Cáp Thang Máy Là Gì? Cấu Tạo, Các Loại & Cách Chọn

Cáp thang máy là một thành phần quan trọng trong hệ thống thang máy cáp kéo, làm việc cùng máy kéo, puly, cabin và đối trọng để truyền lực và tạo chuyển động. Tuy nhiên, khái niệm “cáp thang máy” trên thực tế bao gồm nhiều loại khác nhau về chức năng, cấu tạo và công nghệ.

Cáp tải cabin không giống cáp governor. Cáp thép tròn không thể thay trực tiếp bằng đai thép phủ polyurethane chỉ vì cùng khả năng chịu tải. Hai sợi cáp có cùng đường kính cũng chưa chắc tương thích nếu khác cấu trúc, cấp bền hoặc yêu cầu của puly.

Vì vậy, khi lựa chọn hoặc thay cáp, cần xem cả hệ thống: cáp → máy kéo thang máy → puly → cabin → đối trọng → kiểu treo → thông số thiết kế.

Nếu muốn tìm hiểu toàn bộ các bộ phận liên quan, có thể xem thêm bài cấu tạo thang máy.

Thông tin nhanh về cáp thang máy

Cáp thang máy là gì?

Trong thang máy cáp kéo, cáp hoặc phương tiện treo truyền lực kết nối các thành phần chính của hệ thống theo sơ đồ thiết kế.

Ở cấu hình traction điển hình: cabin và đối trọng nằm ở hai phía của hệ thống treo và cùng làm việc thông qua puly của máy kéo. Khi máy kéo quay, sự tương tác giữa cáp và rãnh puly tạo chuyển động cho hệ thống.

Điều này cũng giải thích vì sao không nên xem cáp như một bộ phận độc lập.

Một sợi cáp có thông số tốt nhưng không phù hợp với: puly, rãnh puly hoặc máy kéo vẫn có thể là lựa chọn không phù hợp.

Nếu muốn hiểu rõ hơn về phía cân bằng của hệ kéo, xem đối trọng thang máy.

Thang máy nào sử dụng cáp?

Cáp tải theo cấu trúc cabin – đối trọng đặc trưng nhất ở thang máy traction, tức thang máy sử dụng máy kéo và puly để tạo chuyển động.

Nhiều: thang máy gia đình, thang tải khách, thang thương mại và thang tải hàng có thể sử dụng nguyên lý này. Tuy nhiên, không phải mọi loại thang đều hoạt động bằng cáp kéo.

Thang thủy lực tạo lực bằng hệ thống thủy lực. Thang trục vít sử dụng cơ cấu truyền động khác. Một số hệ Homelift chuyên biệt cũng có nguyên lý riêng.

Do đó câu hỏi:

“Thang máy dùng loại cáp nào?”

chỉ có thể trả lời sau khi xác định công nghệ truyền động của thang.

Cáp hoạt động cùng máy kéo và đối trọng như thế nào?

Có thể hình dung hệ thống theo chuỗi: máy kéo → puly → cáp → cabin và đối trọng.

Đối trọng cân bằng cabin và một phần tải trọng định mức. Nhờ đó máy kéo chủ yếu phải xử lý phần chênh lệch tải cùng các lực cản và yêu cầu gia tốc của hệ thống.

Cáp tải là thành phần truyền lực giữa các bộ phận này.

Do đó, khi kiểm tra một vấn đề như: cáp mòn bất thường không nên chỉ kiểm tra cáp.

Cũng cần xem: rãnh puly → độ căng cáp → căn chỉnh → máy kéo → điều kiện vận hành.

Cáp tải, cáp governor và cáp bù khác nhau thế nào?

Một trong những nhầm lẫn phổ biến là gọi mọi dây thép trong giếng thang là “cáp tải”.

Thực tế cần phân biệt:

Ba nhóm này có thể khác nhau về: cấu trúc, đường kính, yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc.

Vì vậy không nên lấy một loại cáp dùng cho governor rồi mặc định có thể dùng làm cáp tải cabin.

Cấu tạo cáp thép thang máy

Cáp thép tròn truyền thống được tạo thành theo nhiều cấp cấu trúc.

Có thể hiểu theo thứ tự:

sợi thép → tao cáp → lõi → sợi cáp hoàn chỉnh.

Sợi thép

Là những phần tử nhỏ tạo thành tao cáp.

Đặc tính vật liệu và cấp bền của dây thép ảnh hưởng tới đặc tính của toàn bộ cáp.

Tao cáp

Nhiều sợi thép được bố trí theo một cấu trúc nhất định để tạo thành tao.

Cách sắp xếp sợi trong tao có thể khác nhau.

Lõi cáp

Các tao được bố trí xung quanh lõi.

Lõi có thể là lõi sợi hoặc một cấu trúc lõi thép tùy loại cáp.

Do đó, chỉ nói:

“Cáp này có 8 tao”

vẫn chưa đủ để xác định chính xác sản phẩm.

Ký hiệu 8×19 nghĩa là gì?

Ký hiệu dạng: 8×19 thường được người dùng hiểu đơn giản là: 8 tao × 19 sợi.

Cách hiểu này hữu ích ở mức cơ bản, nhưng chưa thể mô tả đầy đủ cấu trúc.

Bạn có thể gặp các ký hiệu như:

Ví dụ: 8×S(19) khác với: 8×Fi(25).

Cả hai đều có 8 tao nhưng cấu trúc sợi trong tao khác nhau.

Do đó không nên nói:

“Cáp thang máy nào cũng là 8×19.”

Seale, Filler và Warrington là gì?

Đây là những cách bố trí sợi thép trong tao cáp.

Seale

Các lớp sợi có cách bố trí đặc trưng để tạo những đặc tính nhất định về tiếp xúc, mài mòn và độ mềm dẻo.

Filler

Có các sợi filler được bố trí giữa một số lớp để tạo cấu trúc tương ứng.

Warrington

Sử dụng những sợi có đường kính khác nhau theo cách bố trí đặc trưng.

Không nên xếp:

Seale tốt nhất
Filler đứng thứ hai
Warrington kém hơn.

Cấu trúc phù hợp phải dựa trên ứng dụng và thiết kế hệ thống.

FC và IWRC khác nhau thế nào?

Hai ký hiệu này thường xuất hiện trong tài liệu về dây cáp.

FC – Fiber Core

FC là lõi sợi.

Loại lõi này có đặc tính riêng về độ mềm dẻo, khả năng giữ chất bôi trơn và đặc tính làm việc tùy cấu trúc.

IWRC – Independent Wire Rope Core

IWRC là lõi được tạo bởi một dây cáp thép độc lập.

Loại lõi này có đặc tính khác về độ cứng, khả năng chịu tải và biến dạng.

Tuy nhiên:

IWRC không mặc nhiên “tốt hơn” FC.

Loại lõi phải phù hợp với thiết kế cáp, máy kéo và ứng dụng.

Các loại cáp và phương tiện treo thang máy hiện nay

Nếu phân loại theo công nghệ truyền lực, có thể chia thành ba nhóm lớn đáng quan tâm.

1. Cáp thép tròn truyền thống

Đây là dạng được sử dụng rộng rãi trong thang máy traction.

Ưu điểm lớn là: có nhiều cấu trúc, nhiều nhà sản xuất và được sử dụng trên nhiều hệ máy kéo khác nhau. Tuy nhiên, cáp thép tròn cũng không phải một sản phẩm duy nhất.

Cần tiếp tục xác định: đường kính → cấu trúc → lõi → cấp bền → lực đứt → yêu cầu puly.

2. Đai thép phủ polyurethane

Một số hệ thang hiện đại sử dụng coated steel belt thay cho cáp thép tròn truyền thống.

Cấu trúc điển hình là: các phần tử thép chịu lực nằm trong lớp phủ polymer/polyurethane.

Đai có hình dạng phẳng và hoạt động cùng puly được thiết kế cho hệ belt tương ứng.

Điểm cần hiểu rõ:

Đai thép phủ không phải cáp thép tròn được “bọc nhựa”.

Đây là một hệ truyền lực khác về:

• hình học;
• puly;
• bề mặt tiếp xúc;
• phương pháp giám sát;
• máy kéo;
• tiêu chí bảo trì.

Ví dụ nổi tiếng là công nghệ belt được sử dụng trên một số dòng Gen2 của Otis.

3. Công nghệ carbon/composite

Một số hệ thang đặc biệt sử dụng phương tiện treo có vật liệu composite/carbon nhằm giảm khối lượng phần treo.

Ví dụ điển hình là KONE UltraRope, sử dụng cấu trúc lõi carbon-fiber với lớp phủ ma sát chuyên biệt.

Đây là công nghệ có lợi thế đặc biệt ở các hệ có hành trình rất lớn, nơi khối lượng dây treo trở thành một phần đáng kể của tổng tải hệ thống.

Không nên hiểu:

“cáp carbon đang thay thế cáp thép trong thang máy gia đình.”

Cũng không nên coi carbon là lựa chọn độc lập mà chủ nhà có thể yêu cầu thay vào một hệ thang cáp thép thông thường.

Đây thường là công nghệ gắn với thiết kế của cả hệ thống.

Cáp tròn và đai dẹt khác nhau thế nào?

Điểm quan trọng nhất là: không thể thay cáp tròn bằng belt chỉ vì muốn “êm hơn” hoặc “hiện đại hơn”.

Máy kéo và hệ treo phải được thiết kế tương thích ngay từ đầu hoặc được đánh giá như một phương án cải tạo kỹ thuật tổng thể.

“Cáp inox” có phải một loại cáp tải thang máy phổ biến không?

Không nên dùng “inox” như một nhóm phân loại chính của cáp tải.

Khi lựa chọn cáp traction, những thông số quan trọng hơn thường là:

• cấu trúc;
• đường kính;
• lõi;
• cấp bền;
• lực đứt;
• bề mặt;
• điều kiện chống ăn mòn;
• tương thích puly.

Trong môi trường có nguy cơ ăn mòn, có thể cần giải pháp bề mặt hoặc loại rope phù hợp theo thiết kế.

Nhưng không nên mặc định:

“thang ngoài trời thì dùng cáp inox 304/316.”

Việc lựa chọn phải dựa trên thông số kỹ thuật của sản phẩm và hệ thống.

Đường kính cáp thang máy chọn thế nào?

Một câu hỏi rất thường gặp là:

“Thang 350kg nên dùng cáp 8mm hay 10mm?”

Không thể trả lời chỉ từ con số 350kg.

Cần xem đồng thời:

Do đó không nên sử dụng một bảng:

300kg = 8mm
350kg = 10mm
450kg = 12mm

như một quy tắc chung.

Vì sao cáp phải phù hợp với puly?

Cáp và puly làm việc trực tiếp với nhau ở mỗi hành trình.

Nếu puly không phù hợp hoặc đã mòn bất thường, cáp mới có thể:

• mòn nhanh;
• lực căng không đều;
• phát sinh rung;
• gây tiếng;
• làm việc không đúng đặc tính thiết kế.

Ngược lại, cáp có cấu trúc không phù hợp cũng có thể ảnh hưởng tới rãnh puly.

Vì vậy, khi thay cáp cũ:

đừng chỉ đo đường kính cáp.

Cần kiểm tra cả: cáp + puly + rãnh + máy kéo.

Tỷ lệ D/d là gì?

Trong kỹ thuật dây cáp, người đọc có thể gặp tỷ lệ: D/d trong đó: D liên quan tới đường kính puly và d là đường kính cáp.

Tỷ lệ này ảnh hưởng tới mức độ uốn của cáp khi đi qua puly.

Puly quá nhỏ so với cáp có thể làm tăng ứng suất uốn và ảnh hưởng tuổi thọ làm việc.

Tuy nhiên, không nên lấy một con số D/d trên internet rồi áp dụng cho mọi hệ thang.

Giá trị phù hợp phải theo:

• loại cáp;
• thiết kế;
• tiêu chuẩn áp dụng;
• hướng dẫn nhà sản xuất.

Rope grade và Minimum Breaking Force khác nhau thế nào?

Đây là hai khái niệm rất dễ bị nhầm.

Ví dụ các giá trị:

1570 N/mm²
1770 N/mm²

không nên gọi trực tiếp là:

“lực kéo đứt của sợi cáp”.

Có thể phân biệt:

Minimum Breaking Force thường được thể hiện bằng đơn vị lực như kN và thay đổi theo: đường kính, cấu trúc, lõi và cấp bền.

Do đó khi kiểm tra một sản phẩm, cần xem bảng thông số của đúng model.

Số lượng cáp càng nhiều càng an toàn?

Không thể kết luận như vậy.

Số lượng cáp là một phần của thiết kế.

Tăng số cáp tùy ý sẽ làm thay đổi:

• tải phân bố;
• không gian puly;
• rãnh;
• hệ treo;
• khối lượng;
• đặc tính vận hành.

Điều quan trọng không phải:

“càng nhiều cáp càng tốt”

mà là:

đúng số lượng, đúng cấu trúc và đúng thiết kế.

Độ căng các sợi cáp có cần bằng nhau không?

Trong một bộ cáp làm việc song song, sự phân bố lực giữa các sợi cần được kiểm soát phù hợp.

Nếu một sợi chịu tải lớn hơn nhiều so với các sợi còn lại, có thể làm:

• mòn không đều;
• tăng tải cục bộ;
• ảnh hưởng puly;
• làm tuổi thọ cả bộ không đồng đều.

Do đó, sau lắp đặt hoặc trong quá trình bảo trì, tình trạng lực căng giữa các sợi là một trong những yếu tố cần theo dõi.

Có thể thay cáp khác thương hiệu không?

Có thể trong nhiều trường hợp, nhưng không thể quyết định chỉ dựa trên:

cùng 8mm
cùng 10mm
hoặc cùng tải trọng.

Cáp thay thế cần được đối chiếu: đường kính → cấu trúc → lõi → rope grade → minimum breaking force → puly → máy kéo → kiểu treo → yêu cầu thiết kế.

Ví dụ, thay một cáp Hàn Quốc bằng cáp Đức hoặc ngược lại có thể khả thi nếu sản phẩm đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật. Quốc gia sản xuất không phải tiêu chí quyết định duy nhất.

Cáp thang máy Hàn Quốc Kiswire

Kiswire là một trong những nhà sản xuất cáp Hàn Quốc thường được nhắc đến trong lĩnh vực elevator rope.

Điểm quan trọng là Kiswire không chỉ có một loại “cáp 8×19”.

Danh mục cáp thang máy có thể có nhiều cấu trúc cho: cáp tải, governor và compensation.

Nếu cần xem chi tiết cách đọc: 8×S(19), 8×Fi(25), rope grade, minimum breaking force và cách nhận diện sản phẩm, xem bài cáp tải thang máy Hàn Quốc Kiswire.

Đây là bài cluster chuyên sâu của pillar hiện tại.

Khi nào cáp thang máy cần được kiểm tra?

Không nên chờ cáp “gần đứt” mới kiểm tra.

Một số dấu hiệu đáng chú ý gồm:

• xuất hiện sợi thép đứt;
• giảm đường kính;
• bề mặt mòn bất thường;
• ăn mòn;
• cáp bẹt;
• biến dạng hoặc xoắn;
• lực căng giữa các sợi chênh lệch;
• rung hoặc tiếng bất thường;
• rãnh puly có dấu hiệu mòn.

Tuy nhiên, không nên tự đánh giá một dấu hiệu đơn lẻ rồi kết luận phải thay ngay.

Việc loại bỏ cáp phải xem: tình trạng tổng thể + mức mòn + phân bố sợi đứt + puly + tiêu chí áp dụng của loại cáp.

Cáp thang máy dùng được bao nhiêu năm?

Không có một tuổi thọ chung như:

“cáp thép 8 năm”
“cáp phủ nhựa 10 năm”
“cáp carbon 15 năm”.

Tuổi thọ phụ thuộc vào:

Vì vậy, quyết định thay cáp nên dựa trên tình trạng và tiêu chí kỹ thuật, không phải chỉ tuổi tính bằng năm.

Một vài sợi thép đứt có phải thay cáp ngay không?

Sợi thép đứt là dấu hiệu cần được đánh giá nghiêm túc.

Nhưng không nên áp dụng công thức đơn giản:

“1 sợi đứt = thay cả bộ.”

Cũng không nên chủ quan:

“Mới vài sợi nên vẫn dùng bình thường.”

Cần xem: số lượng → vị trí → mức độ tập trung → giảm đường kính → ăn mòn → biến dạng → tình trạng các sợi cáp còn lại.

Quyết định cuối cùng phải dựa trên tiêu chí áp dụng cho đúng loại cáp.

Có nên tự bôi dầu cáp thang máy?

Không.

Cáp thép có thể cần được kiểm soát tình trạng bôi trơn phù hợp, nhưng không nên sử dụng quy tắc:

“3 tháng bôi một lần.”

Việc bổ sung chất bôi trơn phải căn cứ: loại cáp + sản phẩm bôi trơn + tình trạng thực tế + hướng dẫn của nhà sản xuất.

Bôi quá nhiều hoặc sử dụng sai chất có thể ảnh hưởng điều kiện ma sát giữa cáp và puly.

Do đó, người sử dụng không nên tự đổ dầu lên cáp chỉ vì thấy bề mặt khô.

Có thể tự thay cáp thang máy không?

Không.

Thay cáp không đơn giản là: tháo dây cũ → luồn dây mới.

Quá trình có thể liên quan tới:

• treo cabin;
• kiểm soát tải;
• đối trọng;
• sơ đồ cáp;
• căn chỉnh;
• lực căng;
• puly;
• thử vận hành;
• đánh giá an toàn.

Nếu cáp có dấu hiệu bất thường, nên kiểm tra trong phạm vi dịch vụ bảo trì thang máy hoặc chuyển sang sửa chữa khi đã xác định cần can thiệp.

Cáp tốt có giúp thang chạy êm hơn không?

Cáp là một trong nhiều yếu tố ảnh hưởng vận hành.

Nhưng độ êm của thang còn liên quan tới:

• máy kéo;
• biến tần;
• controller;
• rail;
• guốc;
• cabin;
• đối trọng;
• puly;
• độ căng cáp;
• quá trình lắp đặt.

Vì vậy không nên kỳ vọng:

“thay cáp đắt tiền hơn là thang sẽ hết rung.”

Nếu thang rung, cần tìm đúng nguyên nhân trước.

Thang máy gia đình nên dùng cáp loại nào?

Không có một loại cáp tốt nhất cho mọi thang máy gia đình.

Nếu hệ sử dụng cáp thép tròn, cần chọn sản phẩm theo: máy kéo + puly + thiết kế hệ treo + thông số cáp.

Nếu hệ ban đầu sử dụng belt, phải tuân theo cấu hình belt của hệ đó.

Nếu một hệ sử dụng công nghệ proprietary khác, việc thay thế cũng phải theo thiết kế tương ứng.

Do đó, câu hỏi đúng không phải:

“Cáp Đức, Nhật hay Hàn Quốc loại nào tốt nhất?”

mà là:

“Cáp nào tương thích với hệ thang đang sử dụng?”

8 thông tin cần kiểm tra trước khi thay cáp

Trước khi lựa chọn cáp mới, nên xác định một lần đầy đủ:

1. Nhà sản xuất và model cáp hiện tại
2. Đường kính
3. Cấu trúc cáp
4. Loại lõi
5. Số lượng cáp
6. Máy kéo và puly
7. Sơ đồ treo
8. Tình trạng rãnh puly

Nếu thiếu các thông tin này, lựa chọn chỉ theo:

“cáp 10mm”

là chưa đủ cơ sở kỹ thuật.

Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn cáp thang máy

Sai lầm phổ biến nhất không phải chọn “hãng xấu”, mà là chọn sai cách.

Có thể gặp các trường hợp:

cùng đường kính nên nghĩ thay được;
cáp lớn hơn nên nghĩ chắc chắn an toàn hơn;
cáp nhiều tao hơn nên nghĩ chắc chắn tốt hơn;
chỉ nhìn quốc gia sản xuất;
thay cáp nhưng không kiểm tra rãnh puly;
tự bôi dầu theo lịch cố định;
đánh giá tuổi cáp chỉ bằng số năm.

Cách phù hợp hơn là xem cáp như một thành phần của cả hệ traction.

Câu hỏi thường gặp về cáp thang máy

Chọn cáp theo hệ thống, không chỉ theo thương hiệu