Cấu tạo thang máy gồm bộ phận gì? Chức năng từng bộ phận và nguyên lý

Thang máy ngày nay đã trở thành thiết bị di chuyển quen thuộc trong các tòa nhà, chung cư, trung tâm thương mại và nhà ở. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ cấu tạo thang máy gồm những bộ phận gì và chức năng của từng bộ phận ra sao. Việc nắm vững cấu tạo không chỉ giúp người dùng sử dụng an toàn, mà còn hỗ trợ quá trình bảo trì, sửa chữa hiệu quả hơn. Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết các thành phần quan trọng trong một hệ thống thang máy và vai trò của chúng.

1. Cấu tạo thang máy và chức năng từng bộ phận 

Cấu tạo cơ bản của thang máy bao gồm các hệ thống chính sau:

Xem thêm: Cấu tạo thang cuốn | Khác biệt giữa 4 loại thang cuốn phổ biến

1.1 Hệ thống truyền động

• Máy kéo (Motor): Máy kéo là bộ phận tạo lực chính để nâng và hạ cabin thang máy. Nó cung cấp chuyển động ổn định, đảm bảo thang vận hành trơn tru trong suốt quá trình di chuyển.
• Cáp tải (Wire Ropes): Cáp tải nối máy kéo với cabin và đối trọng, chịu lực kéo – nâng – hạ chính của toàn hệ thống. Đây là thành phần chịu lực trực tiếp, đảm bảo an toàn khi vận hành.
• Đối trọng (Counterweight): Đối trọng có nhiệm vụ cân bằng trọng lượng cabin và một phần tải trọng. Nhờ có đối trọng, máy kéo giảm được công suất làm việc, giúp vận hành hiệu quả và tiết kiệm năng lượng hơn.

1.2 Hệ thống điều khiển

• Tủ điều khiển (Controller): Tủ điều khiển đóng vai trò như “bộ não” của thang máy, tiếp nhận yêu cầu vận hành, điều khiển tốc độ, xác định vị trí dừng tầng và xử lý mọi tín hiệu an toàn trong hệ thống.
• Biến tần VVVF: Biến tần điều chỉnh tần số và điện áp cấp cho động cơ, giúp thang khởi động mượt mà và dừng êm ái, đồng thời tăng hiệu suất và tiết kiệm điện năng.
• Bảng điều khiển thang máy/Thiết bị hiển thị & gọi tầng (COP/LOP): Các thiết bị này tiếp nhận lệnh từ người sử dụng, đồng thời hiển thị thông tin như vị trí thang, chiều di chuyển và các thông báo liên quan.

1.3 Hệ thống dẫn hướng & Cabin

• Cabin thang máy (Car): Cabin là không gian chứa hành khách hoặc hàng hóa, được thiết kế đảm bảo an toàn, thoải mái và phù hợp với công năng sử dụng.
• Ray dẫn hướng (Guide Rail): Ray dẫn hướng giúp cabin và đối trọng di chuyển đúng theo phương thẳng đứng, giữ cho thang ổn định, giảm rung lắc và đảm bảo độ chính xác trong vận hành.
• Cửa cabin thang máy & cửa tầng: Cửa cabin và cửa tầng hoạt động đồng bộ, mở khi thang đến tầng và đóng trước khi thang di chuyển, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng.

1.4 Hệ thống an toàn

• Thắng cơ (Safety Gear): Khi thang chạy quá tốc độ, thắng cơ sẽ được kích hoạt bởi bộ giới hạn tốc độ, bám chặt vào ray dẫn hướng để dừng cabin khẩn cấp, ngăn ngừa tai nạn rơi tự do.
• Bộ giới hạn tốc độ (Governor): Đây là thiết bị cơ học liên tục giám sát tốc độ di chuyển của thang máy. Nếu tốc độ vượt quá mức cho phép, nó sẽ kích hoạt bộ hãm an toàn để bảo vệ người dùng.
• Giảm chấn (Buffer): Giảm chấn đặt dưới đáy hố pit, có chức năng hấp thụ năng lượng nếu cabin hoặc đối trọng đi xuống quá mức và chạm đáy, giúp giảm va chạm và bảo vệ thiết bị.

Xem thêm: Các loại linh kiện thang máy | Địa chỉ cung cấp linh kiện uy tín

2. Điểm khác biệt giữa cấu tạo thang máy các loại 

2.1 Thang máy không phòng máy

• Cấu tạo khác biệt: Máy kéo (Motor) được đặt trực tiếp bên trong giếng thang (thường là ở đỉnh giếng thang) thay vì trong một phòng máy riêng biệt phía trên.
• Linh kiện: Sử dụng máy kéo không hộp số, gọn nhẹ. Tủ điều khiển thường được đặt tại tầng trên cùng sát cửa tầng hoặc trong một tủ nhỏ gọn ở đỉnh giếng thang.

2.2 Thang máy có phòng máy

• Cấu tạo khác biệt: Có một Phòng máy riêng biệt nằm trên đỉnh giếng thang để chứa Máy kéo, Tủ điều khiển và các thiết bị bảo trì.
• Linh kiện: Thường sử dụng máy kéo có hộp số hoặc không hộp số . Phòng máy giúp dễ dàng bảo trì và sửa chữa hơn.

So sánh thang máy có phòng máy (MR) và không phòng máy (MRL)

2.3 Thang máy cáp kéo

• Cấu tạo chính: Sử dụng cáp tải quấn quanh puly máy kéo để truyền động. Đây là loại phổ biến nhất cho cả thang máy có và không có phòng máy.
• Nguyên lý: Hoạt động dựa trên sự cân bằng giữa trọng lượng cabin và đối trọng.

2.4 Thang máy trục vít

• Cấu tạo khác biệt: Thay vì cáp và đối trọng, thang này sử dụng một trục vít dọc theo giếng thang. Cabin được gắn vào một đai ốc (nut) và di chuyển lên xuống bằng cách xoay trục vít thông qua động cơ.
• Linh kiện: Không cần hố Pit sâu hoặc rất nông và không cần phòng máy. Rất phù hợp cho nhà cải tạo hoặc không gian hẹp.
• Hạn chế của thang máy trục vít: Tốc độ chậm, tiêu thụ điện năng lớn, cơ chế vít – đai ốc khi quay tạo ra ma sát và tiếng ồn, dù có cải tiến nhưng vẫn rung nhẹ và ồn hơn so với thang cáp/đối trọng.

2.5 Thang máy thuỷ lực

• Cấu tạo khác biệt: Sử dụng bơm thủy lực để đẩy một piston, tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đẩy cabin lên.
• Linh kiện: Phòng máy (chứa bơm, bình dầu) thường được đặt ở tầng trệt hoặc tầng hầm. Loại này không dùng đối trọng.
• Hạn chế: Tốc độ chậm, tiêu thụ điện năng lớn hơn khi đi lên, thường dùng cho công trình thấp tầng dưới 6 tầng.

Sự khác biệt lớn nhất giữa các loại thang máy tập trung vào nguyên lý truyền động và yêu cầu về không gian.

Tìm hiểu thêm về thang máy cáp dẹt XO-GMEIII

Xem thêm: Bản vẽ thang máy | Xiolift hướng dẫn đọc bản vẽ

3. Nguyên lý hoạt động của thang máy 

Nguyên lý hoạt động của thang máy cáp kéo

Đây là loại thang phổ biến nhất tại Việt Nam, thường được lắp đặt trong chung cư, tòa nhà văn phòng và công trình cao tầng.. Hệ thống vận hành dựa trên cơ chế cáp thép – puli – đối trọng:

• Cabin và đối trọng được nối với nhau bằng cáp thép.
• Cáp quấn qua puli (ròng rọc) của động cơ kéo.
• Đối trọng thường bằng khoảng 40–50% tải trọng định mức + trọng lượng cabin rỗng để cân bằng hệ thống.

Khi người dùng bấm nút gọi tầng:

1. Bộ điều khiển trung tâm nhận tín hiệu.
2. Biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ.
3. Motor quay làm puli quay → kéo cáp → cabin di chuyển lên hoặc xuống.
4. Cabin trượt trên ray dẫn hướng.
5. Cảm biến tầng giúp cabin dừng chính xác ở mức ±3–5 mm.
6. Cửa cabin và cửa tầng mở bằng motor riêng.

Hệ thống an toàn quan trọng

• Bộ khống chế vượt tốc (Governor) kích hoạt nếu tốc độ vượt 115–125%.
• Thắng cơ (brake) luôn đóng khi thang dừng.
• Cảm biến quá tải, chống kẹt cửa.
• Hệ thống cứu hộ tự động khi mất điện (ARD).

Ưu điểm

• Tốc độ cao.
• Tiết kiệm điện nhờ đối trọng.
• Phù hợp công trình từ 4 đến 50+ tầng.

Nguyên lý hoạt động của thang máy thủy lực

Phù hợp với nhà thấp tầng (2–6 tầng), biệt thự hoặc công trình không có điều kiện xây phòng máy trên nóc. Nguyên lý hoạt động của thang máy thủy lực là hệ thống sử dụng piston và dầu thủy lực:

1. Động cơ điện vận hành bơm dầu.
2. Dầu được bơm vào xi lanh → tạo áp suất đẩy piston nâng cabin.
3. Khi đi xuống: van xả mở → dầu hồi về bồn → cabin hạ nhờ trọng lực.
4. Khi dừng tầng: van khóa dầu → cabin đứng yên.

Ưu điểm

• Không cần phòng máy trên mái.
• Chi phí đầu tư ban đầu thấp cho nhà thấp tầng.

Nhược điểm

• Tốc độ chậm.
• Tiêu tốn điện khi đi lên.
• Cần bảo dưỡng tốt để tránh mùi dầu.

Nguyên lý hoạt động của thang máy trục vít

Đây là dòng thang gia đình phổ biến trong những năm gần đây. Hệ thống vận hành dựa trên cơ cấu vít – đai ốc ăn khớp cơ học:

1. Động cơ quay làm trục vít quay.
2. Cabin gắn với đai ốc di chuyển theo ren vít.
3. Không sử dụng cáp và không cần đối trọng.
4. Không yêu cầu hố pit sâu.

Ưu điểm

• An toàn cao, không có nguy cơ rơi tự do.
• Lắp đặt linh hoạt.
• Không cần phòng máy.
• Phù hợp nhà 2–6 tầng.

Nhược điểm

• Tốc độ thấp
• Tiếng ồn động cơ

Nguyên lý hoạt động của thang máy chân không

Dòng thang hiện đại, thường có thiết kế hình trụ trong suốt.. Cabin di chuyển nhờ chênh lệch áp suất không khí:

• Hệ thống hút không khí phía trên cabin để tạo áp suất thấp → cabin được hút lên.
• Khi xả khí, cabin hạ xuống nhờ trọng lực.
• Không dùng cáp, piston hay trục vít.

Ưu điểm

• Thiết kế độc đáo.
• Không cần hố pit sâu.
• Lắp đặt nhanh.

Hạn chế

• Tải trọng nhỏ.
• Tốc độ chậm.
• Chi phí cao.

Bảng so sánh các nguyên lý hoạt động của thang máy 

Kết luận

Hy vọng với những thông tin trên, bạn đọc có thể nắm rõ cấu tạo thang máy như hệ thống truyền động, hệ thống điều khiển, hệ thống dẫn hướng – cabin và hệ thống an toàn. Mỗi bộ phận đều đảm nhận một chức năng riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ, giúp thang máy vận hành ổn định, êm ái và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng. Hiểu rõ chức năng từng bộ phận không chỉ giúp chủ đầu tư lựa chọn được loại thang phù hợp mà còn hỗ trợ quá trình bảo trì – bảo dưỡng hiệu quả hơn. Mọi thắc mắc hoặc yêu cầu về dịch vụ cần được tư vấn, Quý khách hàng, đối tác vui lòng liên hệ với XIOLIFT Việt Nam qua Hotline 0789 35 3838 để biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm hoặc nhận tư vấn các phương án lắp đặt thang chính hãng và bảo trì từ chuyên gia tốt nhất!

Q&A về cấu tạo thang máy 

Thang máy gồm những bộ phận chính nào?

Thang máy gồm cabin, máy kéo motor, tủ điện điều khiển, cáp tải kèm đối trọng, ray dẫn hướng, cửa cabin và cửa tầng, bộ phận an toàn governor phanh giảm chấn, cùng hố thang pit và overhead.

Chức năng chính của từng bộ phận?

Cabin dùng để chở người hoặc hàng và lắp nút bấm. Máy kéo cung cấp lực quay pulley để di chuyển cabin. Tủ điện là bộ não nhận lệnh và điều khiển dừng tầng chính xác. Cáp tải và đối trọng kéo cabin đồng thời cân bằng tải trọng để tiết kiệm điện. Ray dẫn hướng giữ cabin đi thẳng và giảm rung. Cửa mở đóng tự động với cảm biến an toàn. Bộ governor và phanh phát hiện vượt tốc rồi phanh khẩn cấp. Giảm chấn hấp thụ lực nếu cabin rơi xuống đáy hố.

Nguyên lý hoạt động của thang máy cáp kéo phổ biến?

Motor quay pulley kéo cáp làm cabin di chuyển lên hoặc xuống. Đối trọng chạy ngược chiều với cabin để giảm tải cho motor. Hệ thống điều khiển tự động nhận lệnh, dừng đúng tầng và mở cửa an toàn. Thang máy hoạt động bằng lực kéo traction thay vì đẩy.