TCTM – Khi số lượng thang máy và nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, các tai nạn thương tích do thang máy có xu hướng gia tăng. Hầu hết nguyên nhân do hệ thống cửa bị hư hỏng. Một sáng kiến được đưa ra đó là đưa Hệ thống phòng tránh cabin thang máy chuyển động ngoài ý muốn (Unintended Car Movement Protection – UCMP) trở thành tiêu chí bắt buộc để ngăn ngừa tai nạn.
Với sự phát triển của nền kinh tế, thang máy được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà hiện đại và mang đến sự tiện lợi lớn trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, các vụ tai nạn do cabin thang máy di chuyển ngoài ý muốn ngày càng gia tăng. Điều này đe dọa đến an toàn tính mạng và tài sản của con người và gây lo ngại cho xã hội. Vì vậy việc bổ sung UCMP trong thang máy là cấp thiết để đảm bảo an toàn tuyệt đối.
Năm 2021, tại Thanh Đảo (Trung Quốc) đã xảy ra một vụ tai nạn nghiêm trọng. Một cụ bà đi thang máy trong khách sạn cùng cháu bị tử vong do bước vào giếng thang khi cabin thang máy đã di chuyển. Cơ quan điều tra phát hiện ra rằng hệ thống phanh điện từ đã bị mòn sau một thời gian dài quay với tốc độ cao và ma sát lớn, dẫn đến lực hãm của phanh nhỏ. Cabin không thể đứng yên vì thiếu lực hãm và nó bị rơi do quán tính và trọng lực mặc dù cửa tầng và cửa cabin vẫn đang mở.
Chuyển động ngoài ý muốn của cabin là trường hợp cực kỳ nguy hiểm khi cabin thang máy di chuyển nhưng cửa tầng và cửa cabin chưa đóng hoàn toàn. Hiện tượng này có thể gây ra chấn thương dập nát hoặc cắt cho hành khách.
Các tai nạn gây chấn thương nghiền hoặc cắt gây ra
do cabin thang máy di chuyển ngoài ý muốn
Có thể liệt kê các nguyên nhân dẫn đến việc cabin di chuyển ngoài ý muốn như: hỏng hệ thống phanh, đoản mạch, thiếu lực hãm của phanh,…
Hiện tại, thang máy đang hoạt động theo chế độ dẫn động bằng lực kéo. Khi puly quay, cabin chuyển động lên xuống nhờ lực kéo tạo ra do ma sát giữa puly và cáp tải. Ma sát giữa puly và cáp tải sẽ giảm đi khi rãnh puly kéo bị mòn nghiêm trọng do đó dây cáp sẽ trượt trong rãnh puly kéo làm cho cabin chuyển động không theo ý muốn.
Khi thang máy ở trạng thái bình thường, má phanh giữ chặt trục quay của động cơ để giữ cabin bằng tầng. Nhưng hệ thống phanh không thể giữ cabin đứng yên nếu các lớp má phanh bị mòn nghiêm trọng hoặc dầu mỡ còn sót lại trên bề mặt puly động cơ có thể gây ra hiện tượng cabin tự trôi.
Hầu hết hệ thống tiếp điểm an toàn cửa bị hư hỏng ở những thang máy có tần suất sử dụng cao. Trong quá trình bảo trì và sửa chữa thang máy, các kỹ thuật viên thường đấu tắt hệ thống này để cho phép cabin vẫn có thể di chuyển khi cửa mở, tuy nhiên sau khi xong việc họ có thể sẽ quên gỡ bỏ hệ thống câu tắt và điều đó trở thành mối nguy cho người sử dụng như xe chạy mà không có phanh.
Thiết bị UCMP cho thang máy phòng ngừa tuyệt đối
các tình huống cabin di chuyển ngoài ý muốn
UCMP có thể dừng thang máy khi cabin chuyển động ngoài ý muốn gây ra bởi sự cố của bất kỳ bộ phận nào trong trường hợp cửa tầng và cửa cabin không khóa. Thiết bị bao gồm Hệ thống phát hiện phụ trợ (Detecting Subsystem), Hệ thống phanh phụ trợ (Breaking Subsystem) và Hệ thống phụ tự giám sát (Self Monitoring Subsystem).
Hệ thống phát hiện phụ trợ là một thiết bị có thể phát hiện nguy cơ cabin chuyển động ngoài ý muốn và đồng thời gửi các lệnh cảnh báo. Hệ thống phát hiện phụ trợ bao gồm cảm biến phát hiện và mạch xử lý tín hiệu. Bộ cảm biến sẽ nhận biết vị trí, được lắp trên nóc cabin hay tích hợp bộ khống chế vượt tốc,…
Hệ thống phanh phụ trợ có thể phân biệt các hướng từ hệ thống điều khiển từ xa và dừng cabin thang máy nhằm bảo đảm an toàn. Tiếp điểm phanh là một trong những phần quan trọng của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh phụ trợ sẽ tác động kích hoạt phanh chống rơi đối trọng hoặc hệ thống phanh chống rơi hai chiều. Cũng có thể nó sẽ tác dụng lên các khóa cáp (phanh điện từ) của rãnh cáp để dừng cabin.
Hệ thống phụ trợ này phải chứa thiết bị có thể theo dõi phanh có nhả ra hay không và giám sát mô-men xoắn phanh theo chu kỳ. Hệ thống phụ có thể đóng hệ cửa khi phát hiện dữ liệu bất thường và tạm dừng hoạt động của thang máy.
Thang máy được thử nghiệm là thang máy tải khách 1000 kg, tốc độ chạy là 1 m/s.
Dựng rào chắn tại cửa tầng thử hoặc bố trí những người phụ trách trông coi cửa tầng để đảm bảo không ai được phép vào cabin.
Di chuyển cabin đến tầng cần thử và đảm bảo rằng đèn tín hiệu an toàn của cửa tầng và cửa cabin sáng khi 2 cửa này đã đóng.
Sử dụng bộ điều khiển để cài đặt tham số kích hoạt chức năng UCMP. Kiểm tra lại cài đặt thông số và tiến hành chọn hướng di chuyển.
Xác nhận tải trọng của cabin, đảm bảo cabin không tải (no load) khi đi lên và đầy tải (full load) khi đi xuống.
Tháo bộ cắm UCMP có nghĩa là đèn tín hiệu an toàn của cửa tầng và cửa cabin đã tắt và bắt đầu thử nghiệm UCMP.
Di chuyển cabin lên và đo khoảng cách chênh lệch giữa ngưỡng cửa cabin và ngưỡng cửa tầng sau khi cabin dừng lại.
Khôi phục kết nối của UCMP và đưa thang máy trở lại hoạt động bình thường. Quy trình thử nghiệm như Hình 3 dưới đây:
Quy trình thử nghiệm của UCMP.
Phép đo được thể hiện trong hình dưới, và chúng ta có thể thấy khoảng cách là 0,063 m.
Khoảng cách giữa cửa tầng và cửa cabin
Theo cấu hình tham số của Hệ thống phanh phụ trợ được trình bày trong Bảng 1, khoảng cách của thử nghiệm này nhỏ hơn 0,315 m có nghĩa là chức năng UCMP của thang máy này đáp ứng các yêu cầu của Quy định về Kiểm tra Giám sát Thang máy và Kiểm tra Định kỳ.
Cấu hình tham số của Hệ thống phụ trợ của phanh
Tính năng UCMP có thể bảo vệ hành khách khỏi chấn thương do cabin di chuyển ngoài ý muốn một cách hiệu quả. Tuy nhiên, mới chỉ có các quy tắc kiểm tra cho Hệ thống phanh phụ trợ UCMP và Hệ thống phụ tự giám sát trong quy định mới được công bố mà không có bất kỳ quy tắc nào dành cho Hệ thống phát hiện phụ trợ. Vì vậy, việc bắt buộc kiểm tra Hệ thống phát hiện phụ trợ là rất cần thiết. Sẽ cần có những nghiên cứu sâu hơn về UCMP để cải thiện các phương pháp phát hiện cảnh báo. Bằng cách này, hiệu suất an toàn của thang máy mới được nâng cao và đảm bảo an toàn cho hành khách.
*Biên dịch dựa trên bài báo “Application Discussion and Inspection on the Unintended Car Movement Protection System” của nhóm tác giả Lingxiang Kong, Lidan Zhao, Shuijun Wang, Jie Jiang và Haiping Wu (Viện Nghiên cứu và kiểm tra thiết bị đặc biệt Hàng Châu, Trung Quốc), đăng trên Tạp chí Vật lý (Journal of Physics).
Hiệu đính: Chuyên gia kỹ thuật Nguyễn Thanh Phong – Viện kỹ thuật ứng dụng Thang máy
