CN101143676B

CN101143676B - 电梯装置

Info

Publication number: CN101143676B
Application number: CN2007101407960A
Authority: CN
Inventors: 长田朗; 长谷充生
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2027-08-20
Also published as: JP2008069000A; CN101143676A

Abstract

一种电梯装置，其构造是在升降通道内的卷扬机的驱动滑车上卷挂着钢丝绳，通过该钢丝绳将电梯轿厢和配重悬吊在升降通道内，通过驱动滑车的旋转来使电梯轿厢和配重在升降通道内进行升降。钢丝绳(1)包括：将截面积为0.014mm²以上0.26mm²以下、强度为2000N/mm²以上的单股钢丝绞合而构成的钢芯(3)；在该钢芯(3)的外周将截面积及强度处于所述范围内的单股钢丝绞合而构成的多根绳股(4)；以围住所述钢芯(3)的形态夹在所述钢芯(3)与所述各绳股(4)之间、并将合成纤维编成筒状而构成的包覆构件(10)。

Description

电梯装置

本申请基于日本2006年9月15日提交的在先专利申请No.2006—251441并要求优先权，在此加入全部内容以供参考。

技术领域

本发明涉及将建筑物的升降通道内的驱动电梯轿厢的卷扬机设置在该升降通道内的构造的电梯装置。

背景技术

近年来，对于面向中低层建筑物的电梯方面通常是采用无机械室的构造，以增大建筑设计的自由度，节省空间。以往一般性的电梯是将机械室设置在电梯轿厢升降的升降通道的上部，在该机械室内设置有驱动电梯轿厢用的卷扬机。然而，在近年的无机械室的电梯中省去了机械室，而将卷扬机设置在升降通道的内部。

图8表示这种无机械室构造的吊桶式(日语：つるベ式)电梯的一例。图8中，100是升降通道，在该升降通道100内设置有电梯轿厢101、配重102以及卷扬机103，卷扬机103具有驱动钢丝绳滑车(以下简称为：滑车，日文：網車)104。驱动滑车104被紧固在升降通道100的内壁部等上，在该卷扬机103的驱动滑车104上卷挂着作为主绳索的钢丝绳105。

该钢丝绳105的一端侧被卷挂在电梯轿厢101的吊轮107上，同时将其端部固定在升降通道100的上部。另一端侧被卷挂在配重102的吊轮108上，同时将其端部固定在升降通道100的上部。并且，使用该钢丝绳105将电梯轿厢101和配重102以相互重量大致平衡的状态悬吊在升降通道100内。在此状态下，通过启动卷扬机103使驱动滑车104旋转，电梯轿厢101和配重102在升降通道100内在相互相反方向进行升降移动。

现有那种电梯所用的钢丝绳105一般使用最多的是JIS(Japanese Industrial Standard)B3525中规定的纤维芯构造的钢丝绳。图9表示由这种纤维芯构造构成的钢丝绳105的截面构造的一例。110是绳股，111是构成绳股110的单股钢丝，112是由合成纤维或天然纤维构成的索芯。绳股110是将多根单股钢丝111绞合而成，通常是在索芯112的周围绞合有6根或8根左右的这种绳股110的构造。一旦该钢丝绳105上施加有张力，则从绳股110向索芯112 作用压缩力。关于钢丝绳105的强度，在JIS标准中规定了它的等级，根据等级来区分使用大致具有1300～1900N/mm²程度的断裂负载的单股钢丝111。

在无机械室构造的电梯中，为了进一步节省空间，关健在于使具有驱动滑车104的卷扬机103小型化(小径化)。然而，若要使驱动滑车104小型化(小径化)，则会增加钢丝绳105上所产生的弯曲应力，降低疲劳寿命，因此，在规定电梯的日本国内法规(例如建筑基准法)中，规定了驱动滑车104的直径D与钢丝绳105的直径d之比(D/d)不得低于40。

因此，为了使驱动滑车104小径化，钢丝绳105也必须同时小径化，但若单纯使钢丝绳105小径化则会降低其强度，为此必须增加钢丝绳105的使用根数。为此，钢丝绳105的单股钢丝111的材料强化十分重要。

即，通过使用高强度材料作为单股钢丝111，用这种单股钢丝111构成钢丝绳105以实现小型化，就可在确保与现有同等寿命的同时实现驱动滑车104的小型化。

但是，当单股钢丝111高强度化时，若钢丝绳105的构造是现有一般的纤维芯构造，则索芯112不能充分地抵挡住来自其周围的绳股110的压缩压力。由此会加快时效性的绳索直径下降程度，导致钢丝绳105的早期断线以及驱动力下降。

因此，在将高强度的钢丝绳作为电梯的主绳索使用时，防止该主绳索时效性的直径下降显得十分重要，为此，使用IWRC(Independent Wire Rope Core：钢芯)来替代现有纤维索芯112是有效的。

图10表示具有IWRC的钢丝绳的截面构造。图10中，120是由多根单股钢丝构成的钢芯(IWRC)，在该钢芯120的外周绞合有多根绳股110。

通过弯曲疲劳试验等可以知道，在这种IWRC构造的钢丝绳中，钢芯120与绳股110的接触部A的损伤要比其它部分先发生，即内部损伤大，与外观的损伤程度相比强度下降明显。因此，在将IWRC构造的钢丝绳作为电梯的主绳索使用时，判断强度的维护保养极为困难。

作为减小这种内部损伤的方法，日本专利特开平8—158275号公报中公开有如下方法：在使用超过前述断裂负载范围(1300～1900N/mm²)那种高强度单股钢丝的钢丝绳时，用树脂将其钢芯的外周包覆。

图11表示在该公报中公开的钢丝绳的构造。图11中，120是由多根单股钢丝构成的钢芯，用树脂121将该钢芯120的外周包覆。在该树脂121的外周绞合有多根绳股110。采用这种构造，通过树脂121来缓和钢芯120与各绳股110的接触压力，能抑制断线。

作为另一例，在日本特表2004—521050中也公开了如图12所示的提案：在使用高强度单股钢丝的钢丝绳的内部充填树脂122，将这种钢丝绳用作电梯的主绳索。

但是，当将由树脂121包覆钢芯120外周的构造或者向内部充填树脂122的构造的钢丝绳用作电梯的主绳索时会产生以下问题。即，难以在制造阶段消除钢丝绳的构造伸长，难以向钢芯120供给润滑油，会降低绳索内部保持润滑油的功能。

通常在钢丝绳的制造阶段，因索芯112与绳股4的接触压小，故在开始用作主绳索时，因张力的作用会增加索芯112与绳股4的密合性而使绳索伸长。即发生所谓的构造伸长现象。特别是在刚安装好电梯后构造伸长大(初期伸长)，为此大多是必须剪短主绳索。

因此，对于作为主绳索使用的钢丝绳，在钢丝绳出厂前大多需要实施预张紧加工，赋于绳索的断裂负载30至50％的张力，以减小使用时的构造伸长。

然而，当使用图11所示的由树脂121包覆钢芯120的构造或者图12所示的内部充填树脂122的构造的绳索时，因树脂121、22的回弹作用使其在制造阶段中不能容易地实施充分的预张紧加工。因此，因使用时的树脂部分的屈服而发生构造伸长，伸长程度依赖于张力，作业现场中的尺寸管理非常麻烦。又，当制造阶段中涂敷在钢芯120上的润滑油劣化或减少时，因钢芯120被树脂121、122包覆，故难以向该钢芯120给油。并且，树脂材料与纤维材料不同，保持润滑油的功能差，因此难以在绳索内部积存充分的润滑油，存在需要频繁补给的问题。

发明内容

本发明的目的在于，解决在将钢芯构造的钢丝绳用作电梯的主绳索时所产生的上述各种问题，提供能实现驱动滑车小型化(小径化)而进一步节省升降通道内的空间的电梯装置。

本发明的电梯装置，其构造是将卷扬机设置在升降通道的内部，在该卷扬机的驱动滑车上卷挂着作为主绳索的钢丝绳，通过该钢丝绳将电梯轿厢和配重悬吊在升降通道内，通过所述驱动滑车的旋转来摩擦驱动所述钢丝绳，使所述电梯轿厢和配重在升降通道内进行升降，所述钢丝绳包括：由截面积为0.014mm²以上0.26mm²以下、强度为2000N/mm²以上的单股钢丝绞合而构成的钢芯；在该钢芯的外周由截面积及强度处于所述范围内的单股钢丝绞合而成的多根绳股；以包围所述钢芯的形态夹在所述钢芯与所述各绳股之间、并由合成纤维编成筒状而构成的第一包覆构件，使所述第一包覆构件含有润滑油。

该场合，由合成纤维编成的所述筒状第一包覆构件的厚度为0.2mm以上0.5mm以下。

该场合，作为所述第一包覆构件的材料使用的是聚丙烯的纤维。

该场合，作为所述第一包覆构件的材料使用的是聚酯的纤维。

该场合，所述单股钢丝的强度处于2300N/mm²以上不到3200N/mm²的范围内。

该场合，对作为主绳索的所述钢丝绳进行摩擦驱动的驱动滑车的材质是铸铁材料，周面上具有卷挂所述钢丝绳用的槽，在该槽的底部形成有凹部，该凹部的中心角为85～100°，并且，所述槽的至少接触所述钢丝绳的表面硬度处于HB250～HB350的范围内。

该场合，对作为主绳索的所述钢丝绳进行摩擦驱动的驱动滑车其材质是铸铁材料，周面上具有卷挂所述钢丝绳的剖面U字状的槽，该槽的至少接触所述钢丝绳的表面硬度处于HB250～HB350的范围内，并且，卷挂所述钢丝绳的卷装角度为180°以上。

该场合，所述驱动滑车的槽的表面由高分子材料构成的第二包覆构件包覆，该第二包覆构件的硬度为Hs90以上，厚度为1mm以下。

该场合，在作为主绳索的所述钢丝绳的内部含有1～2.5重量％的润滑油。

该场合，在所述升降通道内设置有给油装置，能与所述钢丝绳送进移动相对应地自动供给粘度为20000cSt以下的润滑油。

采用本发明，能解决在将钢芯构造的钢丝绳用作电梯的主绳索时所产生的各种问题，提供能实现驱动滑车小型化(小径化)而进一步节省升降通道内的空间的无机械室的电梯装置。

本发明的另外几个优点会在以下的介绍中进一步描述，一部分优点将会在描述中阐明或者在实际运用中发现。本发明的优点通过在下文所描述的手段和组合方法中可以实现和获得。

这些插入说明书中并成为说明书一部分的附图展示了本发明的具体实施方式。这些附图加上上面的综述以及下面的具体实施方式的详细介绍用于解释发明的原理。

附图说明

图1为表示本发明的一实施形态的作为电梯装置的主绳索所使用的钢丝绳构造的剖视图。

图2为表示向该钢丝绳供给润滑油的给油装置一例子的局部破断的侧视图。

图3为表示卷挂该钢丝绳的驱动滑车的槽部分的构造的剖视图。

图4为表示卷挂该钢丝绳的另一种驱动滑车的槽部分构造的剖视图。

图5为表示将钢丝绳卷挂在该驱动滑车上的构造例的主视图。

图6为表示将钢丝绳卷挂在该驱动滑车上的构造另一例子的主视图。

图7为表示又一个不同的驱动滑车的槽部分的构造的剖视图。

图8为表示现有的电梯装置整体构造的说明图。

图9为表示作为该电梯装置的主绳索所使用的钢丝绳的构造的剖视图。

图10为表示现有的钢芯构造的钢丝绳的剖视图。

图11为表示现有的加入有树脂的钢芯构造的钢丝绳的剖视图。

图12为表示现有的又一不同的加入有树脂的钢芯构造的钢丝绳的剖视图。

具体实施方式

下面说明本发明的实施形态。

图1表示本发明的一实施例的作为电梯装置的主绳索所使用的钢丝绳构造。该钢丝绳1具有由多根单股钢丝2构成的钢芯(IWRC)3，在该钢芯3的外周绞合有多根例如6根绳股4。各绳股4是在中心的单股钢丝5的外周上将直径不同的多根单股钢丝6、7绞合了2层而成。

在所述钢芯3与其外周侧的绳股4之间嵌插有包覆构件10。包覆构件10是将合成纤维编成筒状而构成。该包覆构件10是使用耐磨损性优良的聚丙烯和聚酯等合成纤维编成筒状，将其装入在钢丝绳1的内部而形成围住钢芯的形状。

在这种钢丝绳1上施加张力时，会产生各绳股4推压钢芯3那样的作用。因此包覆构件10受到压缩力。此时，包覆构件10是由合成纤维编成的构造，与现有那种组入在绳索内部的树脂材料不同，具有良好的柔软性。因此在压缩下，包覆构件10容易变形成与钢芯的表面形状相似的形状。可减小预张紧加工时的回弹，绳索出厂前能容易地消除构造伸长。由此方便于使用时的尺寸管理。

使用合成纤维编成构造的包覆构件10比装入绳索内部的树脂材料含有更多的润滑油，并能浸透。因此，在绳索内部能积存充足的润滑油，又可通过包覆构件10向其内侧的钢芯3容易地补给必需量的润滑油。最好是在钢丝绳1的内部含有相对于该钢丝绳1的重量比为1～2.5％左右的量的润滑油。

根据本发明的试验结果可以看出，在向钢丝绳1的给油方面，若润滑油的粘度具有20000cSt以下的的流动性，则可从外部通过包覆构件10向钢芯3充分供给润滑油，可提高钢丝绳1的寿命。

另一方面，若润滑油的粘度超过20000cSt，在将润滑油涂覆在装入电梯状态的钢丝绳1上时，可以看到向钢丝绳1的内部的浸透现象。并且，可以看到滑轮部分的滴下现象明显，难以进行有效的供给。因此，在装入电梯状态下的给油时，最好使用20000cSt以下粘度的润滑油。

图2表示用于向装入电梯状态的钢丝绳1供给这种润滑油的给油装置的一例子。该给油装置20具有油箱21，在该油箱21内收容有20000cSt以下粘度的润滑油。在油箱21内安装有由毛毡等纤维材料构成的绳带状给油构件23。该给油构件23的一端侧浸渍在油箱21内的润滑油中，另一端侧在油箱21的上方侧引出。

该油箱21被设置成使从润滑油中引出的给油构件23的端部在钢丝绳1通过的升降通道内的适当部位上与钢丝绳1接触的形态。在整个给油构件23上由于毛细管现象浸透有油箱21内的润滑油。因此在该状态下，当钢丝绳1跟随电梯的运转而沿上下方向送进时，润滑油通过给油构件23依次向钢丝绳1的各部供给。不过，钢丝绳的单股钢丝通常通过对原材料实施热处理及拉拔加工而得到了强化，截面积越细小金属组织就越均匀化，故可获得高强度。作为细的强度高的单股钢丝，超过3500N/mm²的产品也已实用化。

另一方面，卷挂电梯的主绳索而与其接触的驱动滑车大多是采用灰口铸铁材料或球墨铸铁制作，强度比单股钢丝强度差。因此，大幅度增加单股钢丝强度会导致驱动滑车的磨损。为此，在单股钢丝强度方面应选择与滑轮材料强度相符的产品。又，单股钢丝的极端细径化会使采用断线观察的维护保养作业的作业性变差，还会降低作为电梯的主绳索使用时的可靠性。

为此，作为单股钢丝的截面积最好是0.014mm²以上0.26mm²以下，该范围的单股钢丝的钢丝绳的公称直径相当于4mm～6mm。

本发明所使用的钢丝绳的主绳索破断强度以2000N/mm²以上为好，以2300N/mm²以上为更好，最好不要超过3200N/mm²的范围。这是因为若破断强度属于该范围，则对于具有所述范围的截面积的单股钢丝来讲能同时具有应有的强度和适中的延伸性，并且能减少品质上的偏差。并且，还能通过强化滑轮侧来抑制对驱动滑车槽的攻击性(滑轮的槽的磨损)。

下面对本发明的电梯装置的驱动滑车作出说明。图3表示驱动滑车的槽部分的剖面构造。驱动滑车30a在其周面上具有供电梯的主绳索即钢丝绳1嵌合的槽31a，在该槽31a的底部形成有凹部32a。α是该凹部32a的中心角。

槽31a具有凹部32a的有利之处在于，使槽31a的表面与钢丝绳1的接触压增高，故绳索表面的损伤(单股钢丝的断线)比绳索内部的损伤先发生。因此，通过用目视从外部对断线的观察就能看到绳索的劣化现象，方便于维护保养管理。

所述驱动滑车30a包含槽31a在内均由铸铁材料形成。在槽31a的表面上，2300N/mm²以上3200N/mm²以下的高强度单股钢丝在其表面滑动。相对于凹部32a的中心角α为85～100°的条件，只要槽31a表面的硬度在HB250以上，就不会发生重大的磨损。又，HB350以上的硬度因会增加绳索的磨损，故不适合使用。因此，驱动滑车30a的槽31a的凹部32a的中心角α最好处于85～100°的范围内，硬度最好处于HB250～350的范围内。此时，对应的绳索的单股钢丝强度是2300N/mm²以上3200N/mm²以下，直径是4～6mm程度。

通过使用以上那样的小径且高强度的钢丝绳，可实现驱动滑车30a的小型化，由此可实现电梯装置的节省空间。又可减小构造伸长，实现长寿命的主绳索，可提供可靠性高的主绳索。

图4表示驱动滑车的另一构造例。在该驱动滑车30b中，周面的槽31b的剖面形状呈U字状。采用这种U字状的槽31b时，与具有图3所示的凹部32a的槽31a相比，用于驱动钢丝绳1的摩擦力减小。但是，若将钢丝绳1以图5所示的重叠卷绕(日文：全掛け)(双绕)形态卷挂在驱动滑车30b上或以图6所示的交叉式(日文：たすき掛け)形态进行卷挂而使卷挂角θ达到180°以上，就可确保所需的驱动力。另外，图5和图6中，40是电梯轿厢，41是配重。

采用U字状的槽31b时，与具有凹部32a的槽31a相比，钢丝绳1对槽31b的表面接触压减小。因此，使绳索内部的损伤比绳索表面的损伤相对地早发生。因此，即使从外部观察到的外观上的损伤与凹部槽31a情况下的损伤处于同样程度，也往往是钢丝绳1的剩余强度比凹部槽31a时的要低。

然而，采用本发明的钢丝绳1，如上所述能以高含有油率进行良好的给油，因此可抑制绳索内部的损伤，可抑制随着使用而发生的剩余强度降低，提高安全性。

图7表示又一种槽构造不同的驱动滑车的例子。在该驱动滑车30c中，不仅在周面上形成有剖面U字状的槽31c，而且在该槽31c的表面贴有包覆构件32。该包覆构件32由聚氨酯等具有耐磨损性的高分子材料构成，厚度δ为1mm以下，具有Hs90以上的硬度。该包覆构件32被设置成将驱动滑车30c中的至少槽31c的整个表面包覆。

在这种构造中，由于卷挂在槽31c中的钢丝绳1不直接与铸铁制的槽31c接触而是通过包覆构件32进行接触，因此可减轻绳索表面的损伤。但是，若减轻绳索表面的损伤，则会相应地使内部损伤比表面的损伤先发生的倾向更加明显。

然而，如前所述，在本发明的钢丝绳1中，因能以高含有油率进行良好的给油，故可抑制绳索内部的损伤，可抑制随着使用而发生的剩余强度降低。

另外，当包覆构件的厚度δ超过1mm或低于Hs90时，在使用小径且高强度的钢丝绳1的高面压的条件下，有可能会发生因包覆构件32的弹性变形而引起的杂音以及在包覆构件32与滑轮材料的界面上发生剥离现象。因此，包覆构件32应满足厚度δ为1mm以下，硬度为Hs90以上的条件。

其它优点和修改对于本技术领域的技术人员是容易想到的。因此，本发明中的主要方面不限定于此处描述和揭示的详细说明和典型实施例。因此，在不脱离如权利要求和等同权利要求所定义的发明概念的宗旨或范围内，可作各种修改。

Claims

1.一种电梯装置，其构造是将卷扬机设置在升降通道的内部，在该卷扬机的驱动滑车上卷挂着作为主绳索的钢丝绳，通过该钢丝绳将电梯轿厢和配重悬吊在升降通道内，通过所述驱动滑车的旋转来摩擦驱动所述钢丝绳，使所述电梯轿厢和配重在升降通道内进行升降，其特征在于，

所述钢丝绳(1)包括：由截面积为0.014mm²以上0.26mm²以下、强度为2000N/mm²以上的单股钢丝(2)绞合而构成的钢芯(3)；在该钢芯(3)的外周由截面积及强度处于所述范围内的单股钢丝(5)绞合而构成的多根绳股(4)；以包围所述钢芯(3)的形态夹在所述钢芯(3)与所述各绳股(4)之间、并由合成纤维编成筒状而构成的第一包覆构件(10)，使所述第一包覆构件(10)含有润滑油。

2.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，由合成纤维编成的所述筒状第一包覆构件(10)的厚度为0.2mm以上0.5mm以下。

3.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，作为所述第一包覆构件(10)的材料使用的是聚丙烯的纤维。

4.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，作为所述第一包覆构件(10)的材料使用的是聚酯的纤维。

5.如权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，所述单股钢丝(2)的强度处于2300N/mm²以上不到3200N/mm²的范围内。

6.如权利要求5所述的电梯装置，其特征在于，对作为主绳索的所述钢丝绳(1)进行摩擦驱动的驱动滑车(30a)的材质是铸铁材料，周面上具有卷挂所述钢丝绳(1)用的槽(31a)，在该槽(31a)的底部形成有凹部(32a)，该凹部(32a)的中心角为85～100°，并且，所述槽(31a)的至少接触所述钢丝绳(1)的表面硬度处于HB250～HB350的范围内。

7.如权利要求6所述的电梯装置，其特征在于，在作为主绳索的所述钢丝绳(1)的内部含有1～2.5重量％的润滑油。

8.如权利要求7所述的电梯装置，其特征在于，在所述升降通道内设置有给油装置(20)，能与所述钢丝绳(1)的送进移动相对应地自动供给粘度为20000cSt以下的润滑油。

9.如权利要求5所述的电梯装置，其特征在于，对作为主绳索的所述钢丝绳(1)进行摩擦驱动的驱动滑车(30a)的材质是铸铁材料，周面上具有卷挂所述钢丝绳(1)的剖面U字状的槽(31a)，该槽(31a)的至少接触所述钢丝绳(1)的表面硬度处于HB250～HB350的范围内，并且，卷挂所述钢丝绳(1)的卷装角度为180°以上。

10.如权利要求9所述的电梯装置，其特征在于，在作为主绳索的所述钢丝绳(1)的内部含有1～2.5重量％的润滑油。

11.如权利要求10所述的电梯装置，其特征在于，在所述升降通道内设置有给油装置(20)，能与所述钢丝绳(1)的送进移动相对应地自动供给粘度为20000cSt以下的润滑油。

12.如权利要求9所述的电梯装置，其特征在于，所述驱动滑车(30a)的槽(31a)的表面由高分子材料构成的第二包覆构件(32)包覆，该第二包覆构件(32)的硬度为Hs90以上，厚度为1mm以下。

13.如权利要求12所述的电梯装置，其特征在于，在作为主绳索的所述钢丝绳(1)的内部含有1～2.5重量％的润滑油。

14.如权利要求13所述的电梯装置，其特征在于，在所述升降通道内设置有给油装置(20)，能与所述钢丝绳(1)的送进移动相对应地自动供给粘度为20000cSt以下的润滑油。