Governor thang máy là bộ khống chế vượt tốc, một trong những thiết bị an toàn bắt buộc của mọi hệ thống thang máy hiện đại. Bộ phận này có nhiệm vụ giám sát liên tục tốc độ di chuyển của cabin và tự động kích hoạt hệ thống phanh an toàn khi thang máy vượt quá tốc độ cho phép, giúp ngăn chặn nguy cơ rơi tự do và bảo vệ tính mạng người sử dụng. JAMA TECH sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động và tiêu chuẩn kỹ thuật của governor thang máy ngay trong bài viết dưới đây.

Governor thang máy là gì?

Governor thang máy là bộ khống chế vượt tốc, thiết bị an toàn có nhiệm vụ giám sát và kiểm soát tốc độ di chuyển của cabin trong suốt hành trình lên xuống. Khi tốc độ cabin vượt quá giới hạn cho phép, governor sẽ lập tức kích hoạt cơ cấu phanh an toàn (safety gear) để dừng thang máy, ngăn ngừa hiện tượng rơi tự do.

Governor thang máy còn được gọi là gì?

Trong ngành thang máy tại Việt Nam, governor thường được gọi bằng nhiều tên khác nhau tùy theo đơn vị thi công. Dù tên gọi có khác nhau, bản chất và chức năng của thiết bị này vẫn không thay đổi.

Bộ khống chế vượt tốc
Bộ chống vượt tốc thang máy
Bộ hãm tốc độ thang máy

Vị trí lắp đặt governor thang máy trong hệ thống

Governor thường được lắp đặt tại vị trí cố định để có thể giám sát toàn bộ hành trình di chuyển của cabin. Với dòng thang máy có phòng máy, governor thường đặt trong phòng máy, còn với thang máy không phòng máy, thiết bị này thường được bố trí ở đỉnh giếng thang, kết nối trực tiếp với dây cáp governor chạy dọc xuống hố pit.

Vai trò của governor thang máy trong hệ thống an toàn thang máy

Governor được xem là tuyến phòng thủ cuối cùng của thang máy khi các hệ thống điều khiển tốc độ thông thường gặp sự cố. Bốn chức năng dưới đây là lý do vì sao thiết bị này bắt buộc phải có trong mọi thang máy.

Giám sát tốc độ di chuyển của cabin thang máy

Governor liên tục theo dõi tốc độ quay của bánh xe gắn với dây cáp trong suốt quá trình vận hành. Đây là cơ chế giám sát độc lập, không phụ thuộc vào bộ điều khiển chính của thang máy nên vẫn hoạt động chính xác ngay cả khi hệ thống điện gặp trục trặc.

Kích hoạt phanh an toàn khi thang máy vượt tốc

Khi tốc độ cabin vượt ngưỡng cho phép, thường là vượt khoảng 15% so với tốc độ định mức, governor sẽ tác động cơ khí lên đĩa phanh để khóa cáp lại. Lực khóa này truyền tín hiệu xuống bộ hãm an toàn gắn dưới cabin, giúp thang máy dừng lại gần như tức thời.

Ngăn chặn nguy cơ rơi tự do cho cabin

Trong trường hợp cáp tải chính bị đứt hoặc chùng bất thường, governor vẫn hoạt động độc lập nhờ dây cáp riêng của nó. Nhờ vậy cabin không rơi tự do mà được giữ chặt vào ray dẫn hướng, đây chính là lý do governor được xem là thiết bị cứu nguy cuối cùng khi mọi cơ cấu khác thất bại.

Ngăn ngừa tình trạng trôi cabin ngoài ý muốn

Ngoài việc xử lý tình huống vượt tốc khi thang máy đang chạy, governor còn kết hợp với hệ thống UCM (unintended car movement) để phát hiện trường hợp cabin tự trôi khi cửa đang mở, một trong những nguyên nhân tai nạn nghiêm trọng nhất tại các công trình. Đây là yêu cầu bắt buộc theo tiêu chuẩn EN 81-20 áp dụng cho thang máy sản xuất từ năm 2017 trở đi.

Cấu tạo của governor thang máy gồm những bộ phận nào?

Governor thang máy được thiết kế như một hệ thống cơ khí khép kín, mỗi bộ phận đảm nhận một vai trò riêng nhưng phối hợp chặt chẽ với nhau để đảm bảo độ chính xác khi giám sát tốc độ.

Bánh xe và rãnh cáp governor

Governor có dạng bánh xe tròn với rãnh trên bề mặt để dây cáp quấn quanh và di chuyển ổn định. Bánh xe này quay theo đúng tốc độ di chuyển của cabin nên có thể phản ánh chính xác tốc độ thực tế của thang máy tại mọi thời điểm.

Bộ ly tâm và đĩa phanh governor

Bao quanh bánh xe governor là đĩa phanh và bộ ly tâm, đây là bộ phận cảm biến then chốt của thiết bị. Khi bánh xe quay quá nhanh, lực ly tâm sẽ đẩy các chốt cơ khí bung ra và tác động trực tiếp vào đĩa phanh để khóa dây cáp lại.

Đĩa phanh chịu lực khóa khi tốc độ vượt ngưỡng
Bộ ly tâm phản ứng theo nguyên lý cơ học thuần túy, không cần nguồn điện
Chốt ly tâm được hiệu chỉnh sẵn theo tốc độ định mức của từng loại thang máy

Dây cáp governor và hệ thống đối trọng

Một đầu dây cáp governor nối với cơ cấu hãm an toàn dưới cabin, đầu còn lại chạy qua ròng rọc căng ở đáy hố pit tạo thành hệ đối trọng giữ độ căng ổn định. Cấu trúc vòng kín này giúp cáp luôn bám sát chuyển động thực của cabin, đảm bảo governor không bị trễ tín hiệu khi cần kích hoạt khẩn cấp.

Công tắc điện an toàn và cơ cấu ngắt mạch governor

Bên cạnh các bộ phận cơ khí, governor còn tích hợp công tắc điện an toàn nối trực tiếp với tủ điều khiển thang máy. Ngay khi đĩa phanh bắt đầu bị tác động bởi lực ly tâm, công tắc này sẽ ngắt nguồn điện của động cơ kéo trước khi cơ cấu hãm cơ khí kích hoạt hoàn toàn, giúp thang máy dừng êm hơn thay vì phanh gấp đột ngột.

Nguyên lý hoạt động của governor thang máy

Điều đáng chú ý là governor thang máy vận hành theo một nguyên lý hoàn toàn độc lập với hệ thống kéo chính, đây cũng là yếu tố giúp thiết bị này đáng tin cậy trong tình huống khẩn cấp. Đáng chú ý là governor được thiết kế để giám sát tốc độ ở cả hai chiều di chuyển, tốc độ khi cabin đi lên và khi đi xuống đều được kiểm soát độc lập để đảm bảo an toàn trong mọi tình huống vận hành.

Governor giám sát tốc độ như thế nào?

Khi cabin di chuyển, dây cáp governor kéo bánh xe quay với tốc độ tỷ lệ thuận với tốc độ thực của thang máy. Bộ đếm tốc độ hạn mức bên trong governor hoạt động liên tục suốt hành trình, không cần chờ tín hiệu kích hoạt từ bên ngoài.

Quá trình kích hoạt phanh an toàn khi vượt tốc

Ngay khi tốc độ cabin vượt ngưỡng an toàn đã cài đặt, bộ ly tâm sẽ tác động vào đĩa phanh khiến dây cáp governor bị khóa cứng. Lực khóa này kéo căng cơ cấu hãm an toàn gắn dưới cabin, ép vào ray dẫn hướng và dừng thang máy lại gần như ngay lập tức.

Bước một là cảm biến ly tâm phát hiện tốc độ vượt ngưỡng
Bước hai là đĩa phanh governor khóa dây cáp
Bước ba là cơ cấu hãm an toàn dưới cabin ép vào ray dẫn hướng để dừng thang

Governor thang máy vận hành độc lập với hệ thống kéo chính

Governor không nhận lệnh từ bộ điều khiển động cơ mà tự vận hành theo chuyển động vật lý thực tế của cabin. Chính vì tính độc lập này, ngay cả khi cáp tải chính đứt hoặc hệ thống điện mất nguồn, governor vẫn đảm bảo cabin không rơi tự do.

Tiêu chuẩn kỹ thuật của governor thang máy cần đáp ứng

Governor không được phép thiết kế tùy ý mà phải tuân theo các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo độ an toàn đồng bộ cho toàn hệ thống thang máy. Tại Việt Nam, các thông số này được quy định trong TCVN 6396-20:2017, xây dựng tương đương với tiêu chuẩn châu Âu EN 81-20, đây là căn cứ bắt buộc khi nghiệm thu và kiểm định thang máy trước khi đưa vào sử dụng.

Ngưỡng tốc độ kích hoạt governor theo vận tốc thang máy

Governor được yêu cầu kích hoạt khi tốc độ vượt khoảng 15% so với vận tốc định mức nhưng vẫn phải nằm trong giới hạn cho phép tùy theo tốc độ thiết kế của từng loại thang máy.

Không vượt quá 40% với thang máy có vận tốc từ 0,5 mét trên giây đến 1,4 mét trên giây
Không vượt quá 33% với thang máy có vận tốc từ 1,4 mét trên giây đến 4,0 mét trên giây
Không vượt quá 25% với thang máy có vận tốc lớn hơn 4,0 mét trên giây

Yêu cầu về cáp, xích và lực căng governor

Dây cáp hoặc xích của governor phải có đường kính tối thiểu 6 milimét để đảm bảo độ bền chịu lực trong suốt quá trình vận hành. Thiết bị căng cáp đi kèm cũng phải đảm bảo lực kéo không nhỏ hơn 1,25 lần lực cần thiết để kích hoạt bộ hãm an toàn và tối thiểu phải đạt 300 Newton.

Quy định vị trí lắp đặt và công tắc an toàn

Governor phải được trang bị công tắc điện an toàn riêng để đảm bảo hoạt động tin cậy tuyệt đối, công tắc này sẽ ngắt nguồn điện thang máy ngay khi phát hiện bất thường. Vị trí lắp đặt governor cần đảm bảo dễ tiếp cận để kỹ thuật viên kiểm tra và bảo trì định kỳ theo đúng quy chuẩn.

Dấu hiệu governor thang máy gặp sự cố cần kiểm tra ngay

Đây là phần rất ít bài viết trên thị trường đề cập đầy đủ nhưng lại là thông tin thực tế nhất mà chủ nhà cần biết để phát hiện sớm rủi ro trước khi governor mất tác dụng.

Cáp governor bị giãn hoặc trượt rãnh

Sau thời gian dài sử dụng, cáp governor có thể bị giãn do chịu lực căng liên tục, khiến khoảng cách lắp switch bị lệch và làm thang máy dừng đột ngột. Đây thường là dấu hiệu đầu tiên và dễ nhận biết nhất khi governor bắt đầu xuống cấp.

Thang máy rung lắc, tốc độ không ổn định

Nếu governor không còn giám sát tốc độ chính xác, cabin có thể xuất hiện hiện tượng rung lắc nhẹ hoặc thay đổi tốc độ bất thường giữa các tầng. Tình trạng này cần được kỹ thuật viên kiểm tra ngay vì có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phản ứng của governor khi có sự cố thật.

Công tắc an toàn governor báo lỗi liên tục

Khi công tắc điện an toàn của governor báo lỗi thường xuyên dù thang máy vận hành bình thường, nhiều khả năng bộ phận cảm biến hoặc dây cáp đã có vấn đề. Chủ nhà không nên tự ý reset hệ thống nhiều lần mà cần liên hệ đơn vị bảo trì chuyên nghiệp để kiểm tra tận gốc nguyên nhân.

Các loại governor thang máy phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay, governor được phân loại chủ yếu theo cơ chế cảm biến tốc độ và chiều giám sát, mỗi loại phù hợp với từng dòng thang máy khác nhau.

Governor cơ khí ly tâm truyền thống

Loại governor này hoạt động hoàn toàn dựa trên nguyên lý lực ly tâm cơ học, không cần nguồn điện để kích hoạt cơ cấu phanh. Đây là loại phổ biến nhất trong các dòng thang máy gia đình nhờ độ bền cao và chi phí bảo trì hợp lý.

Governor điện tử tích hợp cảm biến tốc độ

Governor điện tử sử dụng cảm biến để đo tốc độ quay và truyền tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm, cho phép giám sát chính xác hơn và tích hợp cảnh báo sớm. Loại này thường được trang bị trên các dòng thang máy tốc độ cao hoặc thang máy tải khách tại các tòa nhà cao tầng.

Governor một chiều và governor hai chiều

Governor một chiều chỉ giám sát tốc độ khi cabin đi xuống, phù hợp với các dòng thang máy thủy lực hoặc thang máy tốc độ thấp. Trong khi đó governor hai chiều giám sát cả lúc cabin đi lên và đi xuống, đây là loại bắt buộc với thang máy cáp kéo theo tiêu chuẩn hiện hành và cũng là loại được JAMA TECH sử dụng cho toàn bộ các dòng thang máy gia đình đang thi công.

Câu hỏi thường gặp về governor thang máy

Dưới đây là những thắc mắc phổ biến nhất về governor thang máy mà JAMA TECH thường nhận được trong quá trình tư vấn, thi công và bảo trì thang máy gia đình. Mỗi câu trả lời được đúc kết từ kinh nghiệm thực tế xử lý sự cố tại công trình chứ không chỉ mang tính lý thuyết.

Governor thang máy có bắt buộc lắp đặt không?

Có, governor là thiết bị an toàn bắt buộc theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia cho mọi loại thang máy cáp kéo, không phân biệt thang máy gia đình hay thang máy tải khách.

Governor thang máy đặt ở đâu trong hệ thống?

Governor thường được đặt trong phòng máy đối với thang máy có phòng máy, hoặc tại đỉnh giếng thang đối với thang máy không phòng máy.

Bao lâu nên bảo trì governor thang máy một lần?

Nên kiểm tra và bảo trì governor định kỳ tối thiểu mỗi năm một lần, kết hợp trong lịch bảo trì thang máy tổng thể để đảm bảo thiết bị luôn sẵn sàng hoạt động.

Governor thang máy bị lỗi có nguy hiểm không?

Có, governor lỗi đồng nghĩa với việc thang máy mất đi lớp bảo vệ cuối cùng khi xảy ra sự cố vượt tốc, vì vậy cần khắc phục ngay khi phát hiện dấu hiệu bất thường.

Governor khác gì với phanh an toàn safety gear?

Governor là bộ phận giám sát và phát tín hiệu khi tốc độ vượt ngưỡng, còn safety gear là cơ cấu cơ khí trực tiếp ép vào ray dẫn hướng để dừng cabin, hai bộ phận này hoạt động phối hợp chặt chẽ với nhau chứ không thay thế nhau.

Governor thang máy là bộ khống chế vượt tốc đóng vai trò tuyến phòng thủ cuối cùng trong hệ thống an toàn thang máy, với cấu tạo gồm bánh xe cáp, bộ ly tâm, đĩa phanh, dây cáp đối trọng và công tắc điện an toàn phối hợp nhịp nhàng để giám sát tốc độ cabin ở cả hai chiều vận hành. Để governor luôn phát huy đúng vai trò bảo vệ, chủ nhà nên chú ý các dấu hiệu bất thường như cáp giãn, thang rung lắc hoặc công tắc báo lỗi, đồng thời duy trì lịch bảo trì định kỳ.

Nếu bạn cần tư vấn về hệ thống an toàn thang máy hoặc dịch vụ bảo trì governor, đội ngũ kỹ thuật của JAMA TECH luôn sẵn sàng hỗ trợ.

Governor thang máy là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động