Felvonók és mozgólépcsők hajtásának elemei

a.) Villamosmotorok és hajtóművek

A tárgyalt berendezések közös jellemzője, hogy haladási sebességük viszonylag kicsi, [0,25-3,2 m/s], így a szükséges energiát biztosító villamos motor után, jelentős fordulatszám csökkentést és ugyancsak jelentős nyomatéknövelést biztosító áttételekre, csigahajtóművekre van szükség. Csak a nagyobb teherbírású felvonóknál és a mozgólépcsőknél szokásos a két, esetleg háromfokozatú fogaskerék hajtómű. A gépházban lévő hajtóegységet pedig a 254.

ábra mutatja.

254. ábra Hajtótárcsa

Lendkerék Motor és hajtómű

A villamosmotor és a hajtómű között általában gumidugós tengelykapcsoló van, ami egyúttal a féktárcsa szerepét is betölti. A tengelykapcsoló két része közül mindig az kapcso-lódik a hajtómű tengelyéhez, amelyik a féktárcsa szerepét is betölti, így motorcsere esetén a fék – mint rögzítő fék – hatásos marad. A fékszerkezet mindig kétpofás és nyomórugó vagy súlyterhelésű, és mindkét irányban egyaránt hatásos kell, hogy legyen. A fékszerkezet oldását egyenáramú vagy háromfázisú elektromágnes biztosítja. A fékszerkezet csak akkor lehet ki-oldott állapotban, ha a hajtó villamos motor áram alatt van. Szükség esetén – lehúzott főkap-csoló mellett, szerelői beavatkozásként – a fékszerkezet kézi oldására is lehetőség van és így lehetséges a berendezés kézi kerékkel – amely egyben lendkerék is – való mozgatása.

Az alkalmazott rövidre zárt forgórészű villamosmotorok 6 vagy 4 pólusúak, de a pontos szintbeállás érdekében alkalmaznak pólusváltós motorokat is, 6/24-es vagy 4/16-os kivitel-ben. Ez utóbbiak a legelterjedtebbek, mivel szinte kizárólag ezek üzemelnek a 10 emeletes panelépületekben (1 m/s sebességgel). Az 1 m/s feletti sebességeknél az utóbbi években a szabályozott váltakozó áramú hajtások már teljesen kiszorították a pólusváltós hajtásokat és terjedőben van a szabályozott szinkronmotoros hajtás is.

A felvonóiparban alkalmazott villamosmotorok esetében gyakoriak az indítások, irány-váltások és a terhelési állapot ugrásszerű változása, a magas kapcsolási szám [60 k/h, 120 k/h, 180 k/h, 240 k/h], és az indítási idő behatárolása miatt különleges üzeműek. A felvonómotor katalógusában nem az indítási időt határolják be, hanem a megengedett maximális tehetetlen-ségi nyomatékot: [ΣGD²] adják meg. Ezt a gyakorlatban úgy valósítják meg, hogy a haladó és forgó tömegeknek a villamosmotor tengelyére számított redukált tehetetlenségi nyomatékát, lendkerék alkalmazásával a katalógusban található [ΣGD²] 97-98 %-ára egészítik ki.

A beépített teljesítményszükséglet érdekében, a ma szokásos felvonóknál szinte kivétel nélkül, ellensúlyokat alkalmaznak, amellyel a fülke súlyát és a hasznos terhelés felét egyenlí-tik ki. Így a villamosmotor úgynevezett négynegyedes hajtásban üzemel, vagyis mindkét for-gásirányban előfordul motoros vagy generátoros üzem is.

b.) Vonóelemek

Felvonók esetében a vonóelemek szinte kizárólag acélkötelek, míg a páternosztereknél, mozgólépcsőknél és a mozgójárdáknál hevederes-görgős láncok. A felvonóknál a kötélveze-tés különböző típusai terjedtek el. A vonóelemeket a tényleges húzásra méretezik, az előfor-duló legnagyobb névleges statikus terhelés alapulvételével. Acélkötelek esetében ez a bizton-sági tényező: b ≥12, de a kötél (d) és a hajtódob (D) vagy hajtótárcsa (D) átmérőviszonytól (D/d), és a terelőkerekek számától függően akár még 30-40 is lehet. A biztonságot fokozza még, hogy a kötélágak száma legalább kettő, de súrlódó, vagy hidraulikus hajtás esetén lega-lább három. Lánchajtásos felvonóknál a biztonsági tényező: b ≥ 10, mozgólépcsőknél és pá-ternosztereknél: b ≥ 5. Az alkalmazott láncok száma ebben az esetben is kettő.

c.) Hajtási módok

Súrlódó hajtás

A ma használatos felvonók többsége hajtótárcsás kivitelben készül, amelynek feltétele az ellensúly (E) megléte. A hajtótárcsán átvetett kötélelem egyik vége a fülkéhez (F) van rög-zítve, a másik vége pedig az ellensúlyhoz. A hajtótárcsára fel- és lefutó, két kötélágban ébre-dő a kötélerők hányadosa, az áthúzási viszonyszám: ≤ e^μ’*ß , ahol μ’ a látszólagos súrlódási tényező, ß kötél átfogási szöge a hajtótárcsán (előírás: ß ≥135°).

Ahhoz, hogy a kötelek a hajtótárcsán rendezetten helyezkedjenek el, párhuzamos hor-nyokat kell készíteni. Ezeknek a hornyoknak a szokásos alakja: félköríves, félköríves

alámet-szett, vagy ék alakú. Az alámetszés szélessége, vagy az ék szöge is lehet különböző. Az a tapasztalat, hogy a különböző alakzatok esetében azonos átfogási szög, azonos tárcsaanyag és azonos acélkötél esetében is az áthúzási viszonyszám változik. Ebből visszaszámlálva hatá-rozták meg az egyes alakzatokhoz tartozó látszólagos súrlódási tényezőt, ami ezek szerint nem csak az anyagi minőségtől függ, és ezért nevezik látszólagosnak. Annak biztosítása, hogy a kötélágakban fellépő erők hányadosa a fenti határértéket semmi esetben se léphesse túl, a hajtótárcsás hajtások legkényesebb része. Ezért e hányados számításánál – különösen a 30 m feletti emelőmagasságoknál – a kötelek és az úszókábel súlyát is figyelembe kell venni.

Ha a leggyakoribb esetet vesszük figyelembe – H ≤ 30 m – akkor az ellensúly nagysága - a fel- és lemeneti áthúzási szám azonosság alapján (Q = F feltétellel): E/F = (Q+F)/E

összefüggésből,

- a fel- és lemeneti hajtó és fékező nyomaték azonosságból: E = F + 0,5*Q feltételekkel határozható meg, amelyre az

1,41 F < E < 1,5 F egyenlőtlenség adódik.

Az ellensúly ilyen értelmű meghatározása a hajtótárcsa igénybevétele szempontjából határozottan előnyös, a motorra nézve pedig – ami némileg amúgy is túlméretezett – nem jelent számottevő túlterhelést. Különösen nem, ha figyelembe vesszük, hogy ez a túlterhelés csak fel irányban és teljes terhelés esetén jelentkezik, ami a forgalmi viszonyokat tekintve igen ritkán fordul elő.

Lánchajtás

Kiterjedten alkalmaznak azonban lánchajtásokat a mozgólépcsőknél és a páternoszte-reknél, mégpedig mindkét esetben nem egy, hanem két-két lánckereket, amelyek egymással párhuzamos síkban helyezkednek el.

Hidraulikus hajtás

A felvonóknál alkalmazott hidraulikus hajtások alapvető jellemzője, hogy a hajtás csak fel irányban működik, le irányban a villamosmotor áll, és a le irányú mozgást kizárólag a sze-leptömb szabályozza. A lágy indítást és a zökkenőmentes megállást mindkét irányban a sza-bályozott szelepek biztosítják. Ezek segítségével állítható be a fülke menet diagramja, amely a lágy indítást és fékezést is lehetővé teszi.

A szokásos hidraulikus hajtásoknál ellensúly nincs és csak egy hidraulikus hengert alkalmaznak. Kisebb emelőmagasságoknál aláfúrt, vagy mellé állított hidraulikával. Az előb-bit a nagyobb teherbírású fülkéknél az utóbelőb-bit a kisebb teherbírásúaknál alkalmazzák. Ez utóbbinak hátránya, hogy a fülkét nem koncentrikusan emelik, hanem úgynevezett puttonyos vázszerkezetet alkalmaznak. Egy hidraulikus hajtású felvonót és szerkezeti egységeit szemlél-teti a 255. ábra.

255. ábra

Szabályozott villamos hajtás

A hagyományos hajtótárcsás felvonó hajtásoknál, de minden más hajtásnál is alkalmaz-hatóak azok a váltóáramú szabályozott hajtások, amelyeket gyakran a meglévő rövidre zárt forgórészű motorokra telepítenek, abból a célból, hogy az indítás finomabb és a megállás zökkenőmentésebb, a szintbeállás pedig pontosabb legyen. Több változata ismert, de ma már csak a teljesen kiforrott, és az egész folyamatot szabályozó rendszerekről érdemes beszélni.

A frekvencia-szabályozott hajtások áramkörileg négy fő részből állnak: egyenirányí-tóból, közbenső egyenáramú körből, inverterből és a szükséges vezérlő szabályozó áramkö-rökből.