В современных лифтах существуют очень строгие стандарты безопасности, большая часть из которых предусматривает защиту от свободного падения кабины лифта.
Система ловителей
Для уменьшения риска свободного падения кабины используются система, состоящая нескольких устройств безопасности, таких как ловители, ограничитель скорости, а также устройство контроля обрыва и ослабления каната.
Ловители – это устройства безопасности, предназначенные для остановки и удержания на направляющих кабины или противовеса, движущихся вниз с аварийным превышением скорости или обрыве всех тяговых канатов.
Система ловителей состоит из:
- Ограничителя скорости*, реагирующего на изменение скорости и при помощи каната, приводящего в действие механизм включения ловителей
- Натяжного устройства ограничителя скорости, обеспечивающего сцепления каната со шкивом ограничителя скорости;
- Механизма включения ловителей, обеспечивающего приведение в действие улавливающих устройств кабины;
- Улавливающих устройств, которые взаимодействуют с направляющими, останавливая и удерживая кабину.
Принцип действия ловителей резкого торможения основан на самозаклинивании рабочего элемента ловителей между поверхностью головки направляющей** и элементами конструкции ловителей, закрепленными на каркасе кабины.
(*Ограничитель скорости представляет собой устройство, предназначенное для приведения в действие ловителей. Ограничитель скорости движения кабины должен сработать, если скорость движения кабины вниз превысит номинальную не менее чем на 15 %.)
Рисунок 1 - Схема взаимодействия ограничителя скорости с ловителями
(**Направляющие предназначены для направления движения кабины в шахте. Они удерживают кабину от горизонтального смещения, обеспечивая тем самым необходимые зазоры между кабиной и оборудованием шахты. На направляющих удерживается кабина при срабатывании ловителей.)
Рисунок 2 - Направляющие кабины лифта (вид снизу вверх внутри шахты лифта)
Общий принцип работы системы ловителейОграничитель скорости, располагаемый в верхней части шахты лифта, находится в механической связи с кабиной лифта через канат ограничителя скорости. На кабине лифта, к тросу ограничителя скорости подсоединены ловители кабины и датчик срабатывания ловителей кабины. При превышении скорости кабины на 15% от номинальной скорости срабатывает ограничитель скорости. При срабатывании шкив ограничителя скорости прекращает вращение и останавливает канат ограничителя скорости. Поскольку движения кабины продолжается, остановленный канат ограничителя скорости приводит в движении ловители кабины. За счет трения между рабочими поверхностями улавливающего устройства и направляющими кабины, кабина останавливается. Одновременно датчик срабатывания ловителя кабины, размыкается цепь безопасности, т.е. передается сигнал контроллеру лифта на остановку движения лебедки (подъемного механизма) лифта. Ловители обеспечивают остановку кабины за доли секунды.
Рисунок 3 - Устройство ловителей кабины - 1 – Кабина лифта, 2 – рама кабины лифта, 3 – направляющие кабины лифта, 4 – поверхности улавливающего устройства ловителей кабины, 5 – канат ограничителя скорости, 6 – механическая связь ловителей кабины лифта с канатом ограничителя скорости
Рисунок 4 - Расположение элементов системы ловителей кабины – 1 – ограничитель скорости, 2 – канат ограничителя скорости, 3 – механическая связь троса ограничителя скорости с ловителями кабины, 4 – направляющая кабины, 5 – ловители кабины
Канаты
Хотя стандартом безопасности дополнительно предусмотрено что ловители также срабатывают при обрыве тяговых канатов кабины лифта, характеристики тяговых канатов сами по себе являются дополнительной защитой от падения кабины лифта в шахту.
Кабина подвешивается на стальных проволочных канатах. В соответствии со стандартом безопасности минимальное количество канатов должно быть не менее двух, однако на практике используется не менее восьми тросов. Коэффициент запаса прочности троса, при количестве тросов более трех, составляет не менее 12. Коэффициент запаса прочности определяется как отношение минимального разрывного усилия канатов, к максимальной нагрузке, действующей на этот канат при нахождении кабины с номинальной нагрузкой на нижней этажной площадке. Т.е. чтобы канаты разорвались, необходимо превысить номинальную загрузку лифта в 12 раз, что является физически невозможным, поскольку грузоподъемность лифта рассчитывается исходя из количества людей при полной загрузке кабины, при этом полезная площадь кабины лифта ограничивается ее грузоподъёмностью. Для примера, кабина грузоподъемностью 1000 кг рассчитана на 13 людей, исходя из предположения что один пассажир весит не более 75 кг. Чтобы предотвратить перегрузку кабины полезная площадь кабины номинальной грузоподъемностью 1000 кг не может превышать 2,4 м2 (в среднем 0,16 м2 полезной площади кабины лифта на одного пассажира).
Рисунок 5 - Тяговые канаты кабины лифта
