معرفی کامل و فنی قطعات آسانسور

آنالیز فنی سیستم‌ها و قطعات به‌کاررفته در آسانسور

آسانسور در حقیقت یک سامانه‌ی انتقال عمودی مهندسی‌شده است که از ترکیب هماهنگ مجموعه‌ای از اجزای مکانیکی، الکتریکی، الکترونیکی و کنترلی تشکیل می‌شود. هدف اصلی این سامانه، جابجایی ایمن، دقیق و روان افراد یا بار بین طبقات ساختمان با حداقل لرزش و بیشترین راندمان انرژی است.

در ساختار فنی آسانسور، هر جزء نقشی تعریف‌شده در پایداری، کنترل سرعت، تعادل وزنی، ایمنی حرکتی و عملکرد هوشمند سیستم دارد. به‌طور کلی، یک آسانسور شامل مجموعه‌ای از قطعات اصلی مانند موتور و گیربکس (یا درایو گیرلس)، کابین و قاب وزنه تعادل، ریل‌های راهنما و فلکه کشش، سیستم‌های ایمنی (پاراشوت و گاورنر)، و بخش‌های کنترلی مانند تابلو فرمان و درایو VVVF است.

از سوی دیگر، قطعات فرعی شامل سنسورها، درب‌های اتوماتیک، بافرها، پنل و شستی آسانسور، سیستم تهویه، روشنایی اضطراری و سیم‌بکسل‌ها هستند که هرکدام در پایداری و ایمنی عملکرد کلی نقش مهمی ایفا می‌کنند. هماهنگی این اجزا تحت نظارت دقیق تابلو فرمان باعث می‌شود حرکت کابین آسانسور با شتاب کنترل‌شده، توقف نرم و موقعیت‌یابی میلی‌متری انجام گیرد.

در ادامه، در این مقاله از سپهر آسانبر، به بررسی دقیق و تخصصی تمام قطعات اصلی و فرعی آسانسور می‌پردازیم و نقش، ساختار، و ویژگی‌های فنی هر بخش را با جزئیات مهندسی توضیح می‌دهیم تا دیدی کامل از نحوه عملکرد این سیستم پیچیده حاصل شود.

در واقع آسانسور یک سیستم مکانیکی و الکتریکی پیچیده است که از مجموعه‌ای از قطعات دقیق و هماهنگ تشکیل شده تا امکان جابجایی ایمن و نرم افراد یا بار را بین طبقات فراهم کند. در ادامه، تمام قطعات اصلی و فرعی  را با جزئیات فنی و کاربردی بررسی می‌کنیم.

• موتور آسانسور

موتور آسانسور قلب سیستم محرکه است. این موتور انرژی الکتریکی را به نیروی مکانیکی تبدیل می‌کند تا کابین و قاب وزنه را از طریق سیم‌بکسل‌ها جابه‌جا کند.
دو نوع اصلی موتور وجود دارد:

گیربکسی (Geared):

1. مجهز به گیربکس حلزونی برای کاهش سرعت و افزایش گشتاور.
2. معمولاً در آسانسورهای با سرعت ۱ تا ۱.۵ متر بر ثانیه استفاده می‌شود.
3. دارای فلایویل و ترمز مکانیکی الکترومغناطیسی برای توقف دقیق.

گیرلس (Gearless):

1. بدون گیربکس، روتور موتور مستقیماً به فلکه اصلی متصل است.
2. مصرف انرژی کمتر، لرزش و صدای پایین‌تر، کنترل دقیق‌تر.
3. کاربرد در آسانسورهای سرعت بالا (۲٫۵ متر بر ثانیه به بالا).

نکته فنی یونیک:
در سیستم‌های گیرلس مدرن، از انکودر مطلق (Absolute Encoder) استفاده می‌شود که به‌جای سنسور پالس ساده، موقعیت دقیق محور را در هر لحظه تشخیص می‌دهد و نیاز به کالیبراسیون مجدد را حذف می‌کند.

• فلکه کشش

1. فلکه‌ای از جنس فولاد سخت یا چدن با سطح شیار‌دار است که سیم‌بکسل‌ها روی آن حرکت می‌کنند. اصطکاک بین سیم‌بکسل و فلکه باعث انتقال نیرو می‌شود.
2. طراحی شیارها با زاویه ۴۰ تا ۴۵ درجه و شعاعی محاسبه‌شده است تا ضریب چسبندگی µ در محدوده ۰٫۲۵ تا ۰٫۴ حفظ شود.نکته فنی:
3. در سیستم‌های پیشرفته، سطح فلکه با پوشش پلی‌یورتان ضد لغزش پوشانده می‌شود تا سایش سیم‌بکسل کاهش یابد.

• سیم‌بکسل

1. از فولاد کربنی با رشته‌های تابیده‌شده تشکیل شده است.
2. ساختار رایج 8×19 یا 8×25 است که نشان‌دهنده تعداد رشته‌ها و سیم‌های هر رشته است.
3. قطر سیم‌بکسل معمولاً بین ۸ تا ۱۳ میلی‌متر بسته به ظرفیت آسانسور انتخاب می‌شود.

• کابین آسانسور 

اتاقی است که افراد یا بار در آن جابجا می‌شوند. ساختار کابین شامل:

1. شاسی (Frame): اسکلت فلزی مقاوم با سیستم تعلیق از بالا یا پایین.
2. کف کابین: معمولاً از ورق فولادی تقویت‌شده با صفحه ضربه‌گیر.
3. دیواره‌ها: از ورق استیل، پانل‌های MDF یا گالوانیزه رنگی.
4. سقف: دارای نورپردازی LED، فن تهویه و دریچه اضطراری.
5. سیستم تعلیق: به‌وسیله تسمه یا سیم‌بکسل به فلکه متصل می‌شود.

نکته فنی:
در طراحی کابین‌های مدرن، از سیستم ضد ارتعاش (Anti-Vibration Mounts) بین شاسی و کف استفاده می‌شود تا لرزش‌های حرکتی به حداقل برسد. و نیز در انتخاب یوک دقت نمایید. 

• درب‌ها 

1. درب طبقه: ثابت روی طبقات نصب می‌شود.
2. درب کابین: همراه با کابین حرکت می‌کند.

در آسانسورهای جدید، از سیستم Door Coupler مغناطیسی استفاده می‌شود که باعث باز و بسته شدن هم‌زمان درب‌ها بدون تماس مکانیکی مستقیم می‌گردد.

• ریل راهنما

1. ریل‌ها مسیر حرکت عمودی کابین و قاب وزنه را هدایت می‌کنند.
2. از فولاد کشیده‌شده دقیق (T-section) ساخته می‌شوند و با بست‌های فشاری به دیوار چاه نصب می‌شوند.
3. ریل‌های سنگین‌تر برای کابین و سبک‌تر برای قاب وزنه به‌کار می‌روند.

نکته فنی:
در آسانسورهای سرعت بالا، از ریل با اتصالات Fish Plate دقیق تراش‌خورده استفاده می‌شود تا انحراف مجاز کمتر از ۱ میلی‌متر در هر ۵ متر حفظ شود.

• وزنه تعادل

مجموعه‌ای از بلوک‌های چدنی یا بتنی که وزن کابین به‌علاوه نیمی از ظرفیت نامی را جبران می‌کند.
هدف: کاهش توان موتور و صرفه‌جویی انرژی.

• تابلو فرمان 

مغز الکترونیکی سیستم است که تمام سیگنال‌ها را پردازش می‌کند. اجزای اصلی آن:

1. PLC یا میکروکنترلر برای کنترل توالی عملکرد.
2. VVVF درایو (Variable Voltage Variable Frequency): برای کنترل نرم شتاب و ترمز.
3. ماژول نجات اضطراری (ARD): برای حرکت کابین در هنگام قطع برق.

نکته فنی:
در تابلوهای نسل جدید از پروتکل ارتباطی CANbus یا RS-485 برای تبادل داده بین شستی‌ها، سنسورها و کنترلر استفاده می‌شود که نویزپذیری بسیار کمی دارد.

• سیستم ایمنی

شامل تجهیزات زیر است:

1. پاراشوت (Safety Gear): در صورت افزایش سرعت بیش از حد، کابین را به ریل‌ها قفل می‌کند.
2. گاورنر (Overspeed Governor): سنسور مکانیکی سرعت که با سیم‌بکسل مستقل به کابین متصل است.
3. بافر (Buffer): ضربه‌گیر هیدرولیکی یا فنری در کف چاه برای جذب انرژی برخورد.

نکته فنی:
در سیستم‌های با سرعت بالای ۱٫۶ متر بر ثانیه، از بافر هیدرولیکی با سوپاپ کنترل جریان روغن استفاده می‌شود تا ضربه در دو مرحله جذب شود.

• چاهک و سازه

1. چاه آسانسور باید دارای دیواره‌های صاف و مقاوم باشد.
2. ابعاد چاه بر اساس نقشه شاسی و سیستم تعلیق محاسبه می‌شود.
3. کف چاه (Pit) باید قابلیت تحمل ضربه ناشی از سقوط کامل کابین را داشته باشد (مطابق EN81-20).

• سیستم تهویه و روشنایی اضطراری

در کابین‌های مدرن، روشنایی اضطراری با باتری لیتیومی داخلی و کنترل شارژ هوشمند تجهیز می‌شود که حداقل ۱ ساعت روشنایی در قطعی برق را تضمین می‌کند.

• قطعات جانبی و حسگرها

1. لیمیت سوئیچ‌ها: برای تعیین موقعیت نهایی حرکت.
2. سنسور درب (Door Sensor Curtain): پرده نوری ایمنی.
3. سنسور بار (Load Sensor): جلوگیری از حرکت در حالت اضافه‌بار.
4. سنسور دما و ارتعاش موتور: برای حفاظت حرارتی و پیش‌بینی خرابی (Predictive Maintenance).