Bộ tời thang máy (hộp số thang máy)

Chương 4: BỘ TỜI THANG MÁY (HỘP SỐ THANG MÁY) I_ ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA BỘ TỜI THANG MÁY _ Bộ tời thang máy (hộp số thang máy) là cơ cấu truyền động có nhiệm vụ nâng (hạ) cabin thang máy bằng cáp treo được vắt qua puli nhờ các cơ cấu cơ khí chấp hành được lắp đặt bên trong. _ Trong giếng thang, thường thì bộ tời được đặt phía trên. 1. Bộ tời thang máy 2. Bảng điều khiển 3. Động cơ kéo cửa Sơ đồ lắp đặt bộ tời thang máy phía trên giếng thang của hãng MITSUBISHI _ Bộ tời thang máy thường có 2 loại sau: + Loại có hộp giảm tốc: Giữa động cơ và puli dẫn cáp (hoặc tang) có lắp bộ truyền phụ. + Loại không có hộp giảm tốc: Puli dẫn cáp được lắp trực tiếp trên trục động cơ. _ Bộ tời gồm những phần chính sau: 1. Cảm biến xung 2. Cảo bố thắng 3. Thắng điện từ 4. Bố thắng 5. Quạt làm mát động cơ 6. Tay quay 7. Động cơ 8. Chân đế (bằng gang hoặc thép) 9. Puli Một số dạng bộ tời thang máy _ Các bộ phận được lắp tên khung bằng gang hoặc bằng thép. Đôi khi giữa puli dẫn cáp và hộp giảm tốc người ta lắp thêm một bộ truyền bánh răng, trường hợp này puli dẫn cáp được lắp trên một trục riêng biệt. Để giảm độ mài mòn của cáp, nhất là khi cabin chuyển động với tốc độ cao, các puli của bộ tời này được xe (rãnh dạng nữa đường tròn). Khi xẻ rãnh như vậy, để tăng độ nhám của cáp đối với puli, người ta lắp thêm các puli phụ phía dưới bộ tời. _ Thường thì bộ tời không có hộp giảm tốc gắn puli dẫn cáp. Bộ tời có puli dẫn cáp rất chắc chắn, kích thước của nó không phụ thuộc chiều cao nâng, nên rất tiện sử dụng trong những tòa nhà cao tầng. Là loại được dùng chủ yếu cho thang máy tải khách. _ Bộ tời có hộp giảm tốc có thể lắp puli dẫn cáp hoặc tang. Bộ tời dùng tang có kích thước lớn nên không phù hợp với độ cao nâng lớn và dễ bị đứt cáp nâng trong trường hợp các bộ ngắt hành trình bị hỏng, cabin đi ra khỏi vị trí giới hạn tên cùng và đập vào trần của giếng thang. Do đó, bộ tời dùng tang thường chỉ dùng trong thang máy chở hàng có sức nâng lớn. _ Đối với thang máy có kích thước không lớn, có tốc độ nâng đến 0,7 m/s, người ta thường sử dụng động cơ rôtor lồng sóc (AC), vì có độ tin cậy cao trong làm việc, dễ điều khiển, có đặc tính mở máy mềm, không gây lắc và giật. II_ TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ _ Động cơ điện là phần tử quan trọng của máy thang, nó cung cấp cơ năng cho việc di chuyển buồn thang có thể dùng động cơ AC hoặc DC. Động cơ được nối với puli masát có thể có hộp giảm tốc hoặc không có hộp giảm tốc, phần lớn là có hộp giảm tốc. Động cơ được sử dụng có tốc độ định mức khoảng 600  1200 vòng/phút. _ Một số loại động cơ điện thường được sử dụng cho truyền động trong thang máy + Động cơ điện một chiều: Loại động cơ điện một chiều kích từ độc lập được sử dụng nhiều do có đặc tính cơ cứng, dễ điều chỉnh tốc độ. + Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ: Kích thước gọn hơn động cơ điện một chiều có cùng công suất, cấu tạo đơn giản nên dễ bảo trì. Động cơ thang máy _ Công suất cần thiết của động cơ lắp trong bộ tời thang máy có thể xác định theo biểu thức sau: N= )( ..102 . kw vP ptd  Trong đó:  P: vòng lực trên puli dẫn cáp hoặc trên tang (kg)  v: tốc độ chuyển động của cabin (m/s)  td : hiệu suất truyền động của bộ tời  p : hiệu suất của puli dẫn cáp hoặc tang + Khi có thêm một số truyền bánh răng phụ thì td =0,55  0,75 + Khi lắp trục của puli dẫn cáp trên các ổ trượt thì p =0,940,96 + Khi lắp trục trên các ổ lăng thì p =0,960,98 _ Đối với bộ tời không có hộp giảm tốc, khi dùng puli có nhiều rãnh thì p =0,850,9. Khi hệ số cân bằng trọng lượng vật nâng 0,5 thì sẽ có lực vòng lớn nhất khi nâng cabin toàn tải từ vị trí dưới cùng. Đối với trường hợp này thì trị số P sẽ bằng: P = Q+Gcabin+Gcáp+W-Gdt = Q(1-)+Gcáp+W Với Gdt = Gcabin+.Q Trong đó  Q: trọng lượng vật nâng (kg)  : trọng lượng cabin (kg)  Gdt: trọng lượng đối trọng (kg)  Gcáp: trọng lượng cáp (kg)  W: các lực chuyển động phụ của cabin và tổn thất của puli dẫn hướng _ Trong sơ đồ tính toán khung cabin trên, do vật đặt lệch tâm cabin nên lực cản chuyển động do ma sát ở các dẫn hướng Wdh sẽ bằng Wdh = 2Q h BA Q h cc Q h c Q h c 3 )()( 22 11   Trong đó:  : Hệ số ma sát giữa các guốc trượt cabin và các dẫn hướng  A, B: Chiều rộng và chiều sâu cabin  c, c1: Trị số dịch chuyển _ Khi dùng guốc trượt bằng thép hoặc bằng gang làm việc với + Dẫn hướng bằng thép:  = 0,12 + Dẫn hướng bằng gỗ:  = 0,2 + Khi dùng guốc lăng: = 0,05 _ Tổn thất ở các puli dẫn hướng có thể được tính theo công thức: Wpl = .S.sin 2  Trong đó:  S: Lực căng tổng cộng của các đầu cáp uốn qua puli (kg)  : Góc ôm cáp của puli (độ)  : Hệ số cản (khi puli lắp ổ lăn  = 0,02 ; khi puli lắp ổ trượt = 0,030,04 _ Lực cản ma sát chung W ở dẫn hướng và tổn thất ở các puli dẫn hướng là W = (Wdh+Wpl).1,1 Thừa số 1,1 trong trường hợp này là tính đến các tổn thất phụ chứ được xét đến trong tính toán (các puli của bộ hạn chế tốc độ, các puli của đối trọng kéo căng …). _ Đối với thang máy không có dẫn hướng thì W = 1,1.Wdh = K1.Q Trong đó K1 = 1,1.. h BA )(  _ Đối với thang máy tiêu chuẩn chở người và chở hàng (có ức nâng lên đến 2000 kg) + Khi dùng guốc trượt K1=0,060,07 + Khi dùng guốc lăng K1=0,030,05 _ Đối với thang máy chở hàng trên 2000 kg, khi dùng guốc trượt thi(K1=0,10,12. _ Mô men lực quán tính Mi =Mv+Mm Trong đó  Mm: Mômen mở máy động cơ (kg.m)  Mv: Mômen không cân bằng do trọng lượng của vật ở trên puli dẫn cáp qui về trục động cơ (kg.m). Có trị số là Mv = [ Q(1-)+Gcáp]. pltdi D  ..2 0 Với  D: Đường kính puli dẫn cáp  i0: Tỷ số truyền của bộ tời _ Mômen mở máy của động cơ lồng sóc lấy theo mômen lớn nhất Mmax của động cơ có sẵn trong catalogue. _ Đối với động cơ rôtor dây quấn, mômen mở máy có thể được tính tho công thức Mm=Mnom.K2 Trong đó  Mnom: Mômen danh nghĩa của động cơ  K2: Hệ số quá tải khi mở máy, lấy tùy thuộc vào sơ đồ mở máy của động cơ với K2=1,82 _ Gia tốc góc của động cơ xác định theo điều kiện: Mi= . .4 . 20 g DG Với:  = 2 0. ..4 DG gMi  G. D 20 : Mômen vôlăng của các bộ phận chuyển động (kg.m2)  g: Gia tốc trọng trường (m/s2) _ Gia tốc lớn nhất của cabin khi mở máy:  . .2 0 max i D _ Thay giá trị của và Mi vào ta được 2 0 ) 0 max . ( .6,19 DG MM i D mv  _ Mômen vôlăng qui dẫn được tính theo công thức G. 2 0 2 222 0 ).( )...(1,1 i DGGGQ DGDGD capdtcabinphu   Trong đó:  D 2u v G.D 2ph là các mômen vôlăng phần ứng của động cơ (rôtor) và puli phanh. _ Mômen không cân bằng do trọng lượng của đối trọng trong trường hợp nay bằng )(tan0 ...2 ).70( gpulitd capv i D GQM  _ Trong các bộ tời có dẫn động bằng động cơ 2 tốc độ cần phải kiểm tra mômen phanh M’d trong trường hợp nó chuyển sang tốc độ thấp. Đối với trường hợp bất lợi nhất là trường hợp phanh khi nó đến điểm dừng đầu tiên, khi đó: Mi = M’d + Mv _ Từ công thức tính max, ta có được