Thắng Cơ Thang Máy Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý & Cách Hoạt Động

Thắng cơ thang máy, còn gọi là bộ hãm an toàn (safety gear), là cơ cấu an toàn cơ khí có nhiệm vụ dừng và giữ cabin trên ray dẫn hướng khi xuất hiện điều kiện kích hoạt theo thiết kế, điển hình là cabin vượt quá tốc độ cho phép.

Thắng cơ thường hoạt động phối hợp với bộ khống chế vượt tốc (overspeed governor) nhưng đây là hai thiết bị khác nhau. Governor có nhiệm vụ phát hiện điều kiện vượt tốc và tham gia kích hoạt cơ cấu bảo vệ; còn thắng cơ trực tiếp tạo lực hãm lên ray để dừng cabin. Cách phân biệt này cũng phù hợp với cách các tài liệu kỹ thuật của KONE và TCVN mô tả hai bộ phận.

Trong bài viết này, Alphalift tập trung giải thích đúng chức năng của thắng cơ, nguyên lý hoạt động và những điểm gia chủ nên biết khi kiểm tra một hệ thống thang máy.

Thắng Cơ Thang Máy Là Gì?

Thắng cơ là một thiết bị an toàn cơ khí, thường được bố trí trên khung cabin. Khi được kích hoạt, các phần tử hãm của bộ thắng tác động lên ray dẫn hướng để làm giảm chuyển động và giữ cabin.

Theo TCVN 6396-20:2017, bộ hãm an toàn phải có khả năng dừng cabin mang tải định mức trong các điều kiện kích hoạt quy định bằng cách kẹp vào ray dẫn hướng và giữ cabin tại đó. Tiêu chuẩn cũng coi bộ hãm an toàn là một thiết bị an toàn cần được kiểm tra theo các yêu cầu liên quan của TCVN 6396-50:2017.

Điều quan trọng cần hiểu là:

Thắng cơ không phải thiết bị dùng để điều khiển tốc độ cabin trong vận hành bình thường.

Việc tăng tốc, giảm tốc và dừng tầng bình thường được thực hiện bởi hệ truyền động, hệ điều khiển và phanh máy kéo. Thắng cơ là một lớp bảo vệ cơ khí dành cho các điều kiện an toàn cụ thể.

Thắng Cơ, Governor Và Phanh Máy Kéo Khác Nhau Thế Nào?

Đây là ba khái niệm người sử dụng rất dễ nhầm.

KONE định nghĩa safety gear là cơ cấu cơ khí gắn với khung cabin, sử dụng các phần tử kẹp ray để dừng và giữ cabin khi vượt tốc; trong khi overspeed governor là thiết bị phản ứng khi thang đạt một tốc độ xác định và có thể làm safety gear hoạt động.

Vì vậy, cách gọi:

“Thắng cơ hay còn gọi là bộ khống chế tốc độ”

là không chính xác.

Cách đúng hơn là:

Thắng cơ phối hợp với bộ khống chế vượt tốc để tạo thành một phần của hệ thống bảo vệ an toàn.

Cấu Tạo Của Thắng Cơ Thang Máy

Cấu tạo cụ thể thay đổi theo hãng sản xuất, loại thang và thiết kế của bộ safety gear. Tuy nhiên, về nguyên lý có thể hiểu hệ thống gồm các nhóm thành phần sau.

Cụm bộ hãm an toàn

Đây là phần trực tiếp thực hiện việc hãm cabin. Bộ hãm thường được lắp liên kết với khung cabin tại vị trí phù hợp với ray dẫn hướng.

Khi được kích hoạt, các phần tử hãm dịch chuyển tới trạng thái làm việc và tạo lực lên ray.

Phần tử hãm hoặc ngàm kẹp

Tùy thiết kế, bộ hãm có thể sử dụng các dạng nêm, má hoặc cơ cấu tạo lực hãm khác.

Đây là bộ phận trực tiếp tương tác với ray dẫn hướng khi safety gear tác động.

Cơ cấu truyền động kích hoạt

Cơ cấu này truyền chuyển động từ hệ thống kích hoạt đến bộ hãm hai bên cabin để quá trình hãm diễn ra theo thiết kế.

Bộ khống chế vượt tốc và cáp governor

Governor không phải bộ phận nằm trong thân thắng cơ, nhưng là thiết bị phối hợp rất quan trọng trong hệ thống.

Khi tốc độ đạt ngưỡng kích hoạt được thiết kế, governor tác động vào hệ thống cáp/cơ cấu liên kết, từ đó làm bộ hãm an toàn hoạt động. TCVN 6396-20:2017 có các yêu cầu riêng đối với phương thức kích hoạt safety gear bằng bộ khống chế vượt tốc.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Thắng Cơ Thang Máy

Có thể hình dung nguyên lý theo chuỗi đơn giản:

Cabin di chuyển → governor giám sát tốc độ → đạt điều kiện kích hoạt → cơ cấu liên kết tác động → thắng cơ làm việc → các phần tử hãm tác động lên ray → cabin được hãm và giữ.

Trong vận hành bình thường, thắng cơ không liên tục ma sát với ray để điều chỉnh tốc độ.

Chỉ khi xuất hiện điều kiện kích hoạt theo thiết kế, cơ cấu an toàn mới chuyển sang trạng thái làm việc.

Điểm này rất quan trọng vì nếu hiểu thắng cơ là một “phanh tốc độ” hoạt động thường xuyên, người đọc sẽ nhầm chức năng của safety gear với phanh máy kéo và hệ điều khiển.

Các Loại Thắng Cơ Thang Máy Phổ Biến

Không nên phân loại safety gear thành “phanh đĩa, phanh điện từ, phanh thủy lực…” vì những thuật ngữ đó có thể thuộc các cơ cấu hãm khác của hệ thống.

Đối với bộ hãm an toàn cabin, hai nhóm cần hiểu là:

Thắng cơ tức thời

Bộ hãm tức thời tạo tác động hãm trong khoảng chuyển động rất ngắn sau khi được kích hoạt.

Theo TCVN 6396-20:2017, bộ hãm an toàn cabin có thể sử dụng loại tức thời trong những điều kiện tốc độ nhất định; tiêu chuẩn nêu giới hạn cụ thể đối với ứng dụng của loại này.

Thắng cơ loại êm

Bộ hãm an toàn loại êm, thường được gọi là progressive safety gear, tạo quá trình hãm được kiểm soát hơn thay vì tác động tức thời.

TCVN cũng đưa ra các yêu cầu đối với gia tốc hãm và việc thử nghiệm loại bộ hãm này.

Việc lựa chọn loại nào không nên dựa vào cảm tính mà phải phù hợp với tốc độ, tải trọng, thiết kế hệ thống và yêu cầu kỹ thuật của bộ thang.

Khi Nào Thắng Cơ Thang Máy Có Thể Hoạt Động?

Tình huống điển hình nhất là khi hệ thống phát hiện cabin đạt ngưỡng vượt tốc được xác định theo thiết kế.

TCVN 6396-20:2017 quy định tốc độ kích hoạt governor phải liên hệ với tốc độ định mức của thang và loại safety gear được sử dụng, chứ không phải một con số cố định áp dụng cho mọi thang máy.

Điều này cũng giải thích vì sao không nên viết:

“Mọi thang máy đều kích hoạt thắng cơ ở tốc độ X m/s.”

Mỗi cấu hình cần được tính toán và lựa chọn thiết bị phù hợp.

Mất Điện Có Làm Thắng Cơ Tự Động Kích Hoạt Không?

Không nên hiểu như vậy.

Mất điện và kích hoạt thắng cơ là hai hiện tượng khác nhau.

Trong thang máy cáp kéo, khi nguồn điện hoặc điều khiển bị gián đoạn, phanh của máy kéo đóng vai trò quan trọng trong việc dừng và giữ hệ truyền động theo thiết kế.

Thắng cơ không phải thiết bị thông thường dùng để “hãm cabin mỗi lần mất điện”.

Chỉ khi xuất hiện điều kiện làm hệ thống an toàn yêu cầu safety gear hoạt động — chẳng hạn điều kiện vượt tốc tương ứng — chuỗi governor và thắng cơ mới tham gia theo cấu hình của thang.

Do đó:

Phanh máy kéo xử lý chức năng dừng/giữ thông thường; thắng cơ là lớp bảo vệ cơ khí bổ sung cho những điều kiện an toàn cụ thể.

Thắng Cơ Có Ngăn Cabin “Rơi Tự Do” Không?

Đây là cách diễn đạt thường xuất hiện trên Internet nhưng cần hiểu đúng hơn.

Safety gear được thiết kế để dừng và giữ cabin bằng cách tác động lên ray trong các điều kiện mà hệ thống yêu cầu. TCVN 6396-20:2017 cũng quy định khả năng dừng cabin mang tải định mức và giữ cabin sau khi bộ hãm làm việc.

Tuy nhiên, an toàn thang máy không chỉ phụ thuộc vào một bộ thắng cơ.

Một hệ thống hoàn chỉnh còn có nhiều thành phần như:

• hệ thống treo;
• ray dẫn hướng;
• governor;
• phanh máy kéo;
• thiết bị giám sát cửa;
• giới hạn hành trình;
• giảm chấn;
• mạch an toàn;
• cứu hộ phù hợp với cấu hình.

Vì vậy, không nên quảng cáo theo kiểu:

“Có thắng cơ = an toàn tuyệt đối.”

Độ an toàn phụ thuộc vào thiết kế, chất lượng thiết bị, lắp đặt, kiểm định, bảo trì và tình trạng vận hành tổng thể.

Sau Khi Thắng Cơ Tác Động Có Thể Cho Thang Chạy Lại Ngay Không?

Không nên tự khởi động lại thang.

TCVN 6396-20:2017 nêu rằng sau khi giải tỏa bộ hãm an toàn cần có sự can thiệp của kỹ thuật viên bảo trì có chuyên môn trước khi thang được đưa trở lại hoạt động; việc chỉ bật lại nguồn không đủ để đưa hệ thống về trạng thái vận hành bình thường.

Kỹ thuật viên cần kiểm tra nguyên nhân kích hoạt và tình trạng của các thành phần liên quan như:

• safety gear;
• governor;
• cáp governor;
• ray;
• cơ cấu liên kết;
• công tắc an toàn;
• hệ truyền động;
• hệ điều khiển.

Chỉ sau khi xác định hệ thống đáp ứng yêu cầu kỹ thuật mới nên đưa thang trở lại sử dụng.

Kiểm Tra Và Bảo Trì Thắng Cơ Như Thế Nào?

Thắng cơ là thiết bị an toàn, vì vậy người sử dụng không nên tự tháo, điều chỉnh hoặc can thiệp vào cơ cấu.

Việc kiểm tra nên được thực hiện bởi kỹ thuật viên có chuyên môn theo tài liệu của nhà sản xuất và cấu hình thực tế của bộ thang.

Các hạng mục kỹ thuật thường cần xem xét gồm:

• trạng thái cơ cấu safety gear;
• liên kết giữa hai bên bộ hãm;
• governor;
• cáp và cơ cấu căng governor;
• ray dẫn hướng;
• công tắc an toàn;
• dấu hiệu ăn mòn hoặc hư hỏng;
• trạng thái thiết bị sau một lần safety gear tác động.

Đặc biệt, không tự ý bôi dầu hoặc chất bôi trơn lên bề mặt liên quan đến hãm nếu không có yêu cầu kỹ thuật của thiết bị. Điều kiện bề mặt và tình trạng ray có liên quan trực tiếp tới đặc tính làm việc của safety gear.

Thắng Cơ Trong Tiêu Chuẩn An Toàn Thang Máy

Tại Việt Nam, hai tài liệu kỹ thuật quan trọng liên quan đến chủ đề này gồm:

TCVN 6396-20:2017

Yêu cầu an toàn về cấu tạo và lắp đặt thang máy chở người và thang máy chở người và hàng.

TCVN 6396-50:2017

Yêu cầu về thiết kế, tính toán, kiểm tra và thử nghiệm các bộ phận thang máy.

Hai tiêu chuẩn này được công bố theo Quyết định 3945/QĐ-BKHCN.

Trong đó có các yêu cầu riêng liên quan tới:

• bộ hãm an toàn;
• bộ khống chế vượt tốc;
• điều kiện kích hoạt;
• kiểm tra;
• thử nghiệm;
• đưa thiết bị trở lại vận hành sau khi tác động.

Vì vậy khi lựa chọn thang máy, gia chủ không nên chỉ hỏi:

“Thang có thắng cơ hay không?”

Mà nên hỏi:

Thiết bị safety gear và governor sử dụng loại nào, phù hợp với cấu hình nào và đã được lắp đặt – kiểm tra – kiểm định ra sao?

Thắng Cơ Quan Trọng Thế Nào Với Thang Máy Gia Đình?

Đối với thang máy gia đình, người dùng thường chú ý nhiều tới động cơ, cabin, kính hoặc giá thành, trong khi hệ thống an toàn ít được nhìn thấy.

Thực tế, các thành phần như safety gear, governor, phanh máy kéo, khóa cửa và mạch an toàn đều cần được xem như một hệ thống đồng bộ.

Khi lựa chọn thang cho nhà ở, gia chủ nên ưu tiên:

• thiết bị có thông tin nhà sản xuất rõ ràng;
• cấu hình phù hợp với tải trọng và tốc độ;
• bản vẽ kỹ thuật cụ thể;
• đơn vị lắp đặt có năng lực;
• kiểm định trước khi đưa vào sử dụng;
• bảo trì định kỳ trong quá trình vận hành.

Bạn có thể tìm hiểu tổng thể hơn tại bài thang máy gia đình

Câu Hỏi Thường Gặp Về Thắng Cơ Thang Máy

Thắng cơ và governor có phải cùng một thiết bị không?

Không. Governor là bộ khống chế vượt tốc, còn thắng cơ là bộ hãm an toàn trực tiếp tác động lên ray. Hai thiết bị phối hợp với nhau nhưng có chức năng khác nhau.

Khi mất điện, thắng cơ có kẹp ray ngay không?

Không phải trong mọi trường hợp. Trong vận hành thông thường, phanh máy kéo và hệ thống điều khiển thực hiện chức năng dừng/giữ. Safety gear chỉ tác động khi xuất hiện điều kiện kích hoạt theo thiết kế.

Thắng cơ có cần kiểm định không?

Bộ hãm an toàn là thiết bị an toàn của thang máy và nằm trong phạm vi các yêu cầu kiểm tra, thử nghiệm của hệ thống thang máy trước khi đưa vào sử dụng cũng như trong quá trình kiểm định theo quy định áp dụng.

Có thể tự kiểm tra hoặc điều chỉnh thắng cơ không?

Không nên. Đây là thiết bị an toàn cần kỹ thuật viên có chuyên môn kiểm tra và xử lý. Đặc biệt không tự tháo, điều chỉnh governor, safety gear hoặc bôi trơn các bề mặt hãm.

Sau khi thắng cơ đã tác động có bật nguồn chạy lại được không?

Không nên. Cần kỹ thuật viên kiểm tra nguyên nhân và tình trạng thiết bị trước khi đưa thang hoạt động trở lại. TCVN cũng yêu cầu có sự can thiệp của kỹ thuật viên bảo trì sau khi giải tỏa safety gear.

Tư Vấn Kiểm Tra Hệ Thống An Toàn Thang Máy

Thắng cơ chỉ là một phần trong hệ thống bảo vệ của thang máy. Để thang vận hành ổn định và đáp ứng yêu cầu an toàn, cần kiểm tra đồng bộ từ safety gear, governor, ray, phanh máy kéo đến hệ thống cửa, mạch an toàn và thiết bị cứu hộ.

Với công trình đang thiết kế hoặc chuẩn bị lắp đặt, Alphalift có thể hỗ trợ kiểm tra cấu hình thiết bị, mặt bằng và các yêu cầu kỹ thuật trước khi triển khai.

Xem thêm:

• Cấu tạo thang máy
• Thang máy gia đình có an toàn không?
• Kiểm định thang máy gia đình
• Thang máy gia đình

Liên hệ Thang Máy Alphalift Việt Nam để được tư vấn cấu hình và kiểm tra các hạng mục an toàn phù hợp với công trình thực tế.

•  ☎️ Hotline 24/7: 0965.587.886
•  📧 Email: lienhe@alphaliftvietnam.com
• 💬 Chat Zalo –  Facebook

NHẬN TƯ VẤN TỪ ALPHALIFT VIỆT NAM