一種承載體及使用該承載體的電梯用繩索的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電梯用繩索技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種承載體及使用該承載體的電梯用拉伸繩索。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的曳引式電梯主要利用兩條或多條鋼絲繩連接電梯轎廂和配重，通過鋼絲繩與曳引繩輪之間相互作用力，牽引轎廂上下運動，達到人員或貨物的運輸目的。鋼絲繩的失效及壽命是電梯運行品質(zhì)及安全中不可忽視的問題。考慮鋼絲繩的壽命及電梯安全，GB7588中要求曳引輪與鋼絲繩的直徑比值不得低于40:1。傳統(tǒng)鋼絲繩直徑通常彡8mm，因此對應(yīng)的繩輪直徑需要不小于320mm。如此之大的繩輪，不僅降低了井道空間的利用率，而且增加了安裝強度和曳引機成本。此外，為了適應(yīng)井道尺寸限制，電梯系統(tǒng)在井道內(nèi)的布局通常要求鋼絲繩通過兩個或兩個以上繩輪。繩輪數(shù)量的增加，嚴重降低了傳統(tǒng)鋼絲繩的使用壽命。由于鋼絲繩和曳引輪之間顯著的硬度差，容易引發(fā)曳引輪的不均勻磨損，進而導(dǎo)致鋼絲繩壽命的降低、電梯運行品質(zhì)的下降，甚至引發(fā)電梯安全問題。在愈加重視安全與節(jié)能的今天，降低繩輪直徑，增加鋼絲繩及曳引輪壽命正逐漸成為提高電梯企業(yè)競爭力的重要手段之一。
[0003]為解決傳統(tǒng)鋼絲繩曳引系統(tǒng)配置以及壽命問題，曳引繩扁平化成為電梯企業(yè)普遍采用的一種手段，并取得了一定的成果。當(dāng)前應(yīng)用的扁平曳引繩主要有內(nèi)部承載體和外部耐磨的裹覆層組成，依據(jù)承載體分為金屬和非金屬兩類，即(I)金屬承載體，即捻制結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，此類曳引繩通常稱為扁平鋼帶。扁平鋼帶中多根獨立承載體沿曳引繩長度方向平行間隔排列。相關(guān)專利有CN100564222、CN 1902119B、CN101497413等；(2)非金屬承載體，即碳纖維等非金屬纖維增強樹脂基復(fù)合材料。其中碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料為承載體的扁平帶已獲得應(yīng)用，通常稱為碳纖維帶。相關(guān)專利有CN103287947A。
[0004]以上各種專利產(chǎn)品在很多方面克服了傳統(tǒng)鋼絲繩的不足，但自身也存在一些問題。扁平鋼帶中的承載體，依據(jù)為捻制鋼絲繩結(jié)構(gòu)，鋼絲繩內(nèi)部鋼絲之間的內(nèi)摩擦不可避免，當(dāng)發(fā)生斷絲后，穿出裹覆層，影響電梯運行。而碳纖維帶制造成本較高，不適合廣泛應(yīng)用。因此需要對各因素進行綜合分析，進而開發(fā)一種新型的電梯用扁平化繩索，一方面發(fā)揮扁平帶優(yōu)勢，另一方面彌補鋼帶和碳纖維帶的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決以上出現(xiàn)的多種問題而提供一種材質(zhì)為鋼纖維增強樹脂基復(fù)合材料的承載體以及使用該承載體的電梯用拉伸繩索，在保證曳引輪直徑極大降低的同時，明顯提高其使用壽命，減少維保成本，并避免電梯運行品質(zhì)的下降。而且，電梯曳引輪直徑的大幅降低，有利于主機體積的減小，顯著縮減電機制造成本和建筑成本。
[0006]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]綜合評估已有專利發(fā)明的優(yōu)缺點以及電梯運行的實際情況，本發(fā)明的承載體采用金屬纖維增強樹脂基復(fù)合材料制備而成，其中樹脂基滲透至每一金屬纖維的表面并將所有金屬纖維彼此接合起來且在所述金屬纖維被破斷后依然被樹脂基固定在其原有位置。
[0008]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述金屬纖維與樹脂基的體積比不低于9: I。
[0009]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述金屬纖維為連續(xù)金屬纖維或連續(xù)金屬纖維束，連續(xù)金屬纖維或連續(xù)金屬纖維束在承載體中相互獨立且長度方向是相互平行的。
[0010]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述金屬纖維由連續(xù)金屬纖維或連續(xù)金屬纖維束經(jīng)過編織，形成一個整體，然后滲入樹脂基并最終成型為金屬纖維增強樹脂基復(fù)合材料。經(jīng)過編織的金屬纖維能夠有效的防止承載體中裂紋的擴展，更為結(jié)實耐用。
[0011 ] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，單一的連續(xù)金屬纖維直徑通常小于15 μ m，具有很高的抗拉強度和抗彎曲疲勞性能。如此纖細的纖維在破斷后，將被固定在原有位置，很難穿出包覆層，仍舊起到材質(zhì)的增強作用，保持繩索強度。
[0012]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述承載體徑向截面為圓形。
[0013]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述承載體徑向截面為矩形。
[0014]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述矩形的長寬比通常不小于4。
[0015]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述矩形較長的兩個邊上均勻分布至少一個凹槽。
[0016]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述凹槽數(shù)量不小于2。
[0017]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，被凹槽分隔開的局部長度依舊大于承載體的厚度。該設(shè)計使繩索在寬度方向上的柔性增加，能夠用于一些需要曳引繩扭轉(zhuǎn)的電梯結(jié)構(gòu)之中。
[0018]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述凹槽為V形或圓弧形。
[0019]使用上述承載體的電梯用拉伸繩索，由能夠獨立承載的至少一個承載體以及包覆在所述承載體外表面上的包覆層組成。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述電梯用拉伸繩索徑向截面基本為矩形形狀。
[0021]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，一根電梯用拉伸繩索只含有單一的承載體。
[0022]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，一根電梯用拉伸繩索中具有多根獨立承載體，它們沿電梯用拉伸繩索長度方向平行排列，相互之間利用包覆層填充和隔離。
[0023]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述包覆層由非金屬彈性體材料制成。
[0024]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述非金屬彈性體材料選用聚氨酯彈性體材料、氯丁橡膠或氫化丁腈橡膠等具有良好耐磨、耐老化、耐水、耐油性能的非金屬彈性體。優(yōu)選為聚氨酯彈性體材料。電梯運行過程中，拉伸繩索在通過曳引輪時發(fā)生彎曲，由于曲率的差異，各承載體之間存在相對的位移，采用聚氨酯彈性體材料間隔能有效避免相鄰承載體在此位移過程中的磨損。此種情況下，承載體間的聚氨酯彈性體材料要發(fā)生變形，因此要保證一定的柔性和厚度，避免反復(fù)受力變形導(dǎo)致的失效。而且，要選擇良好的粘結(jié)劑和工藝，使聚氨酯彈性體材料與承載體之間具有良好的結(jié)合力。此拉伸繩索通過表面的聚氨酯彈性體材料與曳引輪接觸，因此首先要考慮的是具有高的耐磨性以及一定的厚度。同時，為了保證聚氨酯彈性體材料包覆層的壽命，以及電梯運行的需要。
[0025]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在制備包覆層的材料復(fù)合有自潤滑材料，以控制包覆層與曳引輪(鋼或球墨鑄鐵)之間合理的摩擦系數(shù)，最好控制在0.2-0.6ο
[0026]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述的電梯用拉伸繩索在使用中，需要牽引滑輪具有與該繩索外形互補的溝型，以便電梯運行中兩者之間能夠良好嚙合，提高繩索的導(dǎo)向性并抑制偏磨的發(fā)生。
[0027]本發(fā)明主要的優(yōu)點是，(I)在承載力相同的情況下，該拉伸繩索增大了與曳引輪的接觸面積，受力更加均勻，提高了涂覆層的壽命，(2)該繩索中承載體厚度通常不超過2.5mm，曳引輪直徑可以降低至200mm以下。本發(fā)明的拉伸繩索在使用中，需要牽引滑輪具有與該繩索外形互補的溝型，以便電梯運行中兩者之間能夠良好嚙合，提高繩索的導(dǎo)向性并抑制偏磨的發(fā)生。
【附圖說明】
[0028]圖1為使用本發(fā)明電梯用拉伸繩索的一個電梯實施例。
[0029]圖2為本發(fā)明電梯用拉伸繩索的第一實施例示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明電梯用拉伸繩索的第二實施例示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明電梯用拉伸繩索的第三實施例示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明電梯用拉伸繩索的第四實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0034]電梯實施例
[0035]圖1給出了使用本發(fā)明電梯用拉伸繩索的一個電梯實施例。
[0036]該電梯主體結(jié)構(gòu)包含曳引繩索I (