Tầm quan trọng của đối trọng thang máy

1. Đối trọng thang máy là gì?

Đối trọng thang máy là một thiết bị trong cấu tạo của thang máy có tác dụng mang lại sự cân bằng cho hệ thống treo cabin và giúp việc nâng và hạ cabin trở nên đơn giản hơn, giúp giảm kích thước và năng lượng cần dùng của động cơ.  

Trong thang máy, cabin và đối trọng thang máy được đặt trên một trục nằm trong mặt phẳng thẳng đứng và được neo bởi các đường ray dẫn hướng để tránh va chạm hoặc ma sát ngoài ý muốn và duy trì quỹ đạo di chuyển lên xuống tuyến tính.

Đối trọng thang máy được đặt trong trục hành trình thang máy (giếng thang), có thể đặt ở bên cạnh hoặc phía sau cabin thang máy tùy thuộc vào thiết kế của cửa thang máy

2. Cấu tạo của đối trọng thang máy

Đối trọng của thang máy bao gồm những điều kiện sau:

Rail dẫn hướng: rail đối trọng được lắp từ mặt hố PIT đến đỉnh hố thang.

Khung đối trọng: bộ phận này là khung cơ khí để đặt các cục đối trọng vào.

Cục đối trọng: Cục đối trọng có trọng lượng từ 25kg – đến 50kg. Kích thước cục sẽ được sản xuất phụ thuộc vào kích thước thực tế hố thang công trình. Cục đối trọng có thể làm bằng gang đúc hoặc bê tông rồi bọc sắt ở ngoài.

Shoe dẫn hướng: là thiết bị dùng để kết nối khung đối trọng với rail dẫn hướng

3. Cách tính trọng lượng đối trọng thang máy

Trọng lượng Đối trọng = Trọng lượng cabin rỗng + (Mức tải tối đa của cabin) / 2

Trong đó, trọng lượng của cabin thang máy rỗng là tải trọng kết cấu của nó. Mức tải tối đa của cabin là mức tải trọng danh nghĩa tối của nó cho người và hành khách.

Ví dụ, một thang máy có mức tải trọng của cabin là 1000kg, khối lượng phần kết cấu cabin là 600kg thì trọng lượng cần thiết của đối trọng là 600kg + 1000kg/2 = 1100kg.

4. Lợi ích của việc sử dụng đối trọng thang máy

Đối trọng là một thành phần quan trọng của hệ thống thang máy và có rất nhiều lợi ích. Dưới đây là một số lợi ích của việc sử dụng đối trọng thang máy:

• Giúp cho cabin thang máy được nâng hạ dễ dàng hơn

Đối trọng giúp động cơ di chuyển lên xuống cabin dễ dàng hơn nhiều. Nhờ có đối trọng, động cơ không cần nhiều lực để di chuyển cabin lên xuống. Giả sử rằng cabin và những thứ bên trong nặng hơn đối trọng, nó sẽ đủ để động cơ tách chênh lệch trọng lượng giữa hai bên và tạo ra một số lực bổ sung để thắng ma sát trên các ròng rọc.

• Di chuyển an toàn

Đối trọng rất quan trọng để đảm bảo an toàn trong hệ thống thang máy. Bởi vì sử dụng ít năng lượng hơn nên ít tạo ra lực căng trên dây cáp, giúp dây cáp kéo dài hơn đồng thời giúp thang máy an toàn hơn. Ngoài ra, hệ thống đối trọng còn ngăn chặn tình trạng dừng đột ngột, giật cục hay chuyển động vượt tốc, mất kiểm soát của thang, mang đến hành trình an toàn hơn.

• Tăng khả năng chuyên chở của thang máy

Hệ thống đối trọng tăng khả năng chuyên chở của thang máy. Nhờ đối trọng cân bằng một phần tải trọng cần mang trong cabin thang máy nên có thể chở thêm tải trọng. Điều này làm tăng khả năng sử dụng và hiệu quả của thang máy.

• Sử dụng năng lượng tối ưu

Động cơ cần rất nhiều năng lượng để di chuyển cabin. Hệ thống đối trọng giúp giảm lượng năng lượng mà động cơ phải tiêu tốn để di chuyển cabin lên trên. Động cơ thang máy làm việc với một công suất nhỏ hơn mà không bị quá tải. Nhờ đó, động cơ tiêu tốn ít năng lượng hơn để di chuyển cabin trên cùng một quãng đường. 

• Mặt khác, đối trọng thang máy làm giảm tần suất và lực phanh cần để dừng cabin thang máy. 
• Tiêu thụ năng lượng ít hơn có nghĩa là chi phí và chi phí bảo trì thang máy sẽ thấp hơn.

• Tiết kiệm không gian

Đối trọng thang máy cũng giúp tiết kiệm không gian trong hệ thống thang máy. Hệ thống đối trọng nằm bên trong hố thang máy được thiết kế phù hợp với chuyển động của cabin. Nhờ đó, không gian sử dụng của thang máy có thể được sử dụng hiệu quả hơn. Đối trọng thang máy thường có dạng thanh dài, dẹt nhằm giảm kích thước thang máy nhưng vẫn đảm bảo được trọng lượng cần thiết. 

Ngoài ra, không cần một trống cuộn cỡ lớn để cuộn toàn bộ cáp, nhờ đối trọng thang máy, động cơ chỉ cần một puli có đường kính nhỏ để nâng hạ cabin mà không bị ảnh hưởng nhiều bởi chiều cao hành trình của thang máy.

5. Cách bố trí đối trọng thang máy

Khi lắp đặt đối trọng thang máy, thường sẽ có 2 cách đặt vị trí đối trọng là: đối trọng đặt phía sau và đối trọng bên hông.

5.1 Đối trọng thang máy đặt phía sau

Phần đối trọng được đặt phía sau cabin thang máy và đối diện với cửa ra vào.

Ưu điểm:

• Phù hợp với các loại thang máy gia đình hoặc thang máy chung cư, khách sạn.
• Giúp cho thang máy có kết cấu đẹp.
• Tim cửa thang máy trùng với tim của cabin thang.
• Không mất phần không gian để làm phần khung bao xung quanh đối trọng.

Nhược điểm:

• Làm giảm độ sâu cabin

5.2 Đối trọng thang máy bên hông

Phần đối trọng thang máy ở cách bố trí này sẽ nằm bên phải hoặc bên trái của thang theo hướng từ cabin nhìn vào.
Ưu điểm:

• Với những công trình cần cabin rộng như thang máy tải ô tô thì lắp đối trọng hông là cần thiết.
• Không chiếm quá nhiều phần diện tích của cabin.

Nhược điểm:

• Tim cabin lệch so với tim cửa.
• Mất diện tích để làm khung đối trọng