Tất tần tật về đối trọng thang máy mà bạn cần phải biết?

Đối trọng thang máy là một thiết bị không thể thiếu trong thang máy cáp kéo. Vậy tác dụng của đối trọng là gì? Ứng dụng trong thang máy như thế nào? Chất liệu của đối trọng là gì? Nặng bao nhiêu là phù hợp?… Với bài viết sau Công Ty Hưng Phát sẽ đưa ra những giải đáp cho những câu hỏi trên để các bạn hiểu rõ hơn về đối trọng của thang máy.

Đối trọng thang máy là gì?

Đối trọng thang máy là bộ phận dùng để cân bằng tải trọng của cabin nhằm mục đích:

• Tạo lực căng cáp từ đó tạo lực ma sát nhất định giữa cáp và Puly máy kéo.
• Giảm thiểu công việc cho động cơ: thay vì phải kéo nguyên khối lượng của cabin và khối lượng tải của thang thì khi có đối trọng mức tải mà động cơ phải kéo chỉ bằng 1/2 tải trọng của thang, điều này giúp giảm áp lực lên động cơ, từ đó tăng sự bền bỉ và tuổi thọ của động cơ thang máy.
• Đối trọng kết hợp với hệ thống phanh làm hãm tốc độ động cơ khi cabin dừng tầng, làm cho thang máy vận hành được êm hơn
• Sử dụng đối trọng thang máy sẽ làm yêu cầu về công suất của động cơ giảm đi, từ đó giảm tối thiểu chi phí lắp đặt hệ thống thang
• Các thang tải hàng từ 300kg trở lên thì nên dùng đối trọng.

Lợi ích của 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 cơ 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 đầu tư ban đầu 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.

Cấu tạo đối trọng thang máy

• Khung cơ khí của đối trọng là phần khung thép hình chữ nhật để bao quanh và giữ toàn bộ cục bo đối trọng
• Bo đối trọng là bộ bằng gang hoặc bê tông bọc thép hoặc gang bọc nhựa
• Rail dẫn hướng để cho đối trọng di chuyển lên xuống
• Shoe đối trọng để kết nối giữa khung đối trọng và rail đối trọng, đối trọng được kết nối với cabin thông qua hệ thống ròng rọc bằng dây cáp và pulley.
• Với các loại thang nhỏ ,hoặc thang chở hàng mini dùng cho nhà hàng thì không cần lắp đối trọng, phần cáp sẽ được kết nối từ cabin vào một tang trống được lắp đặt dưới mặt đất

Cách tính trọng lượng của đối trọng thang máy

Trải qua nhiều thử nghiệm, các nhà sản xuất thang máy đã đưa ra một công thức chung để tính tải trọng thang máy. Công thức tính tải trọng như sau:

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 tối đa mà thang máy tải được. Ví dụ: Thang máy tải trọng tối đa 400kg (chở được 6-7 người) có cabin nặng 800kg thì đối trọng của thang máy sẽ là: 800kg+1/2*400kg=1000kg.

Đối trọng có thể nặng hơn hoặc nhẹ hơn được không?

Khi sản xuất thang, các hãng thang máy sẽ đưa ra một công thức tính cụ thể đối trọng phù hợp với thang từ đó đưa ra công suất máy kéo. Trong trường hợp đối trọng nhiều hoặc ít hơn sẽ tạo ra vấn đề công suất động cơ không đủ làm thang chạy bị gằn => đây là biểu hiện của động cơ phải chạy quá công xuất gây hiện tượng thang máy bị giật cục chứ không êm ái như bình thường.

Điều này sẽ dẫn tới hậu quả là thang sẽ phát sinh các lỗi do động cơ quá tải và động cơ có thể hỏng bất cứ lúc nào.

Rủi ro khi đối trọng thang máy không đủ tiêu chuẩn kỹ thuật?

• Các hệ thống đối trọng được sử dụng trong thang máy cũng mang theo một số rủi ro nếu nó không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Nhận thức được những rủi ro này và thực hiện các biện pháp phòng ngừa cần thiết là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn của thang máy.
• Nếu đối trọng không được cân bằng chính xác, sự ổn định của hệ thống thang máy có thể bị ảnh hưởng. Sự mất cân bằng có thể khiến thang máy không hoạt động bình thường, dẫn đến dừng và giật đột ngột hoặc khó kiểm soát chuyển động của nó. Tình huống này có thể khiến hành khách có cảm giác khó chịu thậm chỉ có thể gây nên các tai nạn nguy hiểm.
• Đối trọng không đủ có thể làm giảm khả năng chuyên chở của thang và dẫn đến quá tải. Điều này có thể dẫn đến hư hỏng và trục trặc các bộ phận của thang máy như dây cáp, ròng rọc và động cơ hoạt động dưới áp lực quá mức.
• Nếu đối trọng quá nặng trong hệ thống thang máy hoặc di chuyển ở tốc độ cao, ứng suất cơ học sẽ tăng lên và có thể dẫn đến lực căng quá mức cho hệ thống. Ngược lại, điều này có thể dẫn đến mài mòn, hư hỏng và thậm chí trục trặc các bộ phận.

Vật liệu nào được sử dụng để làm đối trọng thang máy?

Đối trọng thang máy là một trong những vật liệu được sử dụng trong hệ thống thang máy và quyết định khả năng chuyên chở của thang máy. Khung quầy thang máy được làm bằng kim loại. Nó giữ trọng lượng của thang máy giống như một cái lồng. Nó là một cấu trúc bằng thép ngăn chặn sự dịch chuyển của trọng lượng phụ do trọng lượng thân thịt rơi xuống trong quá trình vận hành thang máy hoặc tại thời điểm xảy ra tai nạn.

Đối trọng thang máy được sử dụng nhiều nhất là đối trọng làm bằng kim loại và bê tông. 

• Đối trọng làm bằng bê tông là vật liệu do lợi thế về chi phí, giá thành của đối trọng thang máy bằng bê tông chỉ khoảng 5-10 triệu đồng. Tuy nhiên, vật liệu này khi dùng làm đối trọng thang máy thì chỉ được sử dụng trong thang máy có tải trọng thấp do mật độ vật liệu thấp. Ngoài ra, bê tông có tính giãn nở nên đối trọng làm bằng bê tông chất lượng thấp có thể nứt vỡ trong quá trình sử dụng. 
• Đối trọng làm bằng kim loại (chủ yếu là gang, thép) giúp sử dụng tối ưu không gian hơn do chúng trọng lượng riêng lớn và độ bền cao. Trong một số trường hợp, chì cũng được sử dụng để làm đối trọng thang máy do trọng lượng riêng cao nhưng đối trọng loại này sẽ có chi phí cao hơn. Nó đặc biệt được ưu tiên trong các tòa nhà sử dụng thang máy kích cỡ lớn, cần nhiều khả năng chịu tải hơn. Chi phí cho một bộ đối trọng kim loại dành cho thang máy gia đình có mức giá từ 20 triệu đồng. Chi phí này cũng sẽ làm tăng giá thang máy gia đình nhất là với những sản phẩm thang máy nhập khẩu. 

Việc lựa chọn vật liệu được sử dụng trong đối trọng thang máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như yêu cầu thiết kế, kết cấu tòa nhà, khả năng chịu tải và giá thành. Nói chung, các vật liệu bền, dày đặc và tiết kiệm chi phí được ưu tiên để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của thang máy.

Các cách bố trí đối trọng thang máy

Trong lắp đặt thang máy có đối trọng thì tùy tình hình thực tế của mỗi công trình thì đối trọng sẽ được thiết kế ở phía sau hoặc phía hông công trình. Vậy trong trường hợp hợp nào thì nên chọn loại nào chúng ta sẽ tìm hiểu ngay sau đây

Thang máy đối trọng đặt phía sau

Là kiểu bố trí mà bộ phận đối trọng được bố trí ở phía sau cabin đối diện với cửa vào của thang máy. Đây là loại điển hình nhất, được ứng dụng cho các loại thang từ thang máy gia đình cho đến các loại thang máy tải trọng lớn, tốc độ cao dành cho các cao ốc.

Ưu điểm của cách bố trí này là:

• Giúp cho thang có kết cấu đẹp, tim cửa thang máy sẽ trùng với tim của cabin thang.
• Không mất phần không gian để làm phần khung bao xung quanh đối trọng.

• Nhược điểm: nhược điểm duy nhất là cabin không có độ sâu, tuy nhiên với các loại thang chở người thì đa số cabin hình chữ nhật nằm theo chiều ngang, và khi bước vào cabin thì người ta thường có xu hướng bước sang ngang hơn.

Thang máy đối trọng đặt bên hông

Là loại thang máy mà đối trọng được đặt ở bên phải, hoặc bên trái cabin theo hướng từ cửa cabin nhìn vào. Thang máy được thiết kế lắp đối trọng hông khi:

• Khi kích thước chiều sâu hố thang quá hẹp thì việc bố trí đối trọng hông sẽ giúp tối đa hóa kích thước chiều sau cabin: Ví dụ: với một hố thang có kích thước là 1600mm (rộng) x 1100mm (sâu) thì nếu để đối trọng phía sau thì kích thước cabin được là 1200mm x 600mm, tuy nhiên nếu đặt đối trọng hông thì cabin sẽ được 1000mm x 800mm như vậy sẽ hợp lý hơn.
• Những loại thang cần chiều sâu cabin càng lớn càng tốt như thang máy tải ô tô hay thang tải giường bệnh.

So với loại thang máy đối trọng sau thì ưu điểm của phương án này chính là nhược điểm của phương án kia, nhược điểm của thang đối trọng hông là tim cửa bị lệch với tim cabin và phải mất diện tích để làm khung bao đối trọng (khung bao đối trọng cũng chính là khung để bắt rail cabin).

Lưu ý kiểm tra, giám sát chất lượng đối trọng khi lắp đặt, sử dụng thang máy

• Giám sát chất lượng của đối trọng khi lắp đặt thang máy

• Đối trọng cần có giảm chấn. Do người sử dụng không hiểu biết chuyên sâu về đối trọng nên đơn vị lắp đặt thang máy thi công cẩu thả sẽ bỏ qua việc lắp đặt giảm chấn cho đối trọng. Vì vậy, khi sử dụng bạn cũng cần kiểm tra và yêu cầu lắp đặt thiết bị này.
• Đối trọng bê tông không bị nứt vỡ. Những loại đối trọng làm bằng bê tông, vỏ nhựa có chất lượng không đảm bảo thì rất nguy hiểm, cần phải làm bằng bê tông có độ giãn nở phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật. Cần yêu cầu về bảo hành đối trọng thang máy. Nếu nứt vỡ thì phải thay ngay.
• Các thanh đối trọng phải được liên kết chặt chẽ với nhau để đảm bảo nó không bị nứt vỡ và văng xuống cabin trong quá trình vận hành.

• Kiểm soát an toàn đối trọng khi vận hành

• Cần kiểm tra, giám sát thường xuyên chất lượng của đối trọng trong quá trình sử dụng thang máy. Việc kiểm tra, bảo trì và vận hành thường xuyên hệ thống đối trọng thang máy theo tiêu chuẩn an toàn đóng vai trò quan trọng cả về đảm bảo an toàn cho hành khách và duy trì tuổi thọ lâu dài cho thang máy.
• Việc kiểm tra đối trọng thang máy kịp thời và định kỳ thông qua một dịch vụ bảo trì thang máy đầy đủ sẽ đảm bảo chất lượng kỹ thuật của đối trọng, giúp cho sử dụng thang máy được an toàn. Nếu không được kiểm soát và bảo trì thường xuyên, hệ thống đối trọng có thể gặp trục trặc và dẫn đến những tai nạn không mong muốn.

HƯNG PHÁT với 11 năm kinh nghiệm cung cấp và lắp đặt thang máy nhập khẩu chắc chắn sẽ mang lại những trải nghiệm sản phẩm và dịch vụ tốt nhất đến tay Quý khách hàng.