Устройство лифта в жилом доме

Конструкция лифта

В настоящее время используется подъемное оборудование различных типов. Тем не менее, общая структура подъема для всех разновидностей одинакова. Его структура состоит из следующих основных компонентов и узлов:

• Пассажирская кабина или платформа грузового лифта;
• Противовес — система грузов, которые уравновешивают автомобиль
• Канат;
• шкив;
• Приводной механизм и система управления.

К одному концу стального троса прикреплена кабина пассажирского лифта, а к другому — противовес. Канат продевается через шкив, который вращается приводным механизмом. Количество канатов и шкивов может варьироваться в зависимости от грузоподъемности и других характеристик подъемника. Таким образом, противовес опускается, когда машина поднимается по валу, и наоборот. Такой принцип работы пассажирского лифта значительно снижает необходимую мощность и, соответственно, потребление энергии для подъема и опускания лифта, так как большая часть работы выполняется за счет силы тяжести противовесов. Вагон опускается и поднимается на направляющих. Поэтому он перемещается только в вертикальном направлении и не смещается и не шатается.

Привод подъемника и органы управления расположены в машинном отделении. Привод состоит из двигателя и зубчатого механизма, который обеспечивает вращение шкива. Управление подъемником осуществляется с помощью электронной системы, расположенной в шкафу. Шкаф управления соединен с кнопочной панелью, расположенной в кабине, кабелем, который проходит вдоль шахты лифта.

Разновидности лифтов

Существуют следующие основные типы подъемников в зависимости от сферы применения

• пассажирские лифты;
• грузовые лифты;
• подъемники для персонала и специальные подъемники.

Технические характеристики лифта зависят от его типа. Например, грузовой лифт, обладающий гораздо большей грузоподъемностью, обычно имеет не менее двух шкивов.

Подъемники по типу привода делятся на электрические и гидравлические. Самый распространенный тип — электрический, который используется в большинстве многоэтажных зданий. В этих системах электродвигатель вращает шкив. Многие современные лифты спроектированы таким образом, что могут отличаться от классической конструкции жилого лифта. Например, можно использовать системы с компактным электродвигателем, что позволяет обойтись без машинного отделения. Двигатель может быть прикреплен непосредственно к рельсам или установлен на раме в отверстии шахты на верхнем этаже.

Система электрического подъема Twin также часто используется сегодня. Система Twin car основана на движении двух независимых вагонов по одному и тому же рельсовому пути. Каждая машина имеет свой привод, шкив и противовес. Поэтому они движутся независимо друг от друга и могут подаваться на этажи, расположенные друг над другом. Эта система не используется в жилых лифтах. Однако он очень эффективен в офисных зданиях, торговых центрах и других зданиях с более чем одним основным этажом (например, подземная парковка, вестибюль, приемная и т.д.), где требуется повышенная пропускная способность.

Конструкция подъемника гидравлического типа значительно отличается от подъемника электрического типа. Кабина подъемника перемещается за счет поступательного движения штока гидроцилиндра. Подъемники не оснащены противовесами. Гидравлическая система имеет относительно высокий расход масла и ограничение по высоте 20 метров. С другой стороны, гидравлический подъемник оказывает гораздо меньшую нагрузку на конструкцию здания. Такая конструкция позволяет построить лифт без шахты, установить полностью круглые кабины и организовать выходы на смежных сторонах кабины. Кроме того, гидравлический привод экономит энергию, которая тратится только на подъем кабины.

Характеристики лифтового хозяйства

Конструкция и работа лифта характеризуется большим количеством физических параметров. Основными из них являются.

• скорость движения кабины;
• грузоподъемность;
• максимальная высота подъема;
• количество остановок.

Характеристики каждого крана должны соответствовать требованиям ГОСТа и Правил устройства и безопасной эксплуатации (ПУБЭЛ). Те же правила регулируют техническое обслуживание кранов.

Особое внимание следует уделить таким параметрам, как скорость и грузоподъемность. Различают следующие виды скорости:

• номинальная скорость;
• рабочая скорость;
• предел;
• пересмотр;
• скорость остановки.

Номинальная скорость указана в заводской спецификации подъемника. Это скорость, при которой подъемник рассчитан на оптимальные условия эксплуатации. Большинство современных моделей имеют номинальную скорость от 0,18 до 4 метров в секунду. В высотных зданиях можно использовать модели с номинальной скоростью до 9,5 метров в секунду и выше. В высотных зданиях, с другой стороны, часто используется схема скоростного экспресс-лифта, который не останавливается на этажах до определенной высоты. В этой схеме нижние этажи обслуживаются обычными лифтами.

Рабочая скорость — это фактическая скорость, с которой движется автомобиль при определенных условиях эксплуатации. Он может меняться в зависимости от различных факторов, таких как нагрузка, напряжение в сети, трение движущихся частей и т.д. В целом, рабочая скорость зависит от конструкции и обслуживания подъемника, а также от условий эксплуатации. Согласно ПУБЭЛ, она не должна отклоняться от номинальной скорости более чем на 15 процентов.

Предельная скорость и скорость остановки также являются важными параметрами. Предельная скорость — это скорость, при которой срабатывают устройства безопасности лифта — ловители. Поэтому система подъема не должна позволять автомобилю разгоняться выше этой скорости. Скорость остановки — это скорость, с которой автомобиль движется до достижения желаемого пола. Она должна быть ниже рабочей скорости и обеспечивать безопасную и комфортную для пассажиров остановку автомобиля. Более старые лифты имеют две скорости — рабочую и скорость остановки. Современные модели оснащены частотными регуляторами, которые позволяют плавно снижать скорость перед остановкой и увеличивать после запуска. Это обеспечивает более комфортную езду и снижает нагрузку на электродвигатель

Грузоподъемность — это максимальный вес груза, который может транспортировать подъемник в рабочем режиме. Автомобиль и его оборудование не включаются в расчет. Большинство пассажирских лифтов имеют максимальную грузоподъемность 400 кг. Однако в настоящее время распространены модели большей емкости. Например, современные жилые комплексы часто оснащаются лифтами, способными поднимать до 630 кг, а также пассажирскими и грузовыми моделями грузоподъемностью до 1 тонны. Конструкция грузового подъемника позволяет перевозить грузы весом до 5 тонн.

Обеспечение безопасности лифтов

Подъемники должны быть оборудованы таким образом, чтобы их можно было безопасно эксплуатировать. Это требование особенно важно для пассажирских лифтов. При проектировании, производстве и установке лифтовой системы учитывается ряд опасностей, которые могут возникнуть при ее эксплуатации.

Пожарная безопасность является важным фактором, поскольку лифты ограничивают пассажиров в замкнутом пространстве и не позволяют им немедленно выйти. Кабина и окружающие ее конструкции должны быть изготовлены из негорючих материалов. Двери должны быть огнеупорными. Современные лифты оснащены специальными устройствами, которые в случае отключения электроэнергии автоматически опускают кабину на ближайший этаж и выполняют аварийное открытие дверей. Это позволяет пассажирам быстро эвакуироваться. Законодательные требования требуют, чтобы такие устройства использовались при проектировании лифтов, обслуживающих коммерческие и общественные здания.

Также к основным опасностям, которые могут возникнуть при эксплуатации лифтового хозяйства, относятся:

• Пассажиры в ловушке у дверей лифта;
• Застрявший автомобиль зажат между этажами;
• Обрушение кабины;
• Пассажиры падают через открытую дверь шахты.

Для защиты автомобиля от падения используются ловители, которые останавливают подъемник, когда он достигает предельной скорости. Для смягчения удара также используются амортизаторы. Если лифт застревает, специальное устройство должно обеспечить открытие дверей и заблокировать движение кабины, чтобы пассажиры могли выйти. Освобождение пассажиров в таких ситуациях также входит в обязанности обслуживающего персонала лифта. Перегрузка предотвращается конструкцией подъемника, так как площадь кабины зависит от грузоподъемности и не вмещает больше пассажиров, чем может быть перевезено.

Принцип работы лифта в жилом доме предполагает контроль открытия и закрытия дверей. Двери оснащены инфракрасными датчиками, которые отслеживают присутствие пассажира в двери и не дают ей закрыться. Существуют также специальные устройства, блокирующие несанкционированное открытие дверей шахты, если этаж не занят кабиной.

Оснащение кабины

Ключевым компонентом лифта является его кабина. От его оснащения во многом зависит безопасность и комфорт пассажиров. В кабине также находится оборудование, управляющее работой лифта.

Чаще всего для кабин лифтов используются раздвижные двери. Если лифт устанавливается в узкой шахте, кабину можно оборудовать телескопическими или раздвижными дверями. В последнем случае открытие производится вручную. В некоторых случаях двери устанавливаются спереди и сзади, обеспечивая вход и выход с разных сторон.

Отделка кабины может быть выполнена из различных материалов, включая стеклянные панели, листы полированной нержавеющей стали с серебряной или золотой отделкой и т.д. Пол может быть выполнен из велюра, линолеума, искусственного камня или специальной резины. Также можно установить поручни.

Кабина должна быть оборудована освещением, средствами вентиляции и аварийной связью с персоналом. Обычно в кабине также имеется панель управления, с помощью которой пассажир выбирает нужный пол. Однако в коммерческих, офисных и общественных зданиях с большим количеством лифтов часто используются системы предварительного планирования движения лифтов. Это означает, что пассажир выбирает этаж в вестибюле при вызове лифта. В самой кабине нет панели управления. Это решение ускоряет обслуживание пассажиров, обеспечивает рациональное использование лифтового оборудования, уменьшает износ и снижает затраты на техническое обслуживание. Такие системы используются в зданиях высотой от 15 этажей и более при параллельной работе 4 лифтов.

Лифт — это разновидность подъемных машин, предназначенных для перемещения грузов по вертикали или диагонали на специальных платформах, движущихся по жестким рельсам [1].

Содержание

История [ править | править код ]

Римский архитектор Витрувий был первым, кто написал о лифте, в свою очередь ссылаясь на Архимеда, который построил подъемную машину, вероятно, еще в 236 году до нашей эры. [2]

Более поздние упоминания о лифтах относятся к середине VI века (лифты монастыря Святой Екатерины в Египте), первой четверти XVIII века (во Франции) и XVII веку (лифт Виндзорского замка в Великобритании, «Летающее кресло» Велайера в парижском дворце) [2] . В XVIII веке пассажирские лифты начали использоваться в Российской империи (лифты в дворцовых зданиях в Царском Селе, в усадьбе Кусково под Москвой и подъемный стол и кресло в Эрмитаже в Петрограде). В 1795 году Я. Кулибин разработал проект винтового пассажирского лифта (подъем и опускание кресел) для Зимнего дворца. В 1816 году лифт был установлен в главном доме подмосковной усадьбы Архангельское. [2]

В 1854 году Е. Г. Отис продемонстрировал свое защитное устройство — ловители — на выставке в Хрустальном дворце в Нью-Йорке. Отис остановился у открытой платформы крана и с помощью топора перерубил веревку, удерживающую ее на месте. Платформа осталась на месте и не упала в шахту благодаря ловителям [2].

Первый пассажирский лифт был установлен в Нью-Йорке в 1857 году. Защитное устройство Отиса в сочетании с использованием стальных каркасов для зданий сделало возможным строительство небоскребов.

В 1859 году компания Отиса поставила отелю на Пятой авеню спиральный лифт. Большой металлический винт проходил через здание от подвала до чердака, и кабина поднималась и опускалась по зданию, как по тротуару. Винт вращался шкивом с помощью ремня от паровой машины, стоявшей в подвале. При вращении болта по часовой стрелке кабина поднималась вверх, против часовой стрелки — опускалась вниз. Чтобы предотвратить вращение вагонетки вместе с пропеллером, вдоль одного угла вагонетки в шахте лифта был установлен упорный рельс. Однако эта система оказалась медленной, неудобной и дорогой. Было установлено только два таких лифта. Он был заменен на отель в 1875 году. В этот период подъемники, как правило, приводились в движение паровым двигателем на направляющих, а тросы подъемника наматывались на барабан.

В 1867 году гидравлические лифты, которые имели ряд преимуществ перед канатными, были впервые представлены на Всемирной выставке в Париже. Позже такой лифт был установлен на Эйфелевой башне. Эти подъемники достигали высоких скоростей до 3,5 м/с, но от них пришлось отказаться из-за значительных первоначальных и эксплуатационных затрат [3].

В 1878 году был изобретен ограничитель скорости, который позволял срабатывать ловителям при превышении номинальной скорости.

Первый электрический лифт был запатентован в 1861 году, также компанией Otis. Первый реечный электрический пассажирский лифт был изготовлен немецкой компанией Siemens & Halske в 1880 году. Он поднялся на высоту 22 метра за 11 секунд. Первый электрический лифт Otis был установлен в нью-йоркском небоскребе в 1889 году. С тех пор проблема подъема больше не препятствует росту зданий вверх. В конце 19-го века появились подъемники с тросовыми колесами; это были подъемники с двойным шкивом.

К началу 20-го века электрические лебедки получили широкое распространение, постепенно вытесняя подъемники с другими типами привода. В 1920-х годах появились лебедки с одним шкивом, которые широко используются и сегодня.

В Российской империи не было много высоких инженерных сооружений из-за большого количества свободной земли. Лифты использовались в основном только в промышленности. Из-за Первой мировой войны, смены власти, гражданской войны и экономического спада отечественное лифтостроение значительно отставало от зарубежного.

После окончания Великой Отечественной войны в СССР развивалась крановая промышленность. К концу 1940-х годов в СССР был освоен выпуск типовых конструкций кранов общего назначения и скоростных кранов. В 1955-1956 годах ВНИИПТМАШ совместно с трестом «Союзлифт» создал типовую серию конструкций пассажирских лифтов для жилых домов и общественных зданий грузоподъемностью от 320 до 1 000 кг, а также типовую серию грузовых лифтов грузоподъемностью от 100 до 5 000 кг и больничный лифт грузоподъемностью 500 кг.

В 1963 году было создано Центральное конструкторское бюро по лифтам. В 1966-1967 годах Центральное конструкторское бюро лифтов разработало новый параметрический ряд пассажирских и грузовых лифтов, представленный 36 моделями и 62 конструкциями. С ростом крупных городов и появлением многоэтажных зданий парк лифтов значительно расширился. В конце 1990-х годов были представлены лифты с очень малым количеством электроконтактных реле. Основным элементом управления стал микроконтроллер, что означало переход на более современную компонентную базу. Несмотря на большое разнообразие типов и конструкций современных лифтов, все они в основном состоят из одних и тех же основных компонентов.

Следующая революция в конструкции лифтов произошла, когда финская компания KONE в 1996 году изобрела и запустила в серийное производство лифты MonoSpace, которые не требовали машинного помещения благодаря безредукторному приводу EcoDisc.

Отис стал второй компанией в мире, представившей в 2000 году лифты без машинного отделения. Эта компания приняла привод Gen2, используя полиуретановые ремни вместо металлических канатов, что привело к более тихим подъемам и позволило создать более компактные подъемники, поскольку диаметр канатного колеса можно было уменьшить до 88 мм. [4] . Проблема такого подхода, однако, заключается в восприимчивости нового привода к небольшому оседанию стенок вала, присущему всем новым конструкциям, что может привести к хрусту и дребезжанию ремней, а не к уровню шума до момента сброса привода, где он будет оставаться годами (проблема в основном из-за неправильной установки)[источник не доступен 1889 дней].

В том же 2000 году компания Schindler, как и Otis, использовала в своих лифтах безмашинные ремни [5] [6].

В 2007 году компания KONE разработала подъемник MaxiSpace, для которого требуется не только машинное помещение, но и противовес. Подъемник имеет максимальные размеры кабины для имеющихся размеров шахты.

В 2017 году компания ThyssenKrupp разработала первый в мире бесканатный подъемник Multi lift [7] .

Классификация [ править | править код ]

• Пассажирские лифты. Для перевозки людей. Перевозка грузов также разрешена при условии, что общий вес пассажиров с грузом не превышает грузоподъемность лифта.
• Грузовые лифты. При перевозке грузов с сопровождающим персоналом (обычно проводником) и только грузов, перевозка людей запрещена законом.
• Больничные лифты. Подъемники для больниц. Эти подъемники используются для транспортировки пациентов, в том числе в больничных транспортных средствах (каталках, инвалидных креслах) и сопровождающих лиц (обычно проводников). Они отличаются бесшумной работой и точной остановкой.
• Товар-пассажир. Для перевозки людей и грузов. Имеет большую площадь основания и большие двери.
• Несущие платформы. Для транспортировки товаров, материалов и оборудования.

• Груз с проводником. Для перевозки грузов и сопровождения людей.
• Грузовые платформы без проводника. Только для перевозки грузов. Эти лифты управляются извне и не могут использоваться для перевозки людей.
• Малые грузовые лифты. Они обычно используются в ресторанах и кафе (для подъема продуктов питания), библиотеках, складах и т.д. Грузоподъемность обычно составляет от 5 до 300 кг. Поднимать на них людей строго запрещено.

• Экстрактор. Эти подъемники имеют канаты, обмотанные вокруг кабины снизу.
• Поворот. Машина поднимается с пола. Поворотный подъемник может быть толкающим подъемником.
• Грузовые лифты с монорельсом, встроенным в кабину.
• Грузовые подъемники (небольшие магазины).
• Лифты, доступные для инвалидных колясок. Для перевозки инвалидов в коттеджах, административных и общественных зданиях.
• Пневматические лифты. Пневматические лифты приводятся в действие воздухом, который нагнетается через цилиндр в секции над кабиной. При достижении определенного вакуума кабина начинает подниматься. [8]
• Гидравлика.
• Кабина. Они отличаются от обычных серийных пассажирских лифтов следующими характеристиками: низкое энергопотребление, возможность автономной работы в случае отключения электроэнергии дома, малый вес, минимальные размеры шахты.
• Строительные лифты. Они используются для подъема и перемещения различных грузов внутри здания или на крыше [9].
• Лестничные подъемники. Стационарное подъемное устройство, используемое для вертикального подъема предметов с одного уровня на другой.
• Системы парковки.
• Панорамный. Не имеют собственных лифтовых шахт. Из кабины панорамного лифта пассажирам открывается вид на внешнее пространство. Благодаря прозрачности стен лифта некоторые люди чувствуют себя менее дискомфортно в замкнутом пространстве. А для других это может сделать их переживания, связанные с высотой, более терпимыми.
• Лифты в доме. Подъемники устанавливаются в квартирах и домах с питанием от обычной сети переменного тока 220 В, способны поднимать и опускать до 300 кг с минимальной мощностью (от 700 Вт), требуя небольшой вес для снижения воздействия на строительные конструкции.
• Подъемники существуют и для кораблей. Они были построены (а некоторые до сих пор находятся в эксплуатации) в Канаде, Германии, Франции и России.

По конструкции привода:

• С электрическим приводом:

• С барабанными подъемниками. Они имеют жесткое соединение кабины с противовесом и барабаном.
• Лебедки с канатным колесом. Не допускайте жесткого соединения кабины с противовесом и шкивом.

Различают лебедки с редукторным и безредукторным приводом. Безредукторные лебедки используются на низких скоростях, редукторные, наоборот, на высоких.

Устройство [ править | править код ]

Принцип работы гидравлического домкрата практически не изменился с 19 века и заключается в следующем: насос нагнетает масло в высокий вертикальный цилиндр, давление масла приводит в движение поршень, расположенный в цилиндре; движение этого поршня передается на каретку домкрата с помощью системы шкивов и тросов.

Гидравлический привод в основном используется в лифтах для малоэтажных зданий, поскольку скорость и высота подъема таких лифтов ограничены. Кроме того, современные безредукторные лифты не нуждаются в масле, так как для них требуется большое количество масла и место для резервуара. Необходим мощный насос, часто с охлаждающим кондиционером. В общественных зданиях должны соблюдаться дополнительные противопожарные и экологические требования.

Не следует забывать и о преимуществах этих лифтов на низком уровне пола:

• эффективная работа,
• широкий диапазон нагрузки (до 5 тонн) и ускорение,
• до скорости 1 м/с независимо от нагрузки.
• Экономия энергии при движении сверху вниз — кабина движется под собственным весом без подключения генераторной установки,
• Простая планировка — машинное отделение может быть расположено вверху, в середине шахты, внизу или даже за пределами шахты
• Долговечность — меньше движущихся частей, рабочее масло является одновременно и смазочным материалом
• в некоторых случаях по более низкой цене.

Как устроен лифт?

Независимо от конструктивных различий и характеристик, все лифты построены по одному принципу.

Конструкция лифта включает в себя определенные элементы, независимо от того, как он работает. Каретка (или платформа) пассажирского лифта крепится к стальным тросам, перекинутым через шкив (колесо с канавкой или ободом по окружности) приводного механизма, т.е. системы, с помощью которой сила передается из одного места в другое. Система привода вместе с органами управления подъемником находится в машинном отделении в верхней части шахты, откуда передаются сигналы от кабины подъемника. Эти сигналы проходят по электрическому кабелю внутри вала и соединяют кнопочную панель в машине со шкафом управления в машинном отделении. На одном конце стальных тросов находятся противовесы — грузы, которые уравновешивают кабину лифта или платформу. Поэтому, когда кабина подъемника приводится в движение электродвигателем (привод кабины подъемника может быть также гидравлическим, в котором не используются противовесы, или пневматическим), противовесы опускаются вниз и поднимают кабину (или наоборот: кабина опускается, а грузы поднимаются). Мощность, необходимая для этой работы, значительно снижается благодаря тому, что именно противовес выполняет большую часть подъема кабины.

Канат, перекинутый через шкив под действием силы трения, преобразует вращение шкива в поступательное движение каната: то есть, чем больше сила сцепления каната со шкивом, тем большая сила передается канату и тем больший вес он может поднять или удержать. Для обеспечения надежной и безопасной работы грузового лифта, который поднимает неизмеримо больший вес, чем пассажирский, силу трения канатов о шкив увеличивают, устанавливая второй шкив, соединенный с первым, и дважды обматывая приводной шкив тросами. Количество тросов (которое может варьироваться) определяется требованиями безопасности и надежности общей конструкции, хотя каждый трос рассчитан на вес автомобиля и нагрузку, которую он несет. Лебедка, которой оснащен подъемник, может быть с редуктором или без него. Если используется коробка передач, приводной вал вращается и приводит в движение канатное колесо посредством так называемой червячной передачи, где поступательное движение вала преобразуется во вращательное движение колеса. Как правило, такие механизмы используются для подъема грузов на небольшую высоту на низкой скорости. Поэтому при строительстве загородного коттеджа, где будет работать пассажирский лифт, целесообразно использовать именно этот тип подъемника. В механизмах без редукторов приводной шкив расположен непосредственно на валу двигателя, в этом случае скорость подъемника, приводимого в движение такой машиной, может составлять максимум — 750 м/мин.

Шахта и кабина имеют двери, которые открываются синхронно (исторически сложилось, что если подъемное устройство имеет двойные двери, то оно называется лифтом, а если одинарные, то подъемником), они остаются открытыми в соответствии с настройкой реле времени. Когда реле срабатывает, электродвигатель привода двери задействует дверь.

Безопасность лифта обеспечивается тормозом, который удерживает противовес и кабину в фиксированном положении. Подъемный колодец в нижней части шахты служит резервуаром для буферов и натяжным устройством для ограничителя скорости, который соединен с ловителями тросами. В случае обрыва или ослабления каната кабина блокируется ловителями, которые останавливают кабину лифта.

Они также действуют как тормоз, если автомобиль или противовес превышают установленную скорость.