قطعات آسانسور هیدرولیک

آسانسورهایی که حرکت در آنها به واسطه فشار روغن اعمال شونده به شفت جک انجام می شود را آسانسورهای هيدروليک میگویند.

پاور یونیت

پاور یونیت تولید کننده نیروی محرکه و ایجاد کننده فشار بر روغن برای حرکت جک می باشد.

اجزای پاور یونیت ها عبارتند از :

تانک، موتور، مجوعه شیر ها، پمپ

کاراسلینگ

کاراسلینگ فریم نگهدارنده کابین است . کاراسلینگ های صنعتی از پیش آماده، در ابعاد استاندارد دهانه ریل 60، 70 ، 80، 90 و 110، و در مدل های یکطرفه، دوطرفه و پیتلس، موجود می باشند.
این کاراسلینگ ها مجموعه ی کامل  پاراشوت، ستون زیرجک، رولر، کفشک و قلاب سربکسل های مخصوص، فلکه هرزگرد، نگهدارنده جک، براکت های اتصال جک، صفحه شابلون و … را در بر دارند.

صفحات نگهدارنده plate

به صفحات ضخيم و مقاوم که بسته به نوع جک در زير يا بالاي جک قرار گرفته و وظيفه انتقال فشارهای وارده از بارهاي استاتيکی و ديناميکی به سازه ساختمان را دارد صفحات نگهدارنده گويند.

محفظه روغن

بخش ديگري که داخل پاوريونيت قرار دارد محفظه کوچکي است که وظيفه آن کاهش نوسان در فشار و حجم روغن و نيز جلوگيري از ايجاد سروصدا و حرکت ضربه ای روغن در داخل سيستم، لوله ها و اتصالات می باشد. بايستي توجه داشت که جهت گردش موتور الکتريکي و پمپ در عملکرد جهت گردش موتور الکتريکي و پمپ در عملکرد اين سيستم بسيار مؤثر بوده، به همين دليل در راه اندازي اوليه موتور و پمپ الکتريکی به جهت گردش آن بايستي توجه گردد.
راه اندازي موتور برقی از نوع ستاره يا ستاره مثلث بوده و پمپ هاي هيدروليکی عموماً از نوع مارپيچی مي باشند. بعلت اصطکاک در داخل لوله های هيدروليک و همچنين خمش هاي لوله، رعايت برخي از اصول ابتدائی در لوله کشي الزامي مي باشد.
درواقع بايستي سعي گردد که طول لوله هاي هيدروليکي را به حداقل رسانده و به منظور جلوگيري از ايجاد ارتعاش و سروصدا استفاده از بست به فواصل يک متري اهميت خاصي دارد. در صورتيکه مجبور به استفاده از لوله هايي به شکل نيم دايره باشد بايستي تمام مساعی بکار گرفته شود تا شعاع گردش لوله که به قطر لوله بستگي دارد به اندازه کافي بوده تا اصطکاک و ارتعاشات داخل آن به حداقل ممکن برسد. ابعاد محفظه برحسب ظرفيت و سرعت بالابر متفاوت بوده و هر يک از سازندگان بالابرهاي هيدروليکي در حدود پنج الي شش نوع ابعاد مختلف محفظه پاوريونيت را طراحي و توليد مي نمايند. حداقل ظرفيت پاوريونيت 50 ليتر در دقيقه مي باشد. پاوريونيت بايستي بر روي پايه اي سوار بوده تا امکان نفوذ رطوبت مقدور نبوده و تخليه روغن به سهولت انجام پذيرد. محفظه بايستي داراي رنگ ضدزنگ بوده و با توجه به اهميتي که تميزي روغن هيدروليک دارد بايستي درب محکم باشد. بعلت حجم زياد و سنگيني پاوريونيت، قلاب هايي در طرفين پاوريونيت نصب شده تا حمل و نقل آن بسهولت انجام پذيرد. در داخل محفظه روغن پاوريونيت، پره هاي داخلي تعبيه شده تا از ارتعاش و ايجاد سرو صدای بيش از حد جلوگيری شده و همچنين مانع کف کردن روغن برگشتی گردد.
علاوه بر تمهيدات ياد شده، استقرار پاوريونيت بر روي ضربه گيرهاي لاستيکي نيز توصيه مي گردد.
در سيستم پاوريونيت جهت جلوگيري از احتمال افزايش فشار روغن، سوييچ هاي تابع فشار شامل سوييچ فشار بالا، سوييچ اورلود و سوييچ فول لود پيش بيني مي شوند که به ترتيب عبارتند از:

سوييچ فشار بالا : اين سوييچ در فشار ¼ برابر فشار استاتيکي سيلندر عمل کرده و برق الکتروموتور پمپ را قطع مي کند

سوييچ اورلود : مطابق با استاندارد بايد در فشار 1/1 برابر فشار استاتيکي سيلندر فعال شود.

سوييچ فول لود : در 65% ظرفيت بار و يا 90% فشار استاتيکی عمل کرده و موتور الکتريکي پمپ روغن را غيرفعال می کند

سیستم هیدرولیک

در سیستم هیدرولیک، سیال مورد استفاده نقش واسطه‌‌ی انتقال توان و انرژی را بر عهده دارد. سیستم‌های هیدرولیک به دو نوع هیدرولیک ثابت و هیدرولیک متحرک تقسیم‌بندی می‌شوند. تفاوت این دو سیستم قابلیت حرکت سیستم متحرک بر روی چرخ یا ریل است. آسانسورهای هیدرولیک از نوع سیستم‌های هیدرولیک ثابت می‌باشد.

اصول کار سیال سیستم هیدرولیک

سیستم هیدرولیک بر اساس قانون سطح مایعات و فشار سیالات کار می‌کند. که فرمول کلی آن P=F/A است. به عبارت ساده‌تر، مقدار نیرویی که بر سطح مشخصی از یک مایع اعمال می‌شود، باعث بوجود آمدن فشار در مایع می‌شود. این فشار نیز باعث جابه جایی مایع و در نتیجه انتقال نیرو به سطح مشخص دیگری از مایع می‌شود. در زیر فرمول کلی اصول کار سیستم هیدرولیک را مشاهده می‌کنید:

موتورهای هیدرولیک مورد استفاده در آسانسور هیدرولیک به ۲ نوع زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

۱. موتورهای هیدرولیک مغروق در روغن

این موتورها درون تانک یا محظفه‌ی روغن پاوریونیت به صورت غوطه ور قرار می‌گیرند. قرارگیری موتور در روغن، علاوه بر خنک‌سازی موتور توسط روغن و کاهش لرزش‌های موتور، کارکرد بی صدا و کم مصرف انرژی برق را نیز به دنبال دارد.

۲. موتورهای هیدرولیک خشک

این نوع موتورها خارج از تانک روغن، در بالا یا کنار مخزن پاوریونیت قرار می‌گیرند. مزایای این نوع موتور کارکرد در برق تکفاز و سه فاز است.

پمپ هیدرولیک

پمپ هیدرولیک توان ورودی خود را از موتور هیدرولیک دریافت می‌کند و به توان هیدرولیکی تبدیل می‌کند. بطور کلی وظیفه‌ی پمپ هیدرولیک ایجاد دبی است. سه نوع پمپ اسکرو، پره‌ای و دنده‌ای برای این منظور استفاده می‌شود. بطور معمول از پمپ‌های هیدرولیک اسکرو برای بالابر‌های هیدرولیکی استفاده می‌شود. در ساختمان این پمپ ها از ۳ مارپیچ (۳ Screw) استفاده می‌شود که این مارپیچ‌ها باعث یکنواختی جریان روغن می‌شوند. صدای این پمپ‌ها به دلیل ساختمان آن بسیار پایین بوده و قابلیت تامین بالای دبی را دارند. اینرسی پایین قطعات این نوع پمپ باعث سرعت بالای این موتور نسبت به سایر پمپ‌ها است. این پمپ قابلیت خود راه‌انداز را دارد و به دو گروه تک‌محور  و چند‌محور تقسیم می‌شود. معمولا به دلیل صدای پایین، این موتور در ساختمان‌های مسکونی کاربرد بالایی دارند.

سایلنسر (silencer)

این قطعه حبابی شکل در محفظه‌ی پاوریونیت قرار می‌گیرد. هرگاه پمپ روغن را پمپاژ می‌کند، روغن ابتدا وارد سایلنسر می‌شود و سپس به جک منتقل می‌شود. علاوه بر کاهش صدای بالای موتور و رفع آلودگی صوتی ایجاد شده توسط حرکت روغن، وجود سایلنسر حرکت آرام و ملایم کابین آسانسور را فراهم می‌کند.

جک هیدرولیک

جک هیدرولیک وسیله‌ای است که با اعمال فشار سیال به استوانه‌ی درونی آن، باعث ایجاد نیرو می‌شود. روغن یا سیال که از نوع تراکم‌ناپذیر است به پیستون داخلی فشار وارد کرده و باعث باز شدن جک می‌شود. قطعات جک در زمان جمع‌شوندگی باید کاملا هماهنگ عمل کنند چرا که در صورت کوچکترین خطا، شوک و ضربه‌ی شدیدی به کابین وارد می‌شود. جک هیدرولیک را از منظر نوع باز شدن به دو نوع زیر تقسیم میشود:

• • جک هیدرولیک یک مرحله‌ای (single stage)

• • جک هیدرولیک چند مرحله‌ای (Telescopic)

از نظر اقتصادی، جک‌های یک مرحله‌ای کاربرد بیشتری دارند. در مکان‌هایی که محدودیت حفر چاه وجود دارد یا ارتفاع رفت و برگشت زیاد است، جک چند مرحله‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. جک‌های چند مرحله‌ای از ایمنی بالایی برخوردارند. طراحی این جک‌های تسلکوپی به گونه‌ای است که تمامی استیج‌ها بطور همزمان باز و بسته می‌شوند تا از ایجاد شوک و تغییر یکنواخت حرکتی جلوگیری شود.

همچنین جک‌های هیدرولیک را از نظر نوع اتصال به کابین به ۲ دسته‌ی زیر تقسیم بندی می‌کنند:

• • جک هیدرولیک اتصال از بغل

• • جک هیدرولیک اتصال از زیر

برای استفاده از جک هیدرولیک اتصال از زیر، باید زیر کابین را به ارتفاع حالت بسته‌ی جک چاهی حفر نمود و جک را درون آن قرار داد. برای تعیین سطح مقطع جک باید به بار استاتیکی و مکانیکی وزن کابین و سرنشینان دقت کرد. به عنوان نمونه برای بار ۱۰۰۰ کیلوگرمی، سطح مقطع سیلندر جک هیدرولیک ۶۰ میلی‌متر و شفت آن باید ۵۰ میلی‌متر محاسبه شود

سیلندر

استوانه‌ای که در نگاه اول در جک هیدرولیک دیده می‌شود سیلندر است. سیلندرها را معمولا از فولاد ضدزنگ می‌سازند. سطح خراجی سیلندر باید نسبت به عوامل خارجی همچون فشارهای بالا، زنگ زدگی، خوردگی ناشی از رطوبت و… مقاوم باشد. همچنین سطح داخلی باید یکدست صاف و صیقلی باشد. در بالای سیلندر یک برآمدگی یا کاسه‌ی نمد وجود دارد که برای نگهداری روغن کاربرد دارد. طول سیلندر قابل تغییر نمی‌باشد. به همین دلیل تغییر در ابعاد و اندازه‌های ساختمان ممکن است باعث تغییر کامل در ابعاد و حتی نوع سیلندر و پیستون شود.

پیستون

پیستون استوانه‌ی فولادی و داخلی جک را شامل می‌شود که با تغییر فشار موجب حرکت کابین می‌شود. در آسانسور هیدرولیک نیرو توسط پیستون جهت حرکت صعودی به کابین انتقال داده می‌شود. پیستون باید نسبت به فشارهای ایجاد شده توسط بارهای دینامیکی و استاستیکی مقاوم باشد و در طراحی آن باید دقت بالایی داشت. در حالتی که جک مستقیم به کابین متصل می‌شود طول پیستون برابر است با مجموع کل جابه‌جایی. در حالت غیرمستقیم طول پیستون برابر است با طول کل مسیر تقسیم بر تعداد مرحله جک.

صفحات نگهدارنده

کار اصلی این صفحات انتقال فشارهای ناشی از بارهای استاتیکی و دینامیکی به سازه‌های ساختمان می‌باشد. نوع، ضخامت و مقاومت این صفحات به نوع جک و قرارگیری آن بستگی دارد.

شیرآلات و میکروسوئیچ‌های کنترل و محدودیت

تعداد مشخصی شیر کنترل‌کننده و محدودکننده در بالای پاوریونیت، در محل انتقال روغن به جک و قسمت‌های مختلف لوله‌ی انتقال هیدرولیکی وجود دارد. این شیرها بر اساس عملکرد به انواع الکتریکی، مکانیکی و پنوماتیکی تقسیم‌بندی می‌شوند. این شیرها با کنترل سیال ورودی یا خروجی عملکرد سیستم هیدرولیک را تنظیم و کنترل می‌کنند. مجموعه شیرآلات کنترلی آسانسور هیدرولیک شامل موارد زیر است:

شیر اضطراری برق

عملکرد این شیر همچون کلید دستی دکمه‌ی فشار (push bottom) پاوریونیت است. با فعال کردن این شیر الکتریکالی در مواقع اضطراری همچون گیر کردن شخص در کابین آسانسور، با قطع برق توسط شخص محبوس شده از داخل کابین، باعث هدایت کابین به تزار طبقه پایین‌تر می‌شود. در تابلو فرمان ترمینال LMA مربوط به شاسی این شیر در کابین است.

شیر ایمنی ( Rupture Valve)

این شیر که با نام‌های شیر اطمینان و شیر ترکیدگی نیز شناخته می‌شود، مهمترین قسمت جک است و بر روی سیلندر جک نصب می‌شود. شیر ایمنی رابط بین جک و شلنگ هیدرولیک است که روغن از طریق این شیر به جک وارد یا خارج می‌شود. این شیر حجم روغن ورودی را کنترل می‌کند و در مواقع خطا همچون سرعت بالای کابین و یا پارگی لوله‌های انتقال، مانع عبور روغن می‌شود. با فعال شدن این شیر، بالابر بصورت تدریجی و به آرامی متوقف می‌شود. حجم روغن عبوری این شیرها در محدوه‌ی ۳۵ تا ۳۰۰ لیتر در دقیقه است. بطور کلی مدت زمان عملکرد این شیر نباید فراتر از ۳۰ ثانیه باشد. محل قرارگیری این شیر بستگی به نوع قرارگیری جک دارد. اگر جک در درون زمین دفن باشد، شیر در بالای جک و اگر جک بر روی زمین قرارگرفته باشد، شیر ایمنی در پایین جک قرار می‌گیرد.

شیر سلونودیدی اضطراری (Emergency solenoid valve)

این شیر در زمان قطع برق کاربرد دارد. به اینگونه که در صورت قطعی برق، یک برق ذخیره همچون باطری را فعال می‌کند و باعث می‌شود کابین به سمت پایین‌ترین تزار حرکت کند و متوقف شود.

شوک گیر (Geared motor device)

وظیفه‌ی این قطعه از بین بردن شوک‌های بوجود آمده هنگام استارت یا ایست کابین بالابر است. در واقع این قطعه یک موتور DC است که در سر راه شیر اصلی بوجود آورنده ی دور قرار می‌گیرد و شیر اصلی را بصورت تدریجی باز می‌کند. غلظت و درجه حرارت روغن در عملکرد این موتور کوچک تاثیر ندارد. بلکه با کنترل فشار تولید شده توسط پمپ، شبیه یک شیر کنترلی عمل می‌کند.

شیر‌های تناسبی (Proportional Valve)

برای کنترل حرکت سیلندر از شیر تناسبی استفاده می‌شود. هر شیر تناسبی دارای یک برد الکتریکی است که با استفاده از همین برد می‌توان حجم روغن عبوری در کل مدار را کنترل نمود. بطور کلی اساس کار شیر تناسبی به این صورت است که میزان تغییر دریچه عبور روغن را با روغنی که از شیر سنولوئید می‌گذرد مقایسه و بررسی می‌کند. در صورتی که این شیر بصورت Close loop قرار بگیرد باعث افزایش سرعت بالابر، حرکت نرم و بی صدا و بدون شوک و همچنین توقف دقیق کابین در تراز طبقه می‌شود.

شیرهای کنترل

هنگام بالا رفتن بالابر، روغن به سمت شیرهای کنترل پمپ می‌شود. شیرهای کنترل با توجه به سرعت آسانسور یا اجازه‌ی عبور روغن را صادر می‌کنند یا میزان مشخصی از روغن را به مخزن بازمی‌گردانند. مکان قرارگیری این شیرها در بالای محفظه‌ی پاوریونیت است

شیرهای قطع و وصل (cut off valve)

برای سرویس و تعمیر سیلندر یا قسمت‌های مختلف بالابر نیاز به قطع فشار روغن است. برای این منظور از شیرهای قطع و وصل در خروجی تانک پاوریونیت استفاده می‌کنند.

لوله‌های انتقال روغن

لوله‌های انتقال فشار در سیستم بالابر هیدرولیک قابلیت انعطاف‌پذیری خوبی دارند. این لوله‌ها که از ایجاد نویز و ارتعاشات جلوگیری می‌کنند، قسمت های مختلف سیستم هیدرولیک را به یکدیگر اتصال می‌دهند. شلنگ‌های انتقال در برابر ضربه، شوک‌های مکانیکی، تغییرات دمایی و مواد شیمیای مقاومت بسیار بالایی دارند. نصب این شلنگ‌ها اهمیت بالایی دارد بطوریکه در قسمت‌های متحرک باید طول مناسبی از شلنگ را در نظر گرفت تا شلنگ کشیده نشود. همچنین نباید خلاصی بیش از حدی در طول شلنگ وجود داشته باشد.

بطور کلی لوله‌ها یا شلنگ‌های انتقال روغن باید داری ویژگی و استاندارهای زیر باشد:

دمای عملکرد

شلنگ‌ها نیز مانند قطعات دیگر نسبت به دمای روغن و دمای محیط حساس می‌باشند. حداکثر دمای کاری شلنگ‌ها بستگی به حداکثر دمای روغن دارد. هرچه دمای روغن بیش از مقدار مشخص شده باشد، طول عمر مفید شلنگ‌ها کاهش پیدا می‌کند.

حداکثر فشار

حداکثر فشار کاری مجاز توسط سازنده‌ها اعلام می‌شود. فشار پارگی شلنگ‌ها باید ۴ برابر حداکثر فشار کاری استاتیک و دینامیک باشد.

تغییر طول

تغییر طول کلی لوله‌ها نباید بیشتر از ۲% و کمتر از ۴% طول شلنگ باشد. این مقدار فشار به لایه‌های میانی بافته شده‌ی لوله بستگی دارد.

فشار پارگی

شلنگ و لوله‌های انتقال روغن نباید تحت تاثیر فشارهای ارتجاعی دچار پارگی و نشتی شوند. این فشار تنها از طریق تست عملی قابل بررسی است. برای این کار باید به مدت ۳۰ تا ۶۰ دقیقه شلنگ‌ها را در ۲ برابر فشار کاری مجاز قرار داد.

شعاع کمانش

برای تجهیزات و قطعات جابه‌جا شونده در سیستم هیدرولیک باید شعاع کمانش مناسبی انتخاب نمود. حداکثر شعاع کمانش تحت فشار کار مجاز مشخص می‌شود.