Ловители и ограничители скорости

Ловителями называют устройства на кабине (противовесе), кото­рые в случае аварийной ситуации захватывают направляющие, оста­навливая кабину и прочно удерживая ее на направляющих.

Ограничителем скорости называют аппарат, контролирующий скорость кабины (противовеса). При достижении кабиной предельной скорости ограничитель скорости срабатывает и, воздействуя на лови­тели, заставляет их захватывать направляющие, останавливая кабину.

На ловители кроме ограничителя скорости воздействуют другие устройства, фиксирующие аварийную ситуацию, выраженную в виде обрыва или даже ослабления подъемных канатов. От ограничителя скорости ловители срабатывают независимо от того, работает лебедка или она обесточена, так как непосредственная связь ограничителя ско­рости с лебедкой отсутствует.

Ловителями оборудуют кабины всех лифтов, а также противовесы у лифтов, шахты которых расположены над проходами и помещения­ми, где могут находиться люди, если перекрытия под шахтой недоста­точно прочны.

Ограничитель скорости срабатывает при достижении кабиной (противовесом) определенного диапазона скоростей, предусмотренного ПУБЭЛ. Ограничитель скорости должен приводить в действие лови­тели, если скорость движения кабины (противовеса) вниз превышает номинальную скорость не менее чем на 15% и не более чем:

на 40% для лифтов с номинальной скоростью до 1,4 м/с включительно;

на 33% для лифтов с номинальной скоростью более 1,4 до 4 м/с включи­тельно;

на 25% для лифтов с номинальной скоростью более 4 м/с.

Ограничитель скорости должен быть снабжен приспособлением, позволяющим проверять срабатывание ограничителя и надежность его воздействия на ловители при движении кабины (противовеса) с номинальной скоростью.

На рис. 4.8 изображена принципиальная схема сов­местной работы ловителей и ограничителя скорости.

Схема содержит ограничитель скорости 1, представляющий собой центробежный регулятор, подвижные грузы которого при достиже­нии определенной скорости вращения зацепляют неподвижные баш­маки и останавливаются, останавливая при этом и канатоведущий шкив. В ручей канатоведущего шкива уложен канат 22 ограничителя скорости, концы которого замыкаются серьгой 21. В приямке канат 22 с помощью блока 16 нагружен натяжным устройством 15, положение которого контролируют контактным устройством 14. Чрезмерное опус­кание или подъем натяжного устройства 15 свидетельствует о ненормальной работе системы, что вызывается обрывом или излишней вы­тяжкой каната ограничителя скорости или защемлением каната в верх­ней части. Как при опускании, так и при подъеме натяжного устрой­ства отводка или кулачки воздействует на контактное устройство 14, отключая лебедку через систему управления лифта от электрического питания.

1– ограничитель скорости; 2, 4, 9 – рычаги; 3, 8, 10, 19 – тяги;

5, 20 –пружины; 6 – подвеска с подъемными канатами;

7, 14 – контактные устрой­ства; 11, 18 – ловители;

12, 17 – направляющие; 13 – кабина; 15 – натяжное устройство;

16 –на­тяжной блок; 21 – серьга; 22 – канат ограничителя скорости

Рисунок 4.8 – Принципиальная схема совместной работы ловителей и ограничителя скорости

С канатом 22 с помощью серьги 21 шарнирно соединено одно плечо трехплечего рычага 2, установленного на кабине. Два других плеча рычага 2 тягами 3 и 8 связаны с рычагами 4 и 9. Рычаги 2 и 9 соедине­ны тягами 19 и 10 с подвижными частями ловителей 18 и 11. Рычаг 2 и кинематически связанные с ним элементы устройства в исходном положении удерживаются пружиной 20.

Кабина 13, укрепленная на подвеске 6, удерживает пружину 5 в сжатом состоянии. Под пружиной 5 помещены плечо рычага 4 и контактное устройство 7, включенное в соответствующие цепи управления лифтом. Вся система работает следующим образом.

Движущаяся кабина рычагом 2 и серьгой 21 увлекает за собой канат 22, который с соответствующей скоростью приводит во вращение канатоведущий шкив ограничителя скорости 1. При достижении ско­рости кабины более 1,15 центробежный регулятор срабатывает, останавливая канатоведущий шкив, а вместе с ним и канат 22. По­скольку кабина продолжает опускаться, то рычаг 2 серьгой 21 пово­рачивается в направлении вращения часовой стрелки, растягивая пру­жину 20, и через кинематические цепи приводит в действие ловители 18 и 11. Одновременно с этим рычаг 4, действуя на контактное устрой­ство 7, отключает через систему управления лебедку от электричес­кого питания.

Таким образом, в результате срабатывания ограничителя скорости ловители 18 и 11 прочно захватывают направляющие 17 и 12, надеж­но удерживая кабину на этих направляющих.

Поскольку механизм ограничителя скорости приводится в движе­ние только канатом 22, связанным с кабиной, ловители срабатывают в зависимости от скорости движения кабины и независимо от того, ра­ботает или не работает лебедка лифта.

Кроме скорости кабины ловители контролируют натяжение подъемных канатов, присоединенных к подвеске 6. При обрыве канатов пружина 5 разжимается, воздействует на рычаг 4, поворачивая его по направлению вращения часовой стрелки и одновременно нажимая на контактное устройство 7. Рычаг 4 при повороте с помощью тяги 3 поворачивает рычаг 2, а с помощью тяги 8 и рычаг 9. Рычаги 2 и 9 через тяги 19 и 10 заставляют срабатывать ловители 18 и 11.

По характеру нарастания усилия в элементах ловителей в период остановки кабины или противовеса различают ловители жесткого дей­ствия и плавного торможения.

К ловителям жесткого действия относятся клиновые, эксцентриковые и роликовые (рис. 4.9). их особенность – жесткость срабаты­вания, которая объясняется быстрым ростом усилий до величины, оп­ределяющейся запасом энергии падающей кабины (противовеса). Такие ловители характеризуются короткими путями торможения (5 – 15 мм) и соответственно большим отрицательным ускорением. По этой причине ловители жестко­го действия допускаются у лиф­тов с номинальной скоростью до 0,75 м/с. Ловители устанавливают на верхнем или нижнем ригеле каркаса кабины.

а, б – клиновые; в, г – эксцентриковые; д, е – роликовые

Рисунок 4.9 – Схемы ловителей жесткого (мгновенного) действия

К ловителям плавного торможения относятся клещевые ловите­ли. Основное их отличие от ловителей жесткого действия заключается в том, что в ловителях плавного торможения в момент срабатывания усилие сжатия направляющих быстро растет, достигая расчетной вели­чины, затем остается практически без изменения на всем пути тормо­жения кабины (противовеса) до ее полной остановки. Это позволяет ос­танавливать движущуюся кабину (противовес) на определенном пути, не превышая допускаемых ускорений.

Основной элемент клещевых ловителей – прочные клещи с разноплечими рычагами, которые, зажимая своими рабочими органами неподвижные направляющие, останавливают подвижные части лифта.

На лифтах с номинальными скоростями 0,75 м/с и более широко применяют комбинированные клещевые ловители (рис. 4.10), в конструкцию которых включены элементы ловителей жесткого действия. В качестве первоначально срабатывающих элементов используют клиновые устройства.

1, 12, 16, 17, 21 – болты; 2, 7 –планки;

3 – клин; 4, 8 – колодки; 5, 19 – рычаги;

6 – фасонная шайба; 9 – роликовая обойма;

10 –штифт; 11, 14, 20 – пружины; 13 – ось; 15 – втулка;

18 – кольцо

Рисунок 4.10 – Комбинированный ловитель

Ловители действуют следующим образом. При остановке каната ограничителя скорости (аналогично системе с жесткими ловителями) клин 3 перемещается вверх относительно клиновой колодки. При этом сначала выбирают зазоры между направляющей и рабочими поверхно­стями клина и тормозной колодки, а затем при заклинивании направ­ляющей короткие плечи рычагов разводятся в стороны, сводя при этом длинные плечи рычагов и сжимая пружину.

В начальный момент тормозная колодка скользит по направляющей, а клин на некоторое время останавливается на ней, позволяя клиновой колодке перемещаться вниз относительно клина и тем са­мым зажимать направляющую в клещах. После того как клин займет верхнее положение относительно клиновой колодки, его рабочая поверхность начинает скользить по направляющей вместе с кабиной, а усилие зажатия направляющей, достигнув наибольшей величины, перестает нарастать.

Зазоры между направляющей и рабочими поверхностями клина и тормозной колодки должны быть 2,5 мм и распределяться симметрично.

Ограничитель скорости – аппарат, воздействующий на ловители при достижении кабиной (противовесом) предельной скорости. Прин­цип работы ограничителя скорости основан на использовании центро­бежной силы вращающихся грузов, которые приводятся в движение в зависимости от скорости движения кабины (противовеса).

Ограничители скорости устанавливают в машинном помещении и редко на крыше кабины. При установке ограничителя скорости в машинном помещении он приводится в действие канатом ограничителя скорости, расположенным по всей высоте шахты. Канат натянут на­тяжным устройством и связан с кабиной.

Широко распространены горизонтальные (плоские) ограничители скорости (рис. 4.11), у которых ось вращения грузов расположена горизонтально.

Ограничитель скорости работает следующим образом. В исходном положении канат 11 ограничителя скорости огибает ручей большего диаметра канатоведущего шкива 12. При движении кабины канат перемещается вместе с нёй и приводит во вращение канатоведущий шкив.

Грузы при вращении вместе со шкивом испытывают центробежные силы, стремящиеся повернуть грузы от центра вращения. От поворота во внешнюю сторону грузы удерживаются пружиной 24, которая воздействует на оба груза и стремится повернуть их внутрь к оси вращения шкива.

Если шкив с грузами вращается в соответствии с номи­нальной скоростью движения кабины, то центробежные силы сжимают пружину 24 на такую величину, что грузы 1 при вращении не задева­ют выступающие полукольца 3. Если же скорость кабины превышает номинальную больше чемна 15% (предельная скорость), то грузы под действием центробежной силы расходятся от центра вращения на та­кую величину, что они своей рабочей частью зацепляют полукольца 3 и шкив останавливается.

Система рассчитана так, что силы трения между канатом ограничителя скорости и ручьем канатоведущего шкива достаточны, для включе­ния ловителей. Ловители срабатывают, и кабина садится на направляющие. После снятия с ловителей и приведения системы в исходное положение лифт может нормально работать.

Натяжное устройство оборудуют конечным выключателем, который фиксирует как излишнее опускание груза, что соответствует слишком большой вытяжке каната ограничителя скорости или его обрыву, так и чрезмерный подъём груза, вызываемый ненормальной работой каната.

1 – груз; 2 – корпус; 3 – полукольцо (упор); 4 – башмачок;

5, 24 – пружины; 6 – стержень; 7 – крышка люка; 8, 23, 25 – гайки;

9, 20 – оси; 10 – стопорное устройство; 11 – канат;

12 – канатоведущий шкив; 13 – разрезное кольцо;

14 – шарикоподшипник; 15 – масленка; 16 – кольцо; 17 – шплинт;

18, 21 – шайбы; 19 – втулка; 22 – стойка; 26 – тяга;

27 – кронштейн; 28 – винт

Рисунок 4.11 – Ограничитель скорости

Буфера и упоры

Буфера и упоры — это устройства для ограничения хода кабины или противовеса в случае опускания их ниже первой рабочей площад­ки лифта. Устройства устанавливают в нижней части шахты на дне приямка и рассчитывают на посадку кабины с нагрузкой, превышаю­щей номинальную грузоподъемность лифта на 10%, или на большую нагрузку, соответствующую свободному заполнению кабины, если ее полезная площадь пола превышает норма­тивную.

1 – плита; 2, 4 – болты; 3 – пружина; 5 – балка; 6 – фун­дамент

Рисунок 5.1 – Пружинный бу­фер

Посадка кабины или противовеса на буфер в условиях эксплуатации может быть только в случае нарушения нормальной работы эле­ментов лифта. Поскольку у лифтов наиболь­шая возможная скорость определяется огра­ничителями скорости, то расчет буферов ве­дут из условий этих наибольших скоростей, причем расчетные скорости зависят от номи­нальной скорости лифтов.

Буфера на лифтах со скоростью 1,4 м/с рассчитывают на скорость = 1,4 ; при от 1,4 до 4 м/с 1 = 1,33 ; при > 4 м/с = 1,25 .

Буфера делают такими, чтобы при посадке на них кабины с грузом или без груза при скорости ускорение не превышало бы 25 м/с² 2,5 g, где g – ускорение свободно­го падения.

На лифтах со скоростью до 1 м/с следует применять пружинные буфера, а со скоростью, превышающей 1 м/с, – гидравлические.

Пружинный буфер (рис. 5.1) представляет собой цилиндрическую пружину 3, установленную на плите 1 и центрирующуюся относитель­но основания пустотелым цилиндром, приваренным к плите. Плита жестко закреплена на фундаменте 6 или металлических балках 5 ос­нования приямка анкерными болтами 2 или болтами 4. Кабина (про­тивовес) при посадке на буфер сжимает пружину, снижая скорость с соответствующим ускорением.

При больших номинальных скоростях лифта для необходимого замедления пружинным буфером потребовалась бы пружина большой длины. В этих случаях применяют гидравлические буфера (рис. 5.2), которые представляют собой корпус 5, приваренный к основанию 2. В центре основания установлен шток 4, выполненный в виде конуса основанием вниз. На верхнем конце штока 4 закреплена фасонная шай­ба 6 с отверстиями для прохода масла.

В зазоре, образуемом внешними частями кольца 16 и торцовой шайбы 18, пружинным кольцом 17 крепят верхнюю часть чехла 14, защищающего поверхности подвижной части буфера от попадания пыли. Для слива масла в нижней части корпуса 5 предусмотрено сливное отверстие, перекрываемое пробкой 22 с прокладкой.

1,12 – гайки; 2 – основание; 3,20 – амортизаторы; 4 – шток;

5 – корпус; 6, 18 – шайбы; 7 – контактное устройство; 8 – цепь;

9 – емкость для масла; 10, 16 – кольца; 11 – втулка, пружина;

14 – чехол; 15 – плунжер; 17 – пружинное кольцо;

19 – кронштейн; 21 – ли­нейка для измерения уровня масла;

22 – пробка

Рисунок 5.2 – Гидравлический буфер