахте, что связано с креплением концов канатов с разных сторон по диаметру. При подъеме нижней клети и спуске верхней канат нижней клети будет наматываться на барабан, занимая на нем витки сматывающегося каната верхней клети. Если вместо одной из клетей закрепить на канате противовес, то такой подъем будет одноконпевым или однососудным с противовесом.

Уравновешивающие канаты применяют для шахт глубиной более 600 м. Эти канаты рассчитаны на уравновешивание веса канатов, спущенных в шахту до грузонесущего органа. Вес этот увеличивает момент на валу двигателя. В качестве уравновешивающих канатов применяют на шахтных подъемниках специальные плоские канаты.

Тяговые барабаны шахтных  подъемников различают цилиндрические с постоянным радиусом (Ц), двухбарабанные (2Ц), с разрезным барабаном (РЦ) и барабаны с переменным радиусом или бицилиндрические (БЦК). При высоте подъема 400 м и более и невозможности применения уравновешивающих канатов применяют барабан с переменным радиусом. При этом канаты на барабан наматываются таким образом, чтобы канат от верхнего грузонесущего органа был намотан со стороны большего радиуса барабана, а канат второго грузонесущего органа, находящегося внизу, – со стороны меньшего радиуса. При таком расположении увеличение момента от веса канатов на стороне клети, расположенной внизу, компенсируется уменьшением момента на барабане, и разность моментов останется положительной.

Барабаны малых подъемных  машин выполняют литыми из стального  литья. Барабаны крупных машин делают сварными. При этом цилиндрические обода барабанов в радиальном направлении укрепляются ребрами таврового сечения. К ободу барабана в торцевых частях справа и слева за ребордами привариваются лобовины с поверхностями для наложения тормозных колодок.

Подъемная барабанная машина с одним цилиндрическим барабаном  Ц может обслужить одноконцевой и двухконцевой подъем как по вертикали, так и в наклонных шахтах. Установка  при этом получается более компактной, чем при двух барабанах. Однако при  однобарабанных машинах невозможно обслуживать несколько горизонтов, усложняется смена и навеска канатов, и регулировка после их вытяжки.

Для перевода машин с  нижнего горизонта, например, на верхний  пользуются установками с двумя  барабанами 2Ц с большей канатоемкостью, с одним разрезным барабаном РЦ и БЦК.

Во всех этих случаях  имеется два барабана или две  части одного разрезного барабана. При этом одна часть барабана или  один барабан заклинен на валу, а  другая часть или другой барабан (переставная часть или переставной барабан) имеет расцепное устройство, которое при перестановке отсоединяется от вала, и может быть заторможена колодками тормоза. Перестановка осуществляется следующим образом:

1) подъемник устанавливают  в такое положение, когда сосуд  или клеть от переставного барабана или переставной части барабана находятся на уровне нижнего горизонта, а сосуд от заклиненного барабана или заклиненной части барабана - на верхней приемной площадке;

2) сосуд или клеть  переставного или части переставного  барабана поднимают на высоту нового горизонта. При этом сосуд от заклиненного барабана или заклиненной части барабана опустится на ту же высоту. В этом положении отсоединяют и затормаживают переставной барабан или его переставную часть;

3) заклиненным барабаном  или частью барабана поднимают сосуд до уровня приемной площадки и соединяют переставные части с заклиненными.

Рисунок 4.  Общий вид подъемной машины ЦШ

 

 Шахтные машины с применением канатоведущих шкивов маркируются буквами ЦШ и цифрами, в которых первая цифра обозначает диаметр канатоведущего шкива в м, а вторая - число применяемых канатов в подвеске - 4, 6 или 8 (ЦШ-5х4; ЦШ-2,25х6; ЦШ-5х6; ЦШ-5х8).

Тормозные устройства шахтных подъемников кроме рабочего торможения на остановках и аварийного торможения при нарушениях нормальной работы участвуют также в управлении подъемной установки. В таких случаях тормоз рассматривается как регулируемый, что является основным признаком, отличающим подъемную машину от лебедки.