-i-

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ THANG MÁY
1
1.1. Giới thiệu 2
1.2. Lịch sử phát triển của thang máy 4
1.3. Phân loại thang máy 4
1.3.1. Phân loại thang máy theo công dụng 4
1.3.1.1. Thang máy chuyên chở người 4
1.3.1.2. Thang máy chuyên chở hàng có người ñi kèm 4
1.3.1.3. Thang máy chuyên chở hàng không có người ñi kèm 4
1.3.1.4. Thang máy chuyên chở người có hàng ñi kèm 4
1.3.1.5. Thang máy chuyên chở bệnh nhân 5
1.3.2. Phân loại theo hệ thống dẫn ñộng 5
1.3.2.1. Thang máy dẫn ñộng ñiện 5
1.3.2.2. Thang máy thủy lực 5
1.3.3. Phân loại theo các thông số cơ bản 6
1.3.3.1. Phân loại theo khối lượng vận chuyển của cabin 6
1.3.3.2. Phân loại theo tốc ñộ di chuyển của cabin 6
1.3.4. Phân loại theo hệ thống vận hành 7
1.3.4.1. Theo mức ñộ tự ñộng 7
1.3.4.2. Theo tổ hợp ñiều khiển 7
1.3.4.3. Theo vị trí ñiều khiển 7
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
8
2.1. Trang thiết bị cơ khí của thang máy 9
2.1.1. Tổng thể cơ khí thang máy 9

2.2.2.Yêu cầu ñối với hệ thống ñiều khiển thang máy 17
2.3. Hệ truyền ñộng trong thang máy 17
2.3.1. Ảnh hưởng của tốc ñộ, gia tốc và ñộ giật ñối với hệ truyền ñộng thang máy
17
2.3.1. Phân loại các hệ truyền ñộng trong thang máy 18
2.4. Nguyên tắc hoạt ñộng của thang máy 19
2.4.1. Hệ thống giao tiếp giữa hành khách và thang máy 19
2.4.2. Nguyên tắc hoạt ñộng của thang máy 19
2.4.2.1. Chế ñộ tự ñộng 19
2.4.2.2. Chế ñộ bằng tay 20
2.4.3.Tính năng hoạt ñộng của thang máy 20
2.4.3.1. Khi nhấn nút gọi tầng 20
2.4.3.2. Khi nhấn nút chọn tầng trong cabin 20
2.4.4. Phân tích sự cố và an toàn trong thang máy 21
2.4.5. An toàn về cửa 21
2.4.6. Cabin bị quá tải 21
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
22
3.1. Các phương pháp truyền ñộng của thang máy 23
3.1.1. Truyền ñộng kiểu kéo không có hộp số 23 -iii-

3.1.1.1. Mô tả 23
3.1.1.2. Hoạt ñộng 23
3.1.2. Truyền ñộng kiểu kéo có hộp số 23
3.1.2.1. Mô tả 23
3.1.2.2. Phần cơ 24
3.1.2.3. Lực kéo và công suất 24


-iv-

3.5.1. Lưu ñồ chương trình chính 70
3.5.2. Lưu ñồ chương trình bằng tay(manual) 71
3.5.3. Lưu ñồ chương trình tự ñộng(Auto) 72
3.5.4. Lưu ñồ ñiều khiển cửa 73
3.6. Chương trình ñiều khiển 73
Chương 4: THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
74
4.1. Thực nghiệm 75
4.2. Phân tích kết quả 75
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ðỀ XUẤT
77
5.1. Kết luận 78
5.2. ðề xuất 78
Phụ lục 1
79 -1-

liên quan ñến tài sản và tính mạng con người, vì vậy yêu cầu chung ñối với thang
máy khi thiết kế, chế tạo, lắp ñặt vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ
một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kĩ thuật an toàn ñược quy ñịnh trong các
tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm. Thang máy cần phải có ñầy ñủ các thiết bị an
toàn, ñảm bảo ñộ tin cậy như: ñiện chiếu sáng dự phòng khi mất ñiện, chuông
báo, an toàn cabin, công tắc an toàn của cabin, khóa an toàn cửa tầng. -3-

Hình 1.1: Hình dáng tổng thể của một thang máy

-4-

1.2. Lịch sử phát triển của thang máy
- Cuối thế kỷ 19 trên thế giới chỉ có một vài hãng thang máy như OTIS,
SHINDLER, chiếc thang máy ñã ñược chế tạo và ñưa vào sử dụng của hãng
thang máy OITS năm 1853, ñến năm 1874 hãng thang máy SHINDLER cũng
chế tạo thành công những chiếc thang máy khác. Lúc ñầu bộ tời kéo chỉ có một
tốc ñộ, cabin chỉ có kết cấu ñơn giản, cửa tầng ñóng bằng tay, tốc ñộ di chuyển
của cabin thấp. ðầu thế kỷ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra ñời như: KONE,
MITSUBISHI, NIPPON ELEVTOR, … ñã chế tạo các thang máy có tốc ñộ cao,
tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn.
- Vào những năm 1970 ñã chế tạo thang máy ñạt tốc ñộ 450m/ph, những

1.3.2. Phân loại theo hệ thống dẫn ñộng
1.3.2.1. Thang máy dẫn ñộng ñiện
Loại này dẫn ñộng cabin lên xuống nhờ ñộng cơ ñiện truyền qua hộp giảm
tốc tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin ñược treo bằng cáp mà
hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế.
Hình 1.2: Thang máy ñiện có bộ tời ñặt phía trên giếng thang
a, b) Dẫn ñộng cabin bằng puly ma sát
c) Dẫn ñộng cabin bằng tang cuốn cáp
1.3.2.2. Thang máy thủy lực
ðặc ñiểm của loại thang này là cabin ñược ñẩy từ dưới lên nhờ pittông-
xilanh thủy lực với hành trình tối ña là khoảng 18m, vì vậy không thể trang bị
cho các công trình cao tầng. -6-
Hình 1.3: Thang máy thủy lực
a) Pittông ñẩy trực tiếp từ ñáy cabin
b) Pittông ñẩy trực tiếp từ phía sau cabin
c) Pittông kết hợp với cáp gián tiếp ñẩy từ phía sau cabin
1.3.3. Phân loại theo các thông số cơ bản
1.3.3.1. Phân loại theo khối lượng vận chuyển của cabin
• Thang máy loại nhỏ Q < 500kg.
• Thang máy loại trung bình Q = 500kg
÷ -8-
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY
-9-

2.1. Trang thiết bị cơ khí của thang máy
2.1.1. Tổng thể cơ khí thang máy
- Các thiết bị chính của thang máy gồm có: cabin, tời nâng, cáp treo buồng
thang, ñối trọng, ñộng cơ truyền ñộng, phanh hãm ñiện từ, và các thiết bị ñiều
khiển khác.
- Tất cả các thiết bị của thang máy ñược ñặt trong giếng thang (khoảng
không gian từ trần của tầng cao nhất ñến mức sâu nhất của tầng 1), trong buồng

2.1.3.Thiết bị lắp ñặt trong giếng thang máy (Hình 2.1)
- Cabin: Trong quá trình làm việc cabin (5) di chuyển trong giếng thang
máy dọc theo các thanh dẫn hướng (6). -11-

- Trên nóc cabin có lắp ñặt phanh bảo hiểm. ðộng cơ truyền ñộng ñóng mở
cửa cabin (12). Trong cabin lắp ñặt hệ thống nút bấm ñiều khiển, hệ thống ñèn
báo, ñèn chiếu sáng cabin, ñiện thoại liên lạc bên ngoài hoặc chuông báo ñộng
trong trường hợp thang máy mất ñiện. Cung cấp ñiện cho cabin bằng dây cáp
mềm (11).

Hình 2.2: Cơ cấu nâng thang

- Hệ thống cáp treo (3) là hệ thống cáp treo hai nhánh một ñầu nối với cabin
một ñầu nối với ñối trọng (7) cùng với puly dẫn hướng.
- Trong giếng thang máy còn lắp ñặt hệ thống cảm biến vị trí nhằm chuyển
ñổi tốc ñộ ñộng cơ, dừng cabin ở mỗi tầng.
2.1.4. Thiết bị lắp ñặt trong hố giếng thang máy
Trong hố giếng thang máy lắp ñặt hệ thống giảm xóc 8 (hình 2.1) là hệ
thống giảm xóc dùng lò xo và giảm xóc thủy lực tránh sự va ñập của cabin và ñối
trọng xuống sàn của giếng thang máy trong trường hợp công tắc hành trình hạn
chế hành trình di chuyển xuống bị sự cố. -12-

2.1.5 Các thiết bị cố ñịnh trong giếng thang


ñịnh mức.
2.1.6.2. Ngàm dẫn hướng
Ngàm dẫn hướng có tác dụng dẫn hướng cho cabin và ñối trọng dọc theo
ray dẫn hướng và khống chế dịch chuyển ngang của cabin và ñối trọng trong
giếng thang không vượt quá giá trị cho phép. Có hai loại ngàm dẫn hướng: trượt
và con lăn.
2.1.6.3. Hệ thống treo cabin
Do ñối trọng và cabin ñược treo bằng nhiều sợi cáp riêng biệt cho nên phải
có hệ thống treo ñể ñảm bảo cho các sợi cáp nâng riêng biệt có ñộ căng như
nhau. Trong trường hợp ngược lại, sợi cáp chịu lực căng lớn nhất sẽ bị quá tải
còn sợi cáp chùng sẽ bị trượt trên rãnh puly ma sát nên rất nguy hiểm. Ngoài ra,
do có sợi chùng sợi căng nên các rãnh cáp trên puly ma sát sẽ bị mòn không ñều.
Vì vậy mà hệ thống treo cabin phải ñược trang bị thêm tiếp ñiểm ñiện của mạch
an toàn ñể ngắt ñiện dừng thang khi một trong các sợi cáp bị chùng quá mức cho
phép ñể phòng ngừa tai nạn. Khi ñó thang máy chỉ có thể hoạt ñộng ñược khi ñã
ñiều chỉnh ñộ căng của các cáp như nhau. Hệ thống treo cabin ñược lắp ñặt với
dầm trên khung ñứng trong hệ thống chịu lực của cabin.
2.1.6.4. Buồng cabin
Buồng cabin là một kết cấu có thể tháo rời ñược gồm sàn, trần và vách
cabin. Các phần này có liên kết với nhau và liên kết với khung chịu lực của
cabin. Buồng cabin phải ñược ñảm bảo với các yêu cầu cần thiết về mặt kĩ thuật
cũng như mặt mỹ thuật.
2.1.6.5. Hệ thống cửa cabin và cửa tầng
Cửa cabin và cửa tầng là những bộ phận có vai trò rất quan trọng trong việc
ñảm bảo an toàn và có ảnh hưởng ñến chất lượng, năng suất của thang máy. Hệ
thống cửa cabin và cửa tầng ñược thiết kế sao cho khi dừng tầng nào thì chỉ dùng
ñộng cơ mở cửa buồng thang ñồng thời hệ thống cơ khí gắn cửa buồng thang liên
kết với cửa tầng làm cho cửa tầng cũng mở theo. Tương tự khi ñóng lại thì hệ
thống liên kết sẽ không tác ñộng vào cửa tầng nữa mà buồng thang lại di chuyển
ñi lên các tầng khác.

S
MAX
* n ≤ S
d

+ Trong ñó:
• S
MAX
: lực căng cáp lớn nhất trong quá trình làm việc của thang
máy.
• N: hệ số an toàn bền của cáp, lấy không nhỏ hơn giá trị quy ñịnh
trong tiêu chuẩn, tùy thuộc vào tốc ñộ, loại thang máy và cơ cấu
nâng.
• S
d
: tải trọng phá hỏng cáp do nhà chế tạo quy ñịnh và ñược cho
trong bảng cáp tiêu chuẩn tùy thuộc vào loại cáp, ñường kính cáp
và giới hạn bền của vật liệu sợi thép bện cáp. -15-

2.1.7.4. Bộ kéo tời
Tùy theo sơ ñồ dẫn ñộng mà bộ tời kéo ñược ñặt ở trong phòng máy dẫn
ñộng nằm ở phía trên, phía dưới hoặc nằm ở cạnh giếng thang. Bộ tời kéo dẫn
ñộng ñiện gồm có hộp giảm tốc hoặc không có hộp giảm tốc. ðối với thang máy
có tốc ñộ lớn người ta dùng bộ tời kéo không có hộp giảm tốc.
2.1.8. Thiết bị an toàn cơ khí
Thiết bị an toàn cơ khí trong thang máy có vai trò ñảm bảo an toàn cho
thang máy và hành khách trong trường hợp xảy ra sự cố như: ñứt cáp, cabin chạy

- ðặt vấn ñề an toàn là tức là ñưa mọi khả năng, tình huống có thể xảy ra
trong khi sử dụng thang máy ñể tính toán, có biện pháp ñề phòng, xử lý nhanh
chóng. Có thể chia thành hai trạng thái hoạt ñộng của thang máy:
+ Thang máy hoạt ñộng bình thường: khi thang máy hoạt ñộng bình thường
cửa thang máy phải ñóng kín khi cabin ñang chuyển ñộng hoặc chưa dừng hẳn.
Sau khi cửa mở ñể cho hành khách ra vào tầng yêu cầu thì cửa cabin chỉ ñóng lại.
Nếu chưa quá tải và không còn hành khách hoặc hàng hóa nào di chuyển qua cửa cabin.
+ Thang máy có sự cố: khi cúp ñiện cabin cần ñược ñưa về tầng gần nhất và
mở cửa bằng nguồn phụ. Khi cabin chạy quá hành trình cho phép do bộ ñiều
khiển hoạt ñộng không bình thường hoặc vì lí do nào ñó, phải có biện pháp xử lý
ñể nó không tiếp tục chuyển ñộng phá vỡ kết cấu gây tai nạn. Cửa cabin và cửa
tầng phải có kết cấu thích hợp, cho phép mở ra trong trường hợp có sự cố và
thang máy ñang ở vị trí tầng nào ñó. Cabin cần có cửa thoát hiểm ñể sử dụng
trong các trường hợp xấu nhất.
- Các tín hiệu an toàn của hệ thống thang
+ Tín hiệu giới hạn trên: Bảo vệ khi cabin vượt lố tầng trên cùng.
+ Tín hiệu giới hạn dưới: Bảo vệ khi cabin vượt lố tầng dưới cùng.
2.2.1.2. ðộ tin cậy
ðộ tin cậy thang máy thể hiện ở:
+ Tuổi thọ làm việc của các bộ phận cao, ít bị hư hỏng.
+ Xử lý nhanh chóng, chính xác các yêu cầu sử dụng cho người sử dụng ñặt ra.
+ Sự phối hợp hoạt ñộng của các thiết bị, các thành phần trong thang máy
ñược ñiều khiển ñồng bộ và thống nhất.
2.2.1.3. ðộ chính xác dừng cabin ở mỗi tầng
- Một yêu cầu của thang máy là cabin phải dừng chính xác ở sàn tầng cần
dừng, … Nếu buồng thang không dừng chính xác, sẽ gây ra khó khăn trong việc
bóc dỡ hàng hóa (ñối với thang máy chở hàng) và hành khách ra vào khó khăn,
tăng thời gian ra vào của hành khách, làm giảm năng suất của thang máy (ñối với
thang máy chở người).
- ðể dừng chính xác cabin, cần tính một nửa hiệu số của hai quảng ñường

2.3. Hệ truyền ñộng trong thang máy
2.3.1. Ảnh hưởng của tốc ñộ, gia tốc và ñộ giật ñối với hệ truyền ñộng thang máy
- Một trong những yêu cầu cơ bản ñối với hệ truyền ñộng thang máy là phải
ñảm bảo sao cho cabin chuyển ñộng êm. Cabin chuyển ñộng êm phụ thuộc vào
gia tốc khi mở máy, khi hãm máy, tốc ñộ tăng tốc của gia tốc khi mở máy và tốc
ñộ giảm của gia tốc khi hãm máy (ñó chính là ñộ giật ρ của cabin ρ =d
2
v/dt).
- ðể con người không cảm thấy khó chịu. Tốc ñộ v của cabin phải nhỏ hơn
5 m/s, gia tốc a của cabin phải nhỏ hơn 1,5 m/s
2
và ñộ giật ρ của cabin phải nhỏ
hơn 10 m/s
3
. Ngoài ra, khi làm việc thang máy phải có ñộ ồn và ñộ rung không
vượt quá trị số tiêu chuẩn. -18-

- Bảng ñưa ra các thông số gia tốc tối ưu ñảm bảo năng suất cao, không gây
ra cảm giác khó chịu cho hành khách.

Hệ truyền ñộng
Tham số
Xoay chiều Một chiều
Tốc ñộ thang máy(m/s)
Gia tốc cực ñại(m/s
2
)

+ Phạm vi ñiều chỉnh tốc ñộ.
- Hệ truyền ñộng xoay chiều dùng ñộng cơ không ñồng bộ rotor lồng sóc
một cấp tốc ñộ. Loại ñộng cơ này có cấu tạo ñơn giản, giá thành hạ, tốc ñộ tin
ðếm
tầng
Hãm
dừng -19-

cậy, nhưng khó ñiều chỉnh tốc ñộ. Thường loại này dùng cho thang máy có tốc
ñộ thấp (v<0.5m/s) và tải trọng Q < 320Kg.
- Hệ truyền ñộng xoay chiều dùng ñộng cơ không ñồng bộ rotor lồng sóc
hai cấp tốc ñộ. Tốc ñộ lớn ñược dùng khi thang máy chạy từ tầng này ñến tầng
khác, còn tốc ñộ bé ñược dùng khi cabin gần ñến tầng cần dừng. Hệ ñộng cơ này
ñảm bảo dừng chính xác cao và hạn chế gia tốc dừng. ðảm bảo năng suất cao. Hệ
này dùng cho thang máy có tốc ñộ trung bình và tải trọng Q = 320÷3200KG.
- Hệ truyền ñộng xoay chiều dùng ñộng cơ không ñồng bộ rotor dây quấn.
Loại ñộng cơ này có cấu tạo phức tạp hơn và giá thành cao hơn ñộng cơ rotor
lồng sóc, nhưng dễ ñiều chỉnh tốc ñộ hơn và có thể hạn chế dòng ñiện mở máy.
Hệ truyền ñộng này dùng cho thang máy tốc ñộ nhanh và tải trọng lớn.
- Hệ truyền ñộng dùng ñộng cơ một chiều. ðộng cơ này có cấu tạo phức tạp
hơn và giá thành cao hơn ñộng cơ không ñồng bộ, nhưng có thể ñiều chỉnh tốc ñộ
một cách dễ dàng.
2.4. Nguyên tắc hoạt ñộng của thang máy
2.4.1. Hệ thống giao tiếp giữa hành khách và thang máy
- Tại mỗi tầng có bố trí các nút nhấn gọi thang: nút nhấn gọi thang lên, nút
nhấn gọi thang xuống. Mỗi nút nhấn ñều có ñèn tín hiệu phản hồi.
- Phía trên mỗi cửa tầng ñều có ñèn led 7 ñoạn. Ngoài ra, ở cạnh mỗi cửa

chữa khi thang máy gặp sự cố.
2.4.3.Tính năng hoạt ñộng của thang máy
- Thang máy ñáp ứng tất cả các lệnh của người sử dụng bằng chế ñộ hoạt
ñộng trên thông qua các bảng ñiều khiển, bảng báo hiệu ñã ñặt trước mỗi tầng và
trong buồng thang.
- Khi có yêu cầu sử dụng của hành khách, dù cabin ñang ở vị trí nào ñi nữa
thì chúng cũng phải thực hiện theo các thao tác sau:
+ Khi nhấn nút gọi tầng.
+ Khi nhấn nút chọn tầng trong cabin.
2.4.3.1. Khi nhấn nút gọi tầng
- Cabin sẽ ñến tầng có tín hiệu gọi.
- Cửa cabin sẽ tự ñộng ñóng mở cửa ra ñể ñón khách.
- Sau khi hành khách ñã vào trong cabin, cửa cabin sẽ ñóng lại và chờ lệnh
gọi tầng.
2.4.3.2. Khi nhấn nút chọn tầng trong cabin
- Thang máy chạy ñến tầng cần dừng. Trong quá trình ñó, tín hiệu ñèn báo
sẽ sáng báo hiệu báo cho hành khách biết tầng thang máy ñã ñi qua trong suốt
hành trình.
- Tại tầng ñến, cửa tự ñộng mở. Sau khi hành khách ñã ra khỏi cabin thì cửa
tự ñộng ñóng lại và chờ lệnh gọi khác (nếu thang ñã phục vụ tất cả các lệnh của
khách yêu cầu). -21-

2.4.4. Phân tích sự cố và an toàn trong thang máy
- Khi thang máy ñang chạy xuống ñến tầng dưới cùng hoặc ñang chạy lên
tầng trên cùng mà bộ phận ngừng tầng làm việc không chính xác, cabin sẽ chạy
lố rất nguy hiểm. Vì vậy tại các tầng này ta ñặt các công tắc hành trình gọi là giới
hạn trên và giới hạn dưới. Khi chạm công tắc này thang máy tự ñộng dừng lại.