Лифт в обычном многоэтажном доме устроен как весы: кабина и противовес висят на одних стальных канатах, перекинутых через шкив лебёдки в машинном помещении. Когда двигатель крутит шкив, кабина едет вверх, противовес вниз, и наоборот. Противовес весит столько же, сколько кабина с половиной пассажиров, поэтому мотор поднимает не тонну, а разницу в пару сотен килограммов. Всё остальное в шахте – направляющие, ловители, тормоз, буферы, датчики – нужно, чтобы эта пара тонн металла двигалась ровно и никогда не упала. Разбираем по узлам, как это работает.
Из чего состоит лифт
Пассажирский лифт с электрическим приводом, а это 9 из 10 лифтов в жилых домах, состоит из десятка узлов. Часть из них пассажир видит каждый день, часть спрятана в шахте и машинном помещении.
| Узел | Где находится | За что отвечает |
|---|---|---|
| Шахта | Вертикальный ствол через все этажи, снизу приямок, сверху машинное помещение | Пространство для движения кабины и противовеса, крепление направляющих и дверей |
| Кабина | В шахте, на несущем каркасе с башмаками | Перевозит людей; на крыше кабины стоит привод дверей и часть датчиков |
| Противовес | В шахте, на своих направляющих сбоку или сзади кабины | Уравновешивает кабину, снижает нагрузку на двигатель |
| Лебёдка | Машинное помещение над шахтой (у лифтов без машинного помещения – в верхней части шахты) | Двигатель, тормоз и канатоведущий шкив: приводит кабину в движение и удерживает её на этаже |
| Канаты | От кабины через шкив к противовесу | Несут кабину и противовес; обычно 3–5 стальных канатов с запасом прочности не меньше 12-кратного |
| Направляющие | Стальные рельсы по всей высоте шахты | Не дают кабине и противовесу качаться, служат опорой для ловителей |
| Двери | Кабинные на кабине, шахтные на каждом этаже | Шахтные двери открываются только вместе с кабинными, когда кабина стоит на этаже |
| Станция управления | Шкаф в машинном помещении | Принимает вызовы, выбирает маршрут, управляет двигателем и дверями, следит за датчиками |
| Ограничитель скорости и ловители | Ограничитель в машинном помещении, ловители на каркасе кабины | Останавливают кабину на направляющих, если она разогналась сверх нормы |
| Буферы | В приямке под кабиной и противовесом | Смягчают посадку, если кабина или противовес проехали крайнее положение |
Как движется кабина: принцип действия
Начнём с противовеса, потому что без него остальное не имеет смысла. Его массу подбирают так, чтобы она равнялась массе пустой кабины плюс 40–50 % номинальной грузоподъёмности. У лифта на 630 кг это примерно кабина плюс 250–300 кг. В итоге при половинной загрузке система полностью уравновешена, и двигателю остаётся преодолеть только трение и инерцию. Пустая кабина едет вверх легче, чем вниз, а полная – наоборот.
Канаты при этом не наматываются на барабан, как в кране. Они лежат в ручьях канатоведущего шкива и держатся на нём силой трения: шкив вращается, канаты движутся вместе с ним. Отсюда термин «лифт с канатоведущим шкивом», и отсюда же жёсткие требования к износу ручьёв и канатов, которые проверяют на каждом освидетельствовании.
Двигателем управляет частотный преобразователь. Он плавно разгоняет кабину до номинальной скорости и так же плавно тормозит перед этажом. В типовых домах до 16 этажей лифты ездят со скоростью 1,0 м/с, в высотках ставят 1,6–2,5 м/с. Точность остановки по ГОСТ 33984.1-2016 – в пределах ±10 мм от уровня площадки, поэтому в исправном лифте порог между кабиной и этажом не чувствуется. Старые лебёдки без частотника останавливались рывком и с зазором до нескольких сантиметров, и именно это первым замечают жильцы после замены лифта.
Три схемы привода
- Редукторная лебёдка. Двигатель крутит шкив через червячный редуктор. Классика жилых домов, в том числе большинства лифтов Могилёвлифтмаш серий, которые встают в типовые шахты. Просто, ремонтопригодно, шумнее безредукторных.
- Безредукторная лебёдка. Тихоходный двигатель на постоянных магнитах вращает шкив напрямую. Тише, экономичнее по электричеству, компактнее. Именно такие лебёдки ставят в лифты без машинного помещения, где всё оборудование размещается в верхней части шахты.
- Гидравлический привод. Кабину толкает шток цилиндра, масло в который нагнетает насос. Канатов и противовеса нет, машинное помещение может стоять в стороне от шахты. Высота подъёма ограничена примерно 20 метрами, скорость обычно до 0,63 м/с, поэтому такие лифты живут в коттеджах, малоэтажных офисах и торговых центрах.
Какой тип лифта ставят в конкретное здание, зависит от этажности, интенсивности и бюджета. Разница между вариантами по назначению и приводу разобрана в статье о видах лифтов и лифтового оборудования.
Что происходит, когда вы нажимаете кнопку
- Вызов записанКнопка на этаже или в кабине замыкает цепь, станция управления запоминает вызов и подсвечивает кнопку. В жилых домах обычно стоит собирательное управление вниз: кабина по пути вниз забирает всех, кто нажал, а вверх едет по одному вызову.
- Двери закрыты и провереныПривод на крыше кабины сдвигает кабинные створки, они через отводку тянут за собой шахтные. Пока контакты всех дверей не подтвердили закрытие, двигатель не получит команду.
- Тормоз отпущен, кабина поехалаСтанция снимает тормоз лебёдки, частотный преобразователь плавно поднимает обороты двигателя. Датчики положения в шахте сообщают, какой этаж проезжает кабина.
- Замедление и остановкаЗа несколько метров до нужного этажа станция даёт команду на замедление, кабина подходит к площадке на ползучей скорости и встаёт в зоне точной остановки. Тормоз зажимает шкив.
- Двери открытыТолько после того, как датчик подтвердил, что кабина стоит на уровне этажа, привод открывает двери. Если в проёме человек, фотобарьер или реверс возвращает створки.
Почему кабина не падает: система безопасности
Страх «а вдруг оборвутся канаты» живёт почти у каждого пассажира, и он не имеет отношения к тому, как лифт устроен на самом деле. Канатов несколько, каждый рассчитан на нагрузку с запасом, и даже если бы порвались все разом, кабина всё равно не поехала бы вниз. Вот что её держит.
- Ограничитель скорости и ловители. Отдельный тонкий канат обегает шкив ограничителя в машинном помещении и связан с рычагом ловителей на кабине. Если кабина разгоняется быстрее номинала на 15 % и больше, ограничитель клинит свой шкив, канат дёргает рычаг, и клинья ловителей намертво зажимают направляющие. Кабина останавливается на рельсах, как вагон на стояночном тормозе.
- Тормоз лебёдки нормально замкнут. Пружины держат колодки прижатыми к тормозному шкиву всегда, а электромагнит отводит их только пока двигатель работает. Пропало электричество – тормоз сам зажался, кабина стоит.
- Буферы в приямке. Пружинные у медленных лифтов, гидравлические у быстрых. Гасят удар, если кабина или противовес проехали крайний этаж, чего при исправных концевых выключателях не бывает.
- Замки шахтных дверей. Дверь на этаже нельзя открыть, пока за ней нет кабины: механический замок отпирается только отводкой с кабины, а его контакт входит в цепь безопасности. Разомкнулся любой контакт цепи – лифт не двинется.
- Контроль загрузки. Датчик под полом кабины при перегрузке, как правило от 110 % номинала, блокирует отправление и включает сигнал.
- Двусторонняя связь. По ТР ТС 011/2011 из кабины должна быть переговорная связь с диспетчером, а диспетчерская обязана видеть аварийные сигналы. Так работает диспетчеризация лифтов: застрявший пассажир говорит с человеком, а не с пустотой.
Устройства безопасности мы подробно разбирали в отдельной статье о безопасности лифтов. Здесь важно одно: лифт спроектирован так, что любая единичная поломка переводит его в остановку, а не в падение.
Если лифт встал между этажами: нажмите кнопку связи с диспетчером и ждите. Не пытайтесь открыть двери и выбраться самостоятельно: кабина может стоять не на уровне площадки, а под дверью – шахта. Механик приезжает по аварийному вызову и выводит кабину на этаж вручную.
Что в лифте изнашивается и зачем ему обслуживание
Лифт в подъезде на 36 квартир делает 300–500 поездок в сутки, и каждая поездка – это старт, торможение, два открытия дверей. Быстрее всего изнашиваются ролики и вкладыши башмаков на направляющих, ролики дверей, тормозные накладки, контакты в цепи безопасности и сами канаты, которые со временем вытягиваются и теряют проволочки. Ни одна из этих деталей не ломается внезапно: у всех есть измеримый допуск, и механик на ежемесячном осмотре видит, сколько осталось.
Регламент задаёт ГОСТ Р 55964-2014: ежемесячный осмотр и смазка, квартальная углублённая проверка тормоза и ловителей, ежегодное техническое освидетельствование с участием аккредитованной лаборатории. Что именно делают на каждом уровне, расписано в статье о составе технического обслуживания, а условия и цены по Москве – на странице обслуживания лифтов. Когда узел уже выработал ресурс, его меняют целиком: лебёдку, станцию управления, двери. Это зона ремонта лифтов, и до 25-летнего рубежа такой ремонт почти всегда дешевле замены.
Частые вопросы
Зачем в лифте нужен противовес?
Противовес уравновешивает кабину: его масса равна массе пустой кабины плюс 40–50 % грузоподъёмности. Благодаря этому двигатель поднимает не всю кабину с людьми, а только разницу между кабиной и противовесом, и лебёдка для 9-этажного дома обходится мотором на несколько киловатт.
Что будет, если оборвутся канаты лифта?
Кабина не упадёт. Ограничитель скорости заметит разгон сверх номинала и через свой канат включит ловители: клинья зажмут направляющие, и кабина остановится на рельсах. Канатов при этом несколько, каждый с 12-кратным запасом прочности, и одновременный обрыв всех практически исключён.
Почему лифт останавливается, когда отключают электричество?
Тормоз лебёдки нормально замкнут: пружины зажимают его всегда, а отпускает электромагнит, пока есть питание. Пропало напряжение – тормоз сработал, кабина замерла там, где была. Дальше пассажир связывается с диспетчером, а механик выводит кабину на этаж вручную.
Чем лифт без машинного помещения отличается от обычного?
Принцип тот же: кабина, противовес, канаты и шкив. Отличие в том, что компактная безредукторная лебёдка и шкаф управления стоят в верхней части шахты, а не в отдельной комнате на крыше. Здание экономит 8–10 м² площади, а лифт получается тише и экономичнее.
С какой скоростью едет лифт в жилом доме?
В домах до 16 этажей стандарт 1,0 м/с: девять этажей кабина проезжает примерно за полминуты с учётом разгона и торможения. В зданиях выше ставят лифты на 1,6–2,5 м/с. Скорость выбирают при проектировании по этажности и расчётному пассажиропотоку.
Коротко
- Кабина и противовес висят на одних канатах через шкив лебёдки; противовес снимает с двигателя большую часть нагрузки.
- Частотный преобразователь даёт плавный разгон и остановку с точностью ±10 мм.
- Кабину от падения страхуют ловители с ограничителем скорости, нормально замкнутый тормоз, буферы и цепь безопасности дверей.
- Изнашиваются башмаки, ролики, тормоз и канаты, поэтому лифт ежемесячно осматривают и раз в год освидетельствуют.
Подбираете лифт для дома или здания? Расскажем, какая схема привода и грузоподъёмность подойдут под вашу шахту и пассажиропоток, и посчитаем монтаж под ключ.
Пассажирские лифты