Elevator ( anglicky lift -lift) - typ zdvihacího stroje , určený pro vertikální nebo šikmý pohyb zboží na speciálních plošinách pohybujících se po pevných vodících [1] .
Poprvé o výtahu psal římský architekt Vitruvius , který se zase odvolával na Archiméda , který postavil zvedací zařízení, pravděpodobně již v roce 236 př.nl. E. [2]
Pozdější zmínky o výtahech pocházejí z poloviny 6. století (výtahy kláštera sv. Kateřiny v Egyptě ), první čtvrtiny 18. století (ve Francii ) a 17. století (výtah hradu Windsor v r. UK , Welayer's "Flying Chair" v jednom z pařížských paláců) [2] . V 18. století se v Ruské říši začaly používat osobní výtahy (výtahy palácových budov Carskoje Selo , panství Kuskovo u Moskvy , zvedací stůl a křeslo v Ermitáži v Petrodvorci ). V roce 1795 vyvinul I.P. Kulibin návrh šroubového osobního výtahu (zdvihací a spouštěcí židle) pro Zimní palác . V roce 1816 byl v hlavním domě panství Arkhangelskoye nedaleko Moskvy instalován výtah . [2]
V roce 1854 předvedl E. G. Otis své bezpečnostní zařízení – pojistky – v Crystal Palace na výstavě v New Yorku. Otis se zastavil na otevřené plošině a sekerou odřízl lano, které ho drží. Plošina přitom zůstala na svém místě a díky lapačům nespadla do dolu [2] .
První osobní výtah byl instalován v New Yorku v roce 1857 . Otisovo bezpečnostní zařízení v kombinaci s použitím budov s ocelovou konstrukcí umožnilo stavět mrakodrapy.
V roce 1859 dodala firma Otis šroubový výtah do hotelu Fifth Avenue . Od sklepa až po půdu budovu prorazil obrovský kovový šroub a kabina jím prošla jako ořech . Šnek se otáčel přes kladku s řemenem z parního stroje stojícího v suterénu. Když se šroub otočil doprava, kabina šla nahoru, doleva - dolů. Aby se kabina neotáčela šroubem, procházela jedním z jejích rohů ve výtahové šachtě omezovací kolejnice. Tento systém se ale ukázal jako pomalý, nepohodlný a drahý. Byly instalovány pouze dva takové výtahy. To bylo nahrazeno v hotelu v roce 1875 . V tomto období byly výtahy většinou poháněny parním strojem po vodítkách, zvedací lana se navíjela a odvíjela z bubnu.
V roce 1867 byly na světové výstavě v Paříži poprvé představeny hydraulické výtahy , které měly oproti lanovým řadu výhod. Později byl takový výtah instalován na Eiffelovu věž . Na těchto výtahech bylo možné dosáhnout vysoké rychlosti kabiny - až 3,5 m/s, ale vzhledem k značným počátečním nákladům a provozním nákladům se od nich muselo upustit [3] .
V roce 1878 byl vynalezen omezovač rychlosti , který vám umožňuje zapnout bezpečnostní zařízení při překročení jmenovité rychlosti.
První elektrický výtah byl patentován v roce 1861 stejným Otisem. První elektrický osobní výtah s ozubnicovým mechanismem vyrobila německá firma Siemens & Halske v roce 1880 . Do výšky 22 metrů vystoupal za 11 sekund. První elektrický výtah Otis byl instalován v jednom z newyorských mrakodrapů v roce 1889 . Od té doby problém nadmořské výšky již nebrzdí růst budov směrem nahoru. Koncem 19. století se objevily navijáky s tažnými kladkami , byly to navijáky s dvojitým obvodem kladky.
Začátkem 20. století se rozšířily elektrické výtahy, které postupně nahrazovaly výtahy jinými typy pohonů. Ve 20. letech 20. století se objevily navijáky s jedním obvodem trakční kladky, které se hojně používají dodnes.
Ruské impérium nemělo velké množství vysokých inženýrských staveb kvůli velkému množství půdy. Výtahy byly ve většině případů používány pouze v průmyslu. V důsledku první světové války , změny moci, občanské války a hospodářského poklesu domácí výtahový průmysl výrazně zaostával za zahraničními.
Po skončení Velké vlastenecké války se v SSSR rozvinul výtahový průmysl. Koncem 40. let 20. století byla v SSSR zvládnuta sériová výroba standardních konstrukcí výtahů pro všeobecné použití a vysokorychlostních výtahů. V letech 1955-1956 vytvořil VNIIPTMASH společně s trustem Sojuz Lift standardní řadu návrhů osobních výtahů pro obytné budovy a veřejné budovy s nosností 320 až 1000 kg a také standardní řadu nákladních výtahů s nosností nosností 100 až 5000 kg a nemocničním výtahem s nosností 500 kg .
V roce 1963 byla zorganizována Centrální konstrukční kancelář pro výtahy. TsPKB pro výtahy v letech 1966-1967 vyvinula novou parametrickou řadu osobních a nákladních výtahů, zastoupenou 36 modely a 62 verzemi. S růstem velkých měst a nástupem výškových budov se výrazně zvětšil i vozový park výtahů. Na konci 90. let se objevily výtahy, které byly ovládány pomocí velmi malého počtu elektrických kontaktních relé. Hlavním ovládacím prvkem se stal mikrokontrolér, to znamená, že došlo k přechodu na modernější základnu prvků. Navzdory značné rozmanitosti typů a provedení moderních výtahů se všechny skládají ze základních prvků, které mají v zásadě stejnou hodnotu.
Další revoluce ve výtahovém průmyslu nastala, když finská společnost KONE vynalezla a v roce 1996 uvedla do sériové výroby výtahy MonoSpace, které díky bezpřevodovému pohonu EcoDisc nevyžadují strojovnu. [čtyři]
V roce 1997 byl Schindler s použitím pásů [5] [6] známý pro výtahy bez strojovny .
Otis byla třetí společností na světě , která v roce 2000 uvedla na trh výtahy bez strojovny . Ve své konstrukci použil pohon Gen2, který místo kovových lanek používá polyuretanové pásy, což snižuje hlučnost výtahu a umožňuje použití kompaktnějších navijáků, protože průměr tažné lanovnice lze zmenšit na 88 mm. [7] . Tento přístup však není bez nevýhod: zejména vrtošivost nového pohonu k mírnému sedání stěn dolu (doprovázející všechny nové budovy), díky čemuž bylo místo bezhlučnosti dosaženo nejsilnějšího broušení pásů. dokud nebyl pohon přenastaven přesně podél horizontu, což mohlo trvat roky (tato nevýhoda pravděpodobně souvisí s neuspokojivou instalací) .
V roce 2007 KONE vyvinul výtah MaxiSpace, který vyžaduje nejen strojovnu, ale také protizávaží . Výtah má maximální rozměry kabiny se stávajícími rozměry šachty.
V roce 2017 ThyssenKrupp vyvinul první bezlanový výtah na světě Multi [8] .
Po domluvě:
Podle návrhu:
Konstrukce pohonu:
Podle provedení pohonu se rozlišují navijáky s převodem a bezpřevodovým pohonem. Navijáky s převodovým pohonem se používají na výtazích s nízkou rychlostí, bezpřevodové navijáky naopak na výtahy s vysokou rychlostí.
Princip činnosti hydraulického zdvihu se od 19. století příliš nezměnil a je následující: čerpadlo pumpuje olej do vysokého svislého válce, tlak oleje pohání píst umístěný ve válci; Pohyb tohoto pístu se pomocí systému bloků a lanek přenáší do kabiny výtahu.
Za prvé, výtahy pro nízkopodlažní budovy jsou vybaveny hydraulickým pohonem, protože rychlost a výška takových výtahů jsou omezené. Navíc na pozadí moderních bezpřevodových výtahů, které nevyžadují olej, je potřeba jeho značný objem a další prostor pro nádrž. Vyžaduje se výkonné čerpadlo, často s chladicí klimatizací . Ve veřejných budovách musí být splněny další požadavky na požární bezpečnost a ekologii.
Neměli bychom zapomínat na výhody těchto výtahů s nízkým počtem podlaží - jsou to:
Bezpřevodový elektrický pohon
Zvedací hřídel
Pracovní lana a zavěšení na střeše kabiny
Jáma se třemi nárazníky
Napínač lana s omezovačem rychlosti
Převodový elektrický pohon
Ovládací panel spolujezdce
Řídicí stanice výtahu UKL
Protizávaží výtahu
Malý nákladní výtah (zvedání a spouštění osob je zakázáno)
Výtahová šachta vícepodlažní moskevské budovy s výtahovou kabinou
Moderní osobní výtahy mohou přepravovat až 30 osob rychlostí od 0,5–4 m/s (běžný výtah) do 18 m/s [13] (vysokorychlostní výtah).
Nákladní výtahy pohybují až 10 tun nákladu rychlostí až 1,5 m/s.
Provozní napětí měniče je obvykle třífázové, 380 voltů .
Vytvoření výtahu pro vysokou nadmořskou výšku je složitá inženýrská výzva. Hmotnost kabelů s velkou délkou převyšuje hmotnost ostatních pohyblivých prvků a vyžaduje složité a těžké protizávaží a jeho změna narušuje vyvážení hmot kabiny a protizávaží. Technický problém spočívá v tom, že váha samotných zdvihacích lan se pohybuje spolu s pohybem výtahu, což zvyšuje hmotnost kabiny nebo protizávaží. V tomto případě může být změna hmotnosti tak velká, že lana začnou klouzat v drážkách kladky navijáku. Aby se tomu zabránilo, ve výtahech pro budovy nad 9 podlaží se používají speciální technická řešení, jako jsou kompenzační lana nebo vyvažovací řetězy. Jsou zavěšeny zespodu na kabinu a protizávaží a jejich jediným účelem je měnit svou efektivní hmotnost při pohybu výtahu. Princip činnosti: při pohybu kabiny nahoru se lano nad ním zkracuje a jeho hmotnost přechází na stranu protizávaží, zatímco vyvažovací kovový řetěz pod kabinou se naopak prodlužuje a svou hmotností kompenzuje změna hmotnosti zvedacích lan. Úsek řetězu pod sestupným protizávažím se naopak zmenšuje, v důsledku toho zůstává hmotnost obou ramen mechanické soustavy přibližně stejná. V SSSR se kompenzační obvody používaly například na výtazích Karacharovského strojního závodu pro standardní 16patrové panelové domy, které se začaly stavět v 70. letech. (Mimochodem, jemné cinkání, které je slyšet v prvním patře poblíž výtahů v takovém domě, není nic jiného než zvuk, který vydávají ocelové články vyvažovacího řetězu.)
Výpočet zdvihuSložitost problému spočívá nejen v zajištění přepravy intenzivních toků cestujících ve výškových budovách, ale také v potřebě optimálního oddělení nebo kombinace jednotlivých toků cestujících polyfunkčních komplexů: obyvatelé v obytné části budov, zaměstnanci v kancelářská část budov, kupující v obchodních provozovnách a podobně.
Zároveň je pro řešení problému nutné použít nejúčinnější prostředky vertikální dopravy: vysokorychlostní elektrické osobní výtahy pro výškovou část budov s počítačovým skupinovým řídicím systémem, středně rychlé osobní elektrické výtahy pro spodní část výškových budov; hydraulické osobní výtahy a nákladní výtahy pro spodní patra budov a komplexů; Elektrické nebo hydraulické výtahy pro údržbu vícepodlažních parkovišť; eskalátory a dopravníky pro cestující pro pohyb hromadných toků cestujících ve spodních patrech komplexů.
nosnostNosnost vertikální dopravy je vypočítána s přihlédnutím k takovým parametrům výtahů, jako je nosnost, rychlost, počet pravděpodobných zastávek v kabině během kruhového letu, charakteristiky zrychlení a zpomalení, čas strávený otevíráním a zavíráním dveří, nástup a výstup cestujících. .
Efektivita organizace jejich pohybu, kterou zajišťují moderní počítačové skupinové řídicí systémy, má významný vliv na nosnost výtahů. Tyto systémy jsou schopny zaznamenávat údaje o vytížení kabin výtahů, směru a intenzitě osobní dopravy a době čekání na zavolání v patrech. Na základě těchto dat systémy generují řídicí signály, které optimalizují provoz výtahů. U výškových polyfunkčních budov se výpočet vertikální dopravy provádí pomocí metod matematického modelování.
Při správné údržbě a včasných opravách je výtah nejbezpečnějším způsobem dopravy. Díky přísné technické kontrole a prakticky bezproblémovému bezpečnostnímu systému (speciální „chytačky“ zavěšují kabinu na kolejnice při překročení rychlosti) je prakticky vyloučena možnost nehody.
V Rusku je bezpečnost výtahů upravena technickým předpisem Celní unie TR TS 011/2011 „Bezpečnost výtahů“. Od 15. února 2013 je nařízením vlády Ruské federace ze dne 16. listopadu 2012 č. 1175 prohlášen za neplatný ruský technický předpis „O bezpečnosti výtahů“. Od 15. února 2013 jsou „Pravidla pro navrhování a bezpečný provoz výtahů“ (PUBEL) uznána jako nepoužitelná nařízením Rostekhnadzoru ze dne 14. ledna 2013 č. 5.
Uvedený technický předpis stanoví minimální požadavky na zajištění bezpečnosti výtahů, které jsou uvedeny v mezinárodních normách přijatých na jeho základě [14] . Podle odborníků z profesního sdružení pracovníků výtahů National Elevator Union je dobrovolnost aplikace těchto norem hlavní hrozbou pro bezpečnost výtahů v moderních podmínkách [15] .
Od 14. února do 13. května 2013 nebyl v Rusku státní dozor nad bezpečností výtahů. Od 13. května na provoz výtahů dohlíží Federální služba pro environmentální, technologický a jaderný dozor, dozor nad výtahy uváděnými do oběhu Federální agenturou pro technickou regulaci a metrologii. [16]
Průměrná návrhová životnost výtahu je 25 let [17] . Po dosažení tohoto věku musí být podvozek a bezpečnostní systémy diagnostikovány oddělením technické kontroly. Na základě výsledků diagnostiky je vypočítána doba dalšího provozu (obvykle 3 roky, v závislosti na opotřebení hlavních součástí). Jednou za 24 měsíců se provádí technická kontrola výtahu. V souladu s „Předpisy o systému preventivní údržby výtahů“ jsou prováděny velké opravy a také měsíční revize. Provoz zastaralého podvozku je v rozporu s provozními normami a bezpečnostními předpisy. Použití výtahu v tomto případě není pro cestující bezpečné. Mnohá bytová družstva a bytové úřady však tyto bezpečnostní předpisy ignorují a velmi ohrožují životy obyvatel vícepodlažních domů.
Jedním z nejdůležitějších prostředků pro zajištění bezpečného provozu výtahů je jejich dohledové řízení a k tomu sloužící dispečerské systémy [18] . Zajišťují dálkové monitorování provozuschopnosti a přístupu k výtahovému zařízení a také hlasitou komunikaci interkomu mezi dispečerem a kabinou výtahu a strojovnou. Použití takových systémů také umožňuje snížit náklady na personál údržby – obsluhu výtahů.
Hodnocení shody výtahu po dobu provozu se provádí formou roční (periodické) technické zkoušky, s frekvencí minimálně 1x za 12 měsíců. Periodická kontrola je jednou z forem posuzování shody výtahu s bezpečnostními požadavky, která se každoročně provádí u každého výtahu při jeho provozu, což je stanoveno továrnou při výrobě výtahu. [19]
Nejdůležitějším problémem moderních budov s více obyvateli je zajištění požární bezpečnosti výtahů a také instalace výtahů pro hasiče v budovách.
V případě požáru v budově existuje riziko, že cestující budou používat výtahy, protože si nejsou vědomi souvisejících rizik a výtahy nebyly vyřazeny z provozu. Kromě některých speciálních případů nejsou výtahy navrženy pro použití při požáru. [dvacet]
V budovách, konstrukcích a konstrukcích s výškou 28 metrů a více musí být výtahové šachty, které nemají na výstupu z nich zámky s přetlakem vzduchu, vybaveny systémem pro vytváření přetlaku vzduchu ve výtahové šachtě v případě požáru [21] .
Režim nebezpečí požáruProvozní režim výtahu „Nebezpečí požáru“ - zavedená posloupnost akcí řídicího systému výtahu, která zajišťuje nucený pohyb kabiny výtahu na podlahu vchodu hasičů do budovy. [22] Výtah se automaticky přepne z normálního provozu do režimu nebezpečí požáru poté, co je vydán signál požáru z požárního poplachu nebo hasicího systému . V tomto případě je signál "Požár" dán rozepnutím kontaktů nebo přenosem informace ve formě sériových signálů v souladu se standardizovanými protokoly. [23]
Předpokládejme, že kabina s cestujícími v režimu "Normální provoz" stoupá vysokou rychlostí a v tomto okamžiku je přijat signál "nebezpečí požáru". To způsobí, že kabina zpomalí a přiblíží se k přesné zóně zastavení. Když se kabina po pohybu nahoru zastaví, její dveře se neotevřou. Po zastavení kabiny klesá do prvního patra.
Z režimu „nebezpečí požáru“ do režimu „normálního provozu“ je výtah převeden ze strojovny [24] .
Když se kajuta posune dolů nebo zaparkuje na jakémkoli podlaží jiném než na hlavním nástupním podlaží, kajuta přejde na hlavní přistávací podlaží, aniž by reagovala na příkazy a registrovaná procházející volání. Tím se také deaktivuje tlačítko Stop v kabině. Pokud je kabina v patře s otevřenými dveřmi a jsou v ní cestující, dveře se automaticky zavřou a kabina také přejde do hlavního nástupního patra.
Pokud je kabina umístěna v podzemní části budovy (stavby), provádí se:
Ve všech případech se po příjezdu kabiny na hlavní podestu automaticky otevřou dveře kabiny a zůstanou otevřené, poté je možnost dalšího pohybu kabiny v tomto režimu vyloučena.
Pokud k zahrnutí režimu „Nebezpečí požáru“ došlo během provádění režimu „revize“ nebo v době údržby, měl by být dán zvukový signál, po kterém by měl být výtah, pokud je to možné, převeden do normálního provozního režimu. režim, který umožní zařazení režimu "Nebezpečí požáru" ". [25]
Pro informaci, že výtah, který přijel na podestu, nelze použít k přepravě cestujících, by měl být na podestu umístěn indikátor „Vstup zakázán“. Indikátor se rozsvítí, když výtah dorazí do přistávacího podlaží. [26]
Při instalaci dvou a více výtahů se společnou strojovnou v budově (stavbě) (včetně výtahů se skupinovým řídicím systémem) je signál pro zapnutí režimu „nebezpečí požáru“ dán pro každý výtah zvlášť. [27]
Režim "Přeprava hasičských sborů"Provozní režim výtahu "Doprava požárních útvarů" - zavedená posloupnost činností řídicího systému výtahu, která zajišťuje jeho provoz pod přímou kontrolou a řízením hasičů. Provozní režim výtahu „Přeprava hasičských jednotek“ je zároveň další fází po režimu „Požární nebezpečí“ [28] .
K záchraně postižených při požáru lze využít výtah pro přepravu hasičských jednotek [29] .
Světové i domácí zkušenosti získané při požárech ve výškových budovách ukázaly, že pro boj s požárem je nutné použít výtahy speciálně určené k tomuto účelu. Výtahy pro hasiče by měly zajistit, aby se jednotky hasičů rychle dostaly do pater k hašení požáru a zároveň šetřily síly hasičů na boj s ohněm. Tyto výtahy musí mít dodatečnou ochranu proti požárním faktorům (při návrhu a konstrukci výtahů) a musí být vybaveny speciálním řídicím systémem spojeným s tepelnými a kouřovými hlásiči umístěnými na podlažích .
Výtah pro hasiče musí být na rozdíl od klasických výtahů navržen tak, aby jej bylo možné používat v případě požáru co nejdéle.
Přeprava zboží v požárním výtahu během normální doby by měla být zakázána, protože v případě požáru to může vést k nepřijatelnému zpoždění nebo nemožnosti použít výtah k boji s ohněm.
Spolehlivost napájení je pro hasiče nejdůležitější podmínkou provozu výtahu [30] .
V případě zácpy v kabině se obvykle stiskne tlačítko „zavolat“ pro zavolání dispečera. Nezávislý východ z kabiny, uvízlý mezi patry, je extrémně nebezpečný pro život - můžete spadnout do výtahové šachty a havarovat. Také průnik do výtahové šachty je životu nebezpečný.
Dohledové kamery s vysokým rozlišením a funkcí nočního vidění ve výtazích pomáhají při vyšetřování trestných činů, identifikaci osob, které poškozují výtah, malují, zanechávají odpadky atd. Pomáhají také navázat video komunikaci s lidmi uvízlými ve výtazích.
| Zvedací a přepravní stroje | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| zdvihání |
| ||||
| Přeprava | |||||
| Závěsná jednokolejná doprava |
| ||||
| Podlahová doprava | |||||
| Nakládání a vykládání | |||||
| jiný | |||||