Ray Dẫn Hướng Thang Máy Là Gì? Cấu Tạo, Kích Thước & Cách Chọn

Ray thang máy, hay ray dẫn hướng thang máy, là bộ phận được lắp cố định theo phương đứng trong giếng thang để dẫn hướng cabin và đối trọng chuyển động theo quỹ đạo thiết kế. Ray làm việc trực tiếp với shoe/guốc dẫn hướng và, ở những hệ tương ứng, còn là bề mặt để bộ hãm an toàn tác động khi xảy ra tình huống cần hãm cabin.

Ray không phải là bộ phận treo cabin. Trong thang máy cáp kéo thông thường, tải trọng cabin được treo bởi hệ cáp hoặc đai; ray chủ yếu đảm nhiệm dẫn hướng, tiếp nhận các lực ngang và phối hợp với hệ thống an toàn theo thiết kế.

Độ thẳng của ray, chất lượng mối nối, vị trí bracket và sự tương thích với shoe ảnh hưởng trực tiếp đến cảm giác rung, tiếng động và độ ổn định khi thang vận hành.

Nếu cần hiểu vị trí của ray trong toàn bộ hệ thống, xem thêm cấu tạo thang máy.

Thông tin nhanh về ray thang máy

Các nhà sản xuất ray công bố nhiều profile, chiều dài và đặc tính tiết diện khác nhau; ví dụ Monteferro có cả ray tiêu chuẩn, ray gia công và các cấp dành cho yêu cầu ride quality khác nhau.

Ray dẫn hướng thang máy là gì?

Cabin không thể chuyển động tự do trong khoảng trống của giếng thang.

Hai bên cabin có các đường ray cố định. Trên khung cabin được lắp shoe dẫn hướng, và shoe chạy theo bề mặt của ray trong suốt hành trình.

Tương tự, đối trọng thang máy cũng thường có hệ ray và shoe riêng.

Có thể hình dung đơn giản: Ray = đường dẫn cố định

Shoe = bộ phận chạy theo đường dẫn

Nếu ray lắp sai hoặc shoe không phù hợp, hệ dẫn hướng có thể phát sinh rung, tiếng động hoặc mòn bất thường.

Vì vậy, ray và shoe luôn nên được đánh giá như một hệ thống, không phải hai linh kiện độc lập.

Ray làm việc với shoe dẫn hướng như thế nào?

Shoe được gắn lên khung cabin hoặc đối trọng và tiếp xúc với phần dẫn hướng của ray.

Tùy hệ thống có thể sử dụng: guốc trượt – sliding guide shoe hoặc: roller guide – shoe con lăn. Ray phải đáp ứng đúng kích thước bề mặt làm việc mà model shoe yêu cầu.

Ví dụ, tài liệu Wittur cho thấy các dòng sliding và roller guide của hãng hỗ trợ nhiều dải độ dày blade/head của ray, chứ không tồn tại một quy tắc “một shoe chỉ đi với một profile duy nhất”.

Để phân biệt hai loại dẫn hướng này, xem shoe dẫn hướng thang máy.

Ray cabin và ray đối trọng khác nhau thế nào?

Ray cabin

Ray cabin dẫn hướng toàn bộ khung cabin trong hành trình. Ở nhiều hệ thang, ray cabin còn là bề mặt làm việc của safety gear – bộ hãm an toàn.

Do đó ray cabin phải được lựa chọn đồng bộ với:

• tải và khối lượng cabin;
• shoe;
• safety gear;
• bracket;
• khoảng cách gá;
• tốc độ;
• thiết kế tổng thể.

Ray đối trọng

Ray đối trọng dẫn hướng cụm đối trọng trong giếng thang.

Profile của ray đối trọng không bắt buộc giống ray cabin.

Việc lựa chọn còn phụ thuộc vào:

• khối lượng đối trọng;
• shoe đối trọng;
• tốc độ;
• khoảng cách bracket;
• cấu hình của hệ thống.

Nếu cần hiểu cách bố trí và khối lượng cụm này, xem đối trọng thang máy.

Ray có phải là thiết bị chống rơi cabin không?

Không nên hiểu theo cách:

“Ray tự ngăn cabin rơi.”

Ray là một phần của hệ dẫn hướng và cung cấp bề mặt phản lực/làm việc cho safety gear trong các hệ được thiết kế như vậy.

Khi cơ cấu hãm an toàn tác động, safety gear tương tác với ray để tạo lực hãm cabin.

Chính vì vậy, safety gear có yêu cầu rõ về:

• độ dày blade ray;
• trạng thái bề mặt;
• ray machined hay drawn;
• có dầu hay khô;

tùy model. Ví dụ các safety gear của Wittur công bố dải guide-rail blade cụ thể và điều kiện ray tương thích.

Do đó:

ray và safety gear phải được lựa chọn đồng bộ.

Không nên thay profile ray hoặc safety gear độc lập mà không kiểm tra tương thích.

Wittur công bố safety gear theo độ dày guide-rail blade, tốc độ, tải và điều kiện ray như machined/drawn, dry/oiled. Đây là bằng chứng kỹ thuật rất tốt để củng cố quan điểm rằng ray và safety gear phải tương thích, chứ không phải ray tự chống rơi.

Cấu tạo tiết diện ray chữ T

Ray thang máy phổ biến có tiết diện dạng chữ T. Có thể hiểu khái quát qua ba vùng chính.

Phần đầu hoặc blade của ray

Đây là khu vực shoe tiếp xúc trực tiếp trong quá trình dẫn hướng.

Ở các hệ sử dụng safety gear, đây cũng là khu vực rất quan trọng đối với quá trình hãm.

Độ dày và chất lượng bề mặt blade phải phù hợp với shoe và safety gear.

Phần thân – web

Nối blade với phần đế.

Hình học của tiết diện ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học của ray.

Phần đế – flange/base

Đây là phần ray được cố định vào bracket thông qua hệ kẹp/clip theo thiết kế.

Không nên hiểu rằng ray luôn được “bắt bulong xuyên qua thân” để giữ vào bracket.

T78, T89, T114 có nghĩa là gì?

Đây là phần rất dễ bị hiểu sai.

Các ký hiệu như:

T78/B
T89/B
T114/B

là designation/profile của ray, không nên diễn giải đơn giản rằng:

“T89 nghĩa là mặt shoe chạy rộng 89mm.”

Ví dụ, một nhà sản xuất công bố T78/B với kích thước tiết diện cơ bản khoảng 78 × 56 × 10mm, trong đó 10mm mới là một kích thước liên quan phần đầu ray của profile cụ thể đó.

Các catalogue T89/B, T114/B lại có:

• tiết diện;
• khối lượng kg/m;
• mô-men quán tính;
• kích thước blade;
• kích thước đế;

khác nhau.

Vì vậy, khi đọc tên ray cần xem bản vẽ của đúng profile và đúng nhà sản xuất.

Những thông số nào quan trọng hơn tên T78 hay T89?

Tên profile chỉ là bước đầu.

Khi lựa chọn ray cần quan tâm tới:

Vì vậy, câu hỏi:

“Ray này là T89 phải không?”

chưa đủ để kết luận ray có phù hợp hay không.

Ray drawn và machined khác nhau thế nào?

Các nhà sản xuất ray chuyên dụng cũng phân chia guide rail theo cấp gia công và yêu cầu độ chính xác khác nhau. Có thể tham khảo thông số kỹ thuật từ [Monteferro – Elevator Guide Rails].

Cold-drawn guide rail

Ray được hoàn thiện bằng quy trình kéo nguội theo cấp sản phẩm tương ứng.

Loại này có thể phù hợp với nhiều ứng dụng thông thường tùy tốc độ, shoe và yêu cầu hệ thống.

Machined guide rail

Bề mặt làm việc được gia công để kiểm soát hình học và dung sai theo cấp thiết kế.

Trong những ứng dụng có yêu cầu cao về:

• tốc độ;
• ride comfort;
• độ chính xác mối nối;

các cấp ray được gia công và kiểm soát chặt hơn có thể được sử dụng.

Monteferro phân chia nhiều cấp guide rail khác nhau, từ standard đến các sản phẩm dành cho yêu cầu high-speed/ride quality cao hơn.

Điều này cũng cho thấy:

Không thể chỉ nhìn ray “to hay nhỏ” để đánh giá chất lượng.

Ray lớn hơn có phải luôn tốt hơn?

Không.

Ray lớn hơn thường có tiết diện và đặc tính cơ học khác, nhưng lựa chọn ray không phải cuộc thi:

“T114 tốt hơn T89 vì nó to hơn.”

Một profile lớn hơn có thể:

• tăng khối lượng;
• tăng chi phí;
• chiếm không gian;
• yêu cầu bracket và phụ kiện khác;

mà không mang lại lợi ích nếu hệ thống không cần tới nó.

Ngược lại, sử dụng ray quá nhỏ so với yêu cầu tính toán cũng không phù hợp.

Mục tiêu là:

chọn profile đáp ứng đúng tải và điều kiện thiết kế.

Có thể chọn ray thang máy chỉ dựa vào tải trọng không?

Không.

Ví dụ không nên sử dụng một bảng kiểu:

thang 350kg → T78
thang 750kg → T89
thang 1.000kg → T114

như quy tắc chung.

Ngoài tải trọng định mức còn phải xét:

• khối lượng cabin;
• khung cabin;
• tải ngang;
• tốc độ;
• khoảng cách bracket;
• chiều cao hành trình;
• loại shoe;
• safety gear;
• tải khi safety gear tác động;
• profile và cơ tính của ray;
• yêu cầu về độ êm.

Do đó hai thang cùng tải trọng 450kg vẫn có thể sử dụng cấu hình ray khác nhau nếu thiết kế tổng thể khác.

Ray dài bao nhiêu mét?

Trong hệ metric, ray có chiều dài khoảng 5m là rất thường gặp.

Tuy nhiên đây không phải chiều dài duy nhất.

Monteferro chẳng hạn công bố ray metric dài: 5m, 2,5m

và có thể có chiều dài gia công khác theo yêu cầu.

Vì giếng thang thường cao hơn một thanh ray, các đoạn phải được nối liên tục theo chiều cao hành trình.

Và chính mối nối là một trong những khu vực ảnh hưởng rất rõ tới chất lượng dẫn hướng.

Ray thang máy được nối với nhau như thế nào?

Hai đoạn ray liên tiếp thường được liên kết thông qua: bản nối ray – fishplate và: bulong liên kết.

Đầu ray được thiết kế để căn chỉnh hai profile nối tiếp nhau.

Bản nối có nhiệm vụ giữ:

• vị trí;
• alignment;
• liên kết cơ khí;

giữa các đoạn ray.

Monteferro cung cấp fishplate riêng cho các profile guide rail khác nhau, cho thấy bản nối cũng phải phù hợp với đúng ray chứ không phải một loại dùng chung cho mọi profile.

Kẹp ray và bracket hoạt động thế nào?

Đây là phần cần phân biệt với bản nối.

Fishplate

Dùng để: nối ray với ray.

Clip/kẹp ray

Dùng để: giữ đế ray trên bracket.

Bracket

Liên kết cụm ray với: kết cấu giếng thang.

Có thể hình dung: Ray → clip → bracket → kết cấu giếng trong khi: Ray 1 → fishplate → Ray 2 là mối nối dọc theo hành trình.

Monteferro cũng liệt kê clips và fishplates thành các nhóm phụ kiện riêng biệt.

Vì sao mối nối ray ảnh hưởng tới độ êm?

Hãy hình dung shoe đang trượt hoặc roller đang lăn trên một bề mặt liên tục.

Nếu tại mối nối có:

• bậc;
• lệch ngang;
• sai góc;
• khoảng hở;
• biến dạng;

shoe sẽ cảm nhận điểm bất liên tục mỗi lần đi qua.

Kết quả có thể là: rung → tiếng → cảm giác giật nhẹ tại một vị trí lặp lại của hành trình.

Đây là lý do một thang:

rung đúng ở tầng 3 mỗi lần đi qua

không nên mặc định kết luận:

máy kéo bị rung.

Kỹ thuật viên cần xác định vị trí hiện tượng và kiểm tra cả ray + joint + shoe.

Ray ảnh hưởng độ êm của thang máy thế nào?

Ray có ảnh hưởng lớn, nhưng không phải yếu tố duy nhất.

Độ êm là kết quả của nhiều hệ thống: ray → shoe → cabin → cáp → đối trọng → máy kéo → điều khiển.

Với riêng ray, các yếu tố đáng chú ý gồm:

• độ thẳng;
• độ song song;
• mối nối;
• bracket;
• bề mặt;
• profile;
• căn chỉnh.

Một máy kéo tốt không thể hoàn toàn loại bỏ rung cơ khí nếu rail alignment có vấn đề.

Ngược lại, ray rất tốt nhưng roller hoặc liner bị mòn cũng có thể làm cabin rung.

Rung do ray hay do shoe?

Không thể kết luận chỉ bằng cảm giác.

Dấu hiệu nên kiểm tra ray/mối nối

Nếu rung hoặc tiếng:

xuất hiện tại cùng một vị trí của hành trình

qua nhiều lần chạy.

Cần xem:

• joint ray;
• độ thẳng;
• bracket;
• bề mặt;
• alignment.

Dấu hiệu nên kiểm tra shoe

Nếu:

• liner mòn;
• roller hỏng;
• khe hở shoe thay đổi;
• shoe lỏng;
• tiếp xúc bất thường.

Nhưng trong thực tế hai nhóm thường ảnh hưởng qua lại.

Vì vậy, cách đúng là kiểm tra:

ray ↔ shoe

cùng lúc.

Ray có ảnh hưởng kích thước giếng thang không?

Có.

Ray không nằm “ngoài” cabin mà chiếm một phần không gian trong giếng.

Khi bố trí còn phải tính:

• ray cabin;
• ray đối trọng;
• bracket;
• shoe;
• khoảng cách kỹ thuật;
• cabin;
• đối trọng.

Đặc biệt với nhà có giếng nhỏ, cách bố trí ray và đối trọng có thể ảnh hưởng tới kích thước cabin sử dụng thực tế.

Do đó, ray nên được chốt cùng: cabin + đối trọng + shoe trong bản vẽ kỹ thuật trước khi thi công hoàn thiện giếng thang.

Ray thang máy kính có gì cần chú ý?

Với giếng thang kính, ray, bracket và các thành phần cơ khí thường dễ nhìn thấy hơn.

Ngoài yêu cầu kỹ thuật, còn phải cân nhắc:

• vị trí ray;
• console;
• đối trọng;
• góc nhìn;
• màu hoàn thiện;
• tính cân đối của hệ khung.

Một hệ ray được bố trí thiếu cân nhắc có thể đáp ứng kỹ thuật nhưng làm giếng kính trông nặng và rối.

Nếu công trình sử dụng giếng kính, có thể tham khảo thang máy kính để xem các phương án tổng thể.

Khi nào cần kiểm tra ray thang máy?

Không nên đợi ray xuất hiện hư hỏng lớn mới kiểm tra.

Một số hiện tượng đáng chú ý gồm:

• rung lặp lại tại một vị trí;
• tiếng va/cọ khi cabin đi qua;
• shoe mòn không đều;
• roller mòn bất thường;
• mối nối có bậc;
• clip/bracket bất thường;
• ray ăn mòn;
• có dấu hiệu biến dạng;
• sau sự cố safety gear tác động.

Nếu thang vừa trải qua một tình huống hãm an toàn, ray và vùng safety gear làm việc cần được đánh giá trước khi đưa hệ thống trở lại vận hành bình thường.

Ray bị gỉ có phải thay ngay không?

Không thể kết luận chỉ dựa vào việc nhìn thấy một lớp gỉ bề mặt.

Cần xem:

• mức ăn mòn;
• vị trí;
• độ sâu;
• diện tích ảnh hưởng;
• blade;
• vùng safety gear làm việc;
• đặc tính tiết diện còn lại.

Ăn mòn nhẹ trên một khu vực và ăn mòn sâu tại bề mặt làm việc là hai tình trạng rất khác nhau.

Không nên tự:

mài mạnh → sơn phủ → tiếp tục sử dụng

nếu chưa xác định yêu cầu kỹ thuật của vùng ray đó.

Có được tự mài bề mặt ray để thang chạy êm hơn không?

Không nên.

Mài không kiểm soát có thể làm thay đổi:

• hình học blade;
• bề mặt tiếp xúc shoe;
• vùng safety gear làm việc;
• độ phẳng tại joint.

Nếu mối nối có bậc hoặc ray có bất thường, việc xử lý cần dựa vào: nguyên nhân + profile + giới hạn cho phép + hướng dẫn kỹ thuật.

Không nên dùng máy mài để “làm cho hết rung” theo cảm giác.

Có nên bôi nhiều dầu lên ray?

Cũng không nên áp dụng chung.

Như bài shoe dẫn hướng đã phân tích, sliding shoe và roller guide có nguyên lý khác nhau.

Safety gear cũng có thể quy định điều kiện ray:

• oiled;
• dry;
• machined;
• drawn;

theo đúng model. Wittur công bố những điều kiện này ngay trong thông số safety gear.

Do đó:

ray càng nhiều dầu không có nghĩa càng tốt.

Việc bôi trơn phải đúng theo thiết kế của hệ dẫn hướng và hệ safety gear.

Ray thang máy có cần bảo trì không?

Có.

Ray là một phần của chuỗi dẫn hướng cần được kiểm tra trong quá trình bảo trì.

Các nội dung đáng chú ý gồm: ray → joint → clip → bracket → shoe → tiếng/rung khi vận hành.

Tuy nhiên, mục tiêu không phải cứ mỗi lần bảo trì lại:

siết tất cả → bôi dầu tất cả → mài tất cả.

Mọi can thiệp phải dựa trên tình trạng thực tế và yêu cầu của hệ thống.

Nếu cần kỹ thuật viên kiểm tra trực tiếp, có thể tham khảo dịch vụ bảo trì thang máy.

Có thể thay ray T78 bằng T89 để “nâng cấp” không?

Không thể xem đây là thay đổi đơn giản.

Profile ray khác nhau có thể kéo theo:

• shoe khác;
• clip;
• fishplate;
• bracket;
• safety gear;
• vị trí ray;
• khoảng cách cabin;
• bản vẽ giếng.

Do đó không nên hiểu:

“T89 lớn hơn T78 nên nâng cấp lên T89 sẽ tốt hơn.”

Nếu một hệ cần thay profile ray, đây phải được xem là thay đổi kỹ thuật của hệ dẫn hướng.

Có cần thay toàn bộ ray khi cải tạo thang máy?

Không mặc nhiên.

Khi cải tạo, cần đánh giá:

• profile hiện có;
• độ thẳng;
• ăn mòn;
• mối nối;
• bracket;
• tương thích với shoe mới;
• tương thích safety gear;
• yêu cầu của cấu hình mới.

Nếu ray còn phù hợp và đạt yêu cầu, có thể có trường hợp tiếp tục sử dụng.

Nếu profile hoặc tình trạng không còn đáp ứng thiết kế mới thì mới xem xét phương án thay.

Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn ray thang máy

Các sai lầm nên tránh gồm:

1. Cho rằng số T89 chính là độ rộng bề mặt shoe chạy.
2. Chọn ray chỉ bằng tải trọng thang.
3. Nghĩ T114 luôn tốt hơn T89.
4. Quy đổi cứng một model shoe cho một profile ray.
5. Thay shoe để chữa rung mà không kiểm tra joint ray.
6. Tự mài ray khi có tiếng.
7. Bôi dầu lên mọi loại ray.
8. Bỏ qua tương thích giữa ray và safety gear.

Nguyên tắc quan trọng hơn là:

Ray phải được chọn như một thành phần của hệ dẫn hướng và an toàn hoàn chỉnh.

Câu hỏi thường gặp về ray thang máy

Ray và shoe quyết định chất lượng của cả hệ dẫn hướng