Руководство по накладке лифта: типы, функции, советы по установке и поиску

Каждая система направляющих рельсов лифта в каждом здании состоит из отдельных секций рельсов, длина которых обычно составляет 5 метров. Соединение этих секций встык в непрерывную, идеально прямую и идеально вертикальную направляющую — это задача накладки лифта, также называемой пластиной для сращивания направляющих, соединительной планкой или соединительной пластиной для направляющих. Звучит просто, но накладка является одним из наиболее важных с точки зрения безопасности компонентов всей шахты лифта. Невыровненная, недостаточно затянутая или неправильная накладка создает разрыв ступеней между концами рельсов, что вызывает жалобы на вибрацию, износ и дискомфорт пассажиров, которые доминируют в журналах вызовов по обслуживанию лифтов. В этом руководстве подробно объясняется, что такое накладки лифта, различные доступные типы, как они взаимодействуют со спецификациями направляющих, правильная практика установки и на что следует обращать внимание при их выборе.

Что делает накладка лифта и почему это важно

Ан накладка лифта представляет собой прецизионно обработанный стальной кронштейн, который зажимает стыковое соединение между двумя соседними секциями направляющего рельса и крепится болтами через отверстия, предварительно просверленные как в накладке, так и в концах рельса, для создания жесткой, ровной и непрерывной рабочей поверхности. Название происходит от идентичного компонента, используемого при строительстве железнодорожных путей - «рыбной пластины» или «стыковки», которая соединяла железнодорожные рельсы с девятнадцатого века и названа в честь рыбьего профиля первых деревянных усилений мачт на парусных судах.

В контексте направляющей лифта накладка выполняет одновременно три различные механические функции. Во-первых, он передает вертикальные нагрузки через стык рельсов — когда срабатывает механизм безопасности кабины лифта или происходит удар буфера, через систему направляющих передаются огромные вертикальные силы, и накладка должна переносить эти нагрузки через зазор между секциями рельса, не позволяя стыку открываться, ступать или скользить. Во-вторых, он обеспечивает непрерывность размеров головки рельса — поверхность лезвия направляющего рельса, с которой контактируют направляющие башмаки или ролики вагона, должна быть идеально ровной по всем стыкам, а обработанные внутренние контактные поверхности накладок обеспечивают это выравнивание. В-третьих, он передает горизонтальные нагрузки через шарнир — боковые силы от направляющего башмака вагона или контакта роликов при нормальном движении, а аварийные нагрузки при включении ловителей передаются через корпус накладки и ее болтовое соединение на обе секции рельса.

Последствием плохо установленной или неправильно заданной накладки является не только дискомфорт при езде. Шаг на стыке рельсов — даже вертикальное смещение в 0,5 мм — вызывает импульсную силу каждый раз, когда направляющий башмак проходит через стык, что приводит к вибрации, ощущаемой по всему вагону, ускоренному износу направляющего башмака и головки рельса, а в высокоскоростных лифтах возможен отрыв направляющего башмака или ролика, что ухудшает управление. Серьезная ступенька или ослабленное соединение накладок могут вызвать прогрессирующее смещение направляющих, которое ухудшается с каждым проходом, пока не потребуется серьезное вмешательство по техническому обслуживанию.

Типы накладок лифта

Накладки лифта не являются универсальным компонентом. Для разных типов лифтов, профилей рельсов, грузоподъемности и условий установки используются разные конфигурации накладок. Понимание доступных типов помогает выбрать правильный компонент для каждого приложения.

Стандартные накладки на сплошную направляющую

Стандартные накладки используются со сплошными (холоднотянутыми или механически обработанными) направляющими Т-образного сечения — наиболее распространенным типом направляющих в пассажирских и грузовых лифтах во всем мире. Корпус накладки представляет собой плоский или слегка профилированный стальной стержень, внутренние поверхности которого обработаны так, чтобы соответствовать задней и нижней части профиля Т-образной направляющей. Две пары отверстий (всего четыре отверстия) совпадают с предварительно просверленными отверстиями в концах рельса, а высокопрочные болты плотно прижимают накладку к задней поверхности рельса. Контакт между обработанной внутренней поверхностью накладки и задней частью рельса - это то, что заставляет два конца рельса выравниваться в одной плоскости - накладка должна соответствовать профилю рельса достаточно точно, чтобы обеспечить выравнивание без люфта. Стандартные накладки со сплошными направляющими соответствуют стандарту ИСО 7465 (международный стандарт) или ГБ/Т 22562 (национальный стандарт Китая) и обозначаются соответствующим обозначением направляющих: накладка Т89/Б, накладка Т90/Б, накладка Т114/Б и т. д.

Полые направляющие накладки

Полые направляющие — тонкостенные холоднокатаные стальные профили, используемые в жилых лифтах малой нагрузки, домашних лифтах и коммерческих лифтах для малой нагрузки — используют другую конструкцию накладок. Поскольку полый рельс имеет более тонкую стенку и другую геометрию профиля, чем сплошные обработанные рельсы, накладки полого рельса разработаны с учетом конкретного внутреннего и внешнего профиля полого Т-образного профиля. Накладки с полыми рельсами обычно легче и имеют меньшую грузоподъемность, чем их эквиваленты со сплошными рельсами, что соответствует требованиям к пониженной нагрузке лифтовых систем, в которых используются полые направляющие. Они обозначаются соответствующим обозначением рельсов, например, накладками TK3A, TK5 или TK5A, что соответствует семействам полых рельсов, используемых в жилых лифтах.

Сверхмощные накладки

Грузовые лифты большой грузоподъемности, высотные пассажирские лифты и высокоскоростные лифты (обычно более 2,5 м/с), работающие с большими поперечными сечениями направляющих, требуют сверхпрочных накладок большей толщины, большего количества отверстий для болтов и более прочной стали, чтобы выдерживать большие статические и динамические нагрузки, передаваемые через систему направляющих. Прочные накладки для рельсов большого профиля, таких как T127 и T140, являются стандартными для этих применений. В некоторых установках высокоскоростных лифтов используются накладки увеличенной длины — до 600 мм по сравнению со стандартной длиной 300–400 мм — для распределения нагрузки на стык рельсов по более длинному пролету и уменьшения локального напряжения изгиба в стыке.

Регулируемые накладки

Регулируемые накладки имеют на одной стороне прорезные, а не круглые отверстия для болтов, что позволяет слегка отрегулировать выравнивание направляющих в стыке в поперечном направлении до того, как болты будут полностью затянуты. Они используются в установках, где необходимо исправить незначительную накопленную ошибку выравнивания на конкретном стыке рельсов, или при реконструкции, когда существующие рельсовые кронштейны могли немного отклониться от своего проектного положения за десятилетия осадки здания. Регулируемые накладки не заменяют правильное выравнивание кронштейнов направляющих во время новой установки — они являются корректирующим инструментом для особых ситуаций, когда стандартные допуски не могут быть соблюдены при использовании накладок с фиксированными отверстиями.

Накладки с Т-образными зажимами и скользящие зажимы

В некоторых специализированных лифтовых системах используются накладки с зажимами Т-образного сечения или конструкции скользящих зажимов, которые охватывают профиль рельса иначе, чем стандартный подход с плоскими пластинами. В накладках скользящего зажима используется конструкция, состоящая из двух частей, что позволяет монтировать рельс в зажим сбоку, а не вкручивать болты в совмещенные отверстия, что полезно в установках, где рельс уже частично установлен в валу и доступ с конца ограничен. Кованые конструкции зажимов обеспечивают более высокую прочность при более компактном форм-факторе для установки на валу с ограниченным пространством.

Стандарты направляющих и взаимосвязь накладок

Направляющие лифта и их накладки являются стандартизированными компонентами. Основным международным стандартом, регулирующим размеры направляющих Т-образного типа и их аксессуаров, включая накладки, является ISO 7465 , в котором указаны номинальные размеры, допуски, механические свойства и методы испытаний направляющих Т-образного сечения для пассажирских и грузовых лифтов. Эквивалентный китайский национальный стандарт GB/T 22562 . Европейские установки часто ссылаются на стандарты EN 81-20 и EN 81-50 в отношении требований безопасности лифтов, тогда как ASME A17.1/CSA B44 регулирует установки в Северной Америке.

Критическое соотношение размеров между направляющей и ее накладкой определяется в ISO 7465 с помощью допусков на расположение отверстий. Расположение отверстий под болты накладной пластины — расстояние, диаметр и позиционный допуск — должно точно совпадать с расположением отверстий на концах направляющей. Когда производитель производит направляющую рельсу T90/B в соответствии с ISO 7465, положения отверстий для болтов (размеры l2g и l3g на направляющей) указываются идентичными и имеют те же допуски, что и соответствующие размеры отверстий накладки (l2f и l3f). Это обеспечивает взаимозаменяемость: любая накладка T90/B, соответствующая стандарту ISO 7465, будет правильно крепиться к любой направляющей T90/B, соответствующей стандарту ISO 7465, независимо от производителя.

Наиболее распространенные обозначения Т-образных направляющих и соответствующие им размеры накладок в коммерческих лифтах показаны в таблице ниже. Номер обозначения «Т» относится к ширине полотна рельса в миллиметрах, а суффикс буквы указывает на класс чистоты поверхности: «В» для механически обработанных (шлифованные поверхности полотна), «А» для холоднотянутых (полированная поверхность).

Материалы и механические свойства накладок элеватора

Накладки лифта должны выдерживать циклические механические нагрузки на протяжении всего срока службы лифта — потенциально миллионы проходов кабин на каждом стыке в течение расчетного срока службы от 20 до 30 лет. Материал и производственный процесс должны обеспечивать достаточную прочность на разрыв, усталостную прочность и стабильность размеров для поддержания целостности соединения в течение длительного периода службы.

Стандартные накладки лифта изготавливаются из конструкционной углеродистой или низколегированной конструкционной стали. Общие обозначения материалов включают SS400 (японский/китайский стандарт, эквивалент Fe360 или S235 в европейском обозначении), Q235 и Q345 для накладок стандартного режима работы. В высокоточных накладках для высокоскоростных лифтов используются стали более высокого качества с контролируемым содержанием углерода и более жесткими размерными допусками, с пределом прочности на разрыв в диапазоне 400–600 МПа. Корпус накладки обычно подвергается горячей прокатке или ковке, а затем подвергается механической обработке критических внутренних контактных поверхностей и отверстий для болтов для достижения допусков на размеры, требуемых стандартом ISO 7465.

При установке в агрессивных средах — на станциях метро, прибрежных зданиях, в зонах с влажными технологическими процессами — накладки могут быть оцинкованы горячим способом или покрыты эпоксидной или богатой цинком грунтовкой для предотвращения ржавчины. Стандартных стальных накладок без покрытия в типичной закрытой шахте лифта хватит на весь срок службы установки, поскольку среда закрытой шахты обычно не является агрессивной. Если во время технического осмотра наблюдается поверхностная коррозия, целесообразно очистить и нанести точечное покрытие участков ржавчины; накладные пластины с активной коррозией, вызвавшей потерю сечения или видимую деформацию, требуют замены.

Размеры и допуски накладок

Точность размеров накладной пластины делает ее устройством выравнивания, а не просто механическим креплением. Ключевые размеры, определяющие функционирование накладок, жестко допускаются стандартом ISO 7465 и соответствующими национальными стандартами.

• Длина рыбной пластины: Стандартная длина накладок варьируется от 300 мм до 600 мм в зависимости от назначения рельса. Более длинные накладки распределяют изгибающий момент соединения по большему пролету, уменьшая пиковое напряжение в отверстиях для болтов и улучшая жесткость соединения. Для тяжелых и высокоскоростных накладок лифта используется более длинный конец этого диапазона.
• Толщина накладки: Стандартная толщина корпуса накладок составляет от 15 до 25 мм для рельсов обычных коммерческих лифтов. Более толстые накладки обеспечивают большую жесткость на изгиб по всему суставу, уменьшая угловое отклонение сустава при боковой нагрузке — основной вклад в вибрацию, вызываемую суставом.
• Диаметр и положение отверстия под болт: Диаметр отверстия под болт обычно составляет 13 мм для болтов M12 (стандарт для большинства направляющих Т-образного сечения) или больше для рельсов более тяжелого назначения. Допуски положения отверстий согласно ISO 7465 обычно составляют ±0,2 мм от номинального значения — этот жесткий допуск гарантирует, что собранная схема расположения болтов обеспечивает точное копланарное выравнивание двух концов рельса при затягивании болтов.
• Плоскостность внутренней грани: Обработанные внутренние поверхности накладки - поверхности, которые прилегают к задней части направляющей - должны быть плоскими в пределах допусков, указанных в ISO 7465. Отклонение от плоскостности на этой контактной поверхности приводит к раскачиванию накладки о рельс во время затяжки, что препятствует достижению правильного контакта между накладкой и направляющей, необходимого для точного выравнивания.
• Ширина заднего контакта рельса: Ширина накладки должна совпадать с шириной задней части рельса в пределах допуска, чтобы гарантировать, что внутренняя поверхность полностью соприкасается с задней частью рельса по ее ширине, а не опирается только на внешние края и перемыкается через центр. Контакт только с кромкой создает в накладке рисунок предварительного напряжения, который изменяется при нагрузке соединения и вызывает движение сустава при переменных нагрузках.

Процедура установки: как правильно установить накладку лифта

Правильная установка накладок — это квалифицированная операция: опытный специалист по установке лифтов следует определенной последовательности, которая обеспечивает правильное выравнивание рельсового стыка во всех плоскостях, прежде чем болты накладок будут затянуты до окончательной спецификации. Спешка при установке или пропуск этапов приводит к несоосности соединений, что приводит к жалобам на вибрацию и преждевременному износу компонентов.

Проверки перед установкой

Перед сборкой накладки убедитесь, что обозначение накладки соответствует обозначению направляющей — накладка T90/B на направляющей T89/B не обеспечит правильного выравнивания, поскольку профили несовместимы по размерам. Убедитесь, что торцы рельса ровные и чистые — любые заусенцы, окалина или повреждения на конце или задней поверхности рельса помешают правильной посадке накладки. Убедитесь, что отверстия под болты на концах направляющей не засорены, а резьба накладки (если она имеет резьбу) или опорные поверхности гаек не повреждены. Осмотрите саму накладку на предмет деформации, трещин или коррозионных повреждений, которые могут поставить под угрозу ее структурную функцию.

Выравнивание направляющих перед затяжкой болтов накладки

Направляющая должна быть правильно выровнена как в горизонтальном (плоскость измерительной поверхности), так и в вертикальном (плоскость головки рельса) направлениях, прежде чем болты накладки будут затянуты до окончательного момента затяжки. Опорные кронштейны рельсов над и под стыком должны быть правильно расположены и закреплены перед сборкой стыка. Вставьте болты накладок и затяните их только вручную — не начинайте затягивать, пока не будет проверено и исправлено соосность. Используйте линейку или циферблатный индикатор поперек соединения, чтобы убедиться, что поверхность лезвия находится заподлицо в пределах указанного допуска на шаг соединения. В соответствии со стандартом EN 81-20 и общепринятой практикой установки максимально допустимый шаг на стыке рельсов (перепад высот между соседними поверхностями лопастей рельсов поперек стыка) составляет 0,3 мм для стандартных пассажирских лифтов и меньше для высокоскоростных лифтов.

Последовательность и характеристики затяжки болтов

Болты накладок должны представлять собой высокопрочные болты (минимальный класс прочности ISO 8.8, класс 10.9 для тяжелых условий эксплуатации) и затягиваться до указанного производителем значения в перекрестной последовательности (аналогично практике затяжки колесных гаек), чтобы обеспечить равномерное усилие зажима во всех четырех положениях болтов. Типичные моменты затяжки болтов М12 класса 8.8 в стандартных накладках направляющих лифта находятся в диапазоне 65–80 Нм. Окончательный крутящий момент необходимо прикладывать с помощью калиброванного динамометрического ключа — ударные гайковерты не могут надежно достичь заданного крутящего момента без чрезмерного или недостаточного затягивания. Болты накладок с недостаточным моментом затяжки позволяют соединению изгибаться под действием динамической нагрузки, вызывая движение соединения, которое постепенно повреждает торцы рельсов и отверстия для болтов, что в конечном итоге требует замены накладок и секций рельса.

Проверка после установки

После окончательного затяжки еще раз проверьте шаг соединения с помощью линейки или циферблатного индикатора. Пометьте болты динамометрической пломбой или маркером для дальнейшего использования — это позволяет обслуживающему персоналу немедленно идентифицировать любой болт, который открутился во время обслуживания. Запишите расположение соединения, партию накладок и момент затяжки в журнале технического обслуживания лифта для отслеживания. Во время ввода в эксплуатацию проведите кабиной на медленной скорости мимо каждого соединения и обратите внимание на любую вибрацию или слышимый удар, указывающий на ступеньку или ослабленное соединение, требующее исправления, прежде чем лифт войдет в эксплуатацию.

Технический осмотр накладок лифта

Накладки лифта являются пассивными конструктивными элементами — они не двигаются, не имеют изнашивающихся частей и не требуют смазки. Их требования к техническому обслуживанию в первую очередь основаны на проверке: проверка того, что болты сохраняют заданный крутящий момент, что никакая коррозия или повреждение не повредили корпус накладок и что соосность соединений остается в пределах допуска после многих лет эксплуатационной нагрузки.

• Проверка момента затяжки болтов: Момент затяжки болтов накладок следует проверять во время каждого периодического технического обслуживания (обычно ежегодно или в соответствии с графиком технического обслуживания, указанным в руководстве по техническому обслуживанию лифта). Треснувшая или отсутствующая отметка на динамометрическом уплотнении указывает на то, что болт сместился и соединение требует немедленной повторной затяжки и повторного осмотра.
• Совместное измерение шага: Если жалобы пассажиров на вибрацию или шум относятся к определенному уровню пола, проверьте стыки рельсов на этом уровне на наличие разрывов ступеней, используя линейку и щупы. Шаг, превышающий 0,5 мм, требует повторной центровки рельсового стыка и переустановки накладок. Шаги, превышающие 1,0 мм, представляют собой угрозу безопасности и требуют вывода лифта из эксплуатации до тех пор, пока он не будет устранен.
• Осмотр корпуса рыбной пластины: Визуально осмотрите корпус накладки на наличие видимых трещин (особенно в отверстиях для болтов, где под действием циклической нагрузки возникает усталостное растрескивание), деформации или потери сечения из-за коррозии. Любая треснувшая или сильно корродированная накладка требует немедленной замены — ни при каких обстоятельствах не используйте повторно треснувшую накладку.
• Состояние концов рельса в месте стыка: Осмотрите заднюю поверхность направляющей и поверхность лезвия вблизи каждой накладки на наличие бринеллирования (вмятины на поверхности от повторяющегося контакта), фреттинг-коррозии (обломков ржавого цвета из-за микродвижений на контактной поверхности) или деформации. Это признаки того, что соединение испытывает микроподвижность под эксплуатационной нагрузкой, обычно из-за недостаточно затянутых болтов, и указывает на необходимость повторной затяжки и проверки соединения.
• Коррозия на внешней стороне накладки: Поверхностная ржавчина на внешней стороне накладки стандартной закрытой шахты нежелательна с косметической точки зрения, но не является критической с точки зрения конструкции, если она поверхностная. Коррозия, вызвавшая видимую точечную коррозию или потерю сечения, особенно в отверстиях под болты или на контактных поверхностях, требует замены. Очищайте поверхность от ржавчины и наносите антикоррозийное покрытие во время технического обслуживания, чтобы предотвратить ее прогрессирование.

Поиск накладок для лифтов: что проверить перед покупкой

Накладки лифта являются критически важными с точки зрения безопасности компонентами, и их следует поставлять от поставщиков, имеющих соответствующие сертификаты качества. Низкая стоимость единицы накладной пластины по сравнению со стоимостью технического обслуживания лифта — или инцидента безопасности, связанного с несоосностью направляющих — делает проверку качества, а не минимизацию цены, правильным приоритетом закупок.

• Стандартное соответствие: Убедитесь, что накладки изготовлены в соответствии с ISO 7465 (или применимым национальным стандартом — GB/T 22562, EN 81-20 или ASME A17.1 в зависимости от рынка). Запросите у производителя отчет об испытаниях или сертификат соответствия со ссылкой на применимый стандарт. Накладки, не имеющие документального подтверждения соответствия стандартам, не должны использоваться в регулируемых лифтовых установках.
• Точное соответствие обозначения рельса: Всегда указывайте накладку по точному обозначению направляющей, которому она должна соответствовать — накладка T89/B, накладка T90/B, накладка T127/B и т. д. Не думайте, что накладки соседних обозначений взаимозаменяемы — даже небольшие различия в размерах между накладками Т89 и Т90 не позволяют правильно состыковать неправильный профиль рельса.
• Сертификация материала: Запросите сертификаты испытаний материалов (промышленные сертификаты), подтверждающие, что используемая марка стали соответствует указанной минимальной прочности на разрыв и химическому составу. Высокопрочные болты, поставляемые с накладками, также должны сопровождаться документацией о классе прочности, подтверждающей их соответствие классу 8.8 или 10.9, как указано.
• Обработанная поверхность по сравнению с поверхностью после прокатки: Убедитесь, что критические внутренние контактные поверхности накладки — поверхности, которые прилегают к задней части направляющей — обработаны с соблюдением допуска на размер, требуемого стандартом, а не оставлены в прокатанном или кованом состоянии. Необработанная контактная поверхность не может обеспечить точность выравнивания, необходимую для структурной функции накладки.
• Совместимость с установленной маркой рельса: Хотя ISO 7465 определяет стандартные размеры для обеспечения взаимозаменяемости, некоторые производители рельсов используют собственные схемы расположения отверстий или варианты размеров. Прежде чем устанавливать накладки от поставщика, отличного от исходного поставщика рельсов, убедитесь в совместимости с документацией конкретного производителя рельсов.