CN101497413B - 用于电梯装置的绳索、牵引滑轮及电梯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电梯用绳索，包括多根承载体和覆盖层；所述多根承载体的每一根均被部分地嵌入在所述覆盖层中，相邻承载体按一定的间距排列；所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属包裹体；所述承载体具有位于其左右之间的宽度(w)、在弯曲方向测量的位于其上下之间的厚度(t)，厚度(t)与宽度(w)的比≥1；所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层与所述承载体连接在一起，所述覆盖层的设计能使所述承载体之间在承载体纵向上相对位移。本发明还公开了采用上述电梯用绳索的牵引滑轮和电梯装置。本发明的电梯用绳索具有良好的扭转柔性和弯曲柔性，电梯系统的布置更加灵活，使用寿命长，制作简单可靠，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电梯装置的绳索和牵引滑轮。本发明还涉及一种采用所述绳索和牵引滑轮的电梯装置。
背景技术
传统牵引滑轮驱动的电梯装置中，受力构件为钢丝绳。钢丝绳的使用有一定的限制，如钢丝绳与牵引滑轮之间的牵引力限制，钢丝绳的弯曲性能和疲劳性能的要求。由于牵引力的限制，为了增加牵引力往往需要增大钢丝绳与牵引滑轮之间的包角，或者在牵引滑轮上开槽，这样将使钢丝绳的寿命降低。同时由于钢丝绳的弯曲性能和疲劳性能的要求，钢丝绳的最小使用直径为8mm(GB7588-2003标准规定)，且牵引滑轮的直径至少为钢丝绳直径的40倍。因此牵引滑轮的直径最小为320mm，这样也限定了电机的输出力矩要求。牵引滑轮的直径越大，要求电机的输出力矩也越大，电机的整体体积也将增大。这样会使电机在机房或井道内的布置产生困难，增加电机的制造成本和建筑成本。
为了解决上述问题，中国发明专利说明书CN1222656C(公告日2005年10月12日)公开了一种电梯的拉力构件。该电梯的拉力构件为一带状体。该带状体具有由非金属材料制成的包裹体；该包裹体包裹多个金属材料制成的承载芯线，其中承载芯线由49根细钢丝绞制而成。承载芯线的直径为1.6mm。由于承载芯线的直径比较小，因此牵引滑轮的直径可以控 制在100mm。这样电动机的输出力矩要求较传统钢丝绳牵引电梯的电动机输出力矩要求大大降低；相应的电动机的体积也缩小；在电梯系统的土建布置中，电动机占据的空间也大为缩小。该发明的拉力构件有一些明显的不足。
首先，由于包裹体采用扁形结构，且限制承载芯线不同的纵向和横向运动，因此拉力构件的布置要求与牵引滑轮和反绳轮严格平行布置，同时要求承载芯线位于包裹体内的高度位置必须严格一致；而且拉力构件最好保持平整的状态，不能有扭曲，否则拉力构件的包裹体内将产生比较大的内应力，从而加速拉力构件的包裹体磨损，使拉力构件的寿命降低。
其次，由于包裹体一体化，相邻承载芯线的间距在加工过程中不能很好的保证，而且有可能相邻承载芯线会接触，这样当拉力构件受力时，相接触的承载芯线将相互磨损，从而导致承载芯线断裂，降低拉力构件的强度，并可能加速包裹体的磨损，影响拉力构件的使用寿命。
还有，由于包裹体一体化，承载芯线之间的张力为了保持一致，必须在制作拉力构件的时候严格控制承载芯线之间的张力均匀性，同时将拉力构件安装在电梯装置时，拉力构件必须保持非常严格的平行，这样对拉力构件的制作和安装提出了非常高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯装置用绳索，它具有更好的扭转和弯曲柔性，电梯系统的布置更加灵活，绳索的使用寿命更长。为此，本发明还要提供一种采用所述绳索的牵引滑轮，该牵引滑轮能保证所述绳索的使用寿命，降低所述绳索覆盖层的横向剪力要求，同时对绳索进行良好的导向。另外，本发明还提供一种采用所述绳索和牵引滑轮的电梯装置。
为解决上述技术问题，本发明的用于电梯装置的绳索，包括多根承载体和覆盖层；所述多根承载体的每一根均被部分地嵌入在所述覆盖层中，相邻承载体按一定的间距排列；所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属包裹体；所述承载体具有位于其左右之间的宽度w、在弯曲方向测量的位于其上下之间的厚度t，该厚度t与宽度w的比≥1；所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层能使所述承载体之间在承载体纵向上相对位移。
本发明的牵引滑轮，包括多个槽和相邻槽之间的肋；所述槽的数量与前述绳索的承载体数量相等；所述肋与前述绳索的相邻承载体和覆盖层之间形成一腔室。
本发明的电梯装置，包括在升降通道内升降的轿厢，对重，带有牵引滑轮的驱动装置和用于牵引电梯轿厢和对重的绳索；所述绳索为前述的绳索；所述牵引滑轮为前述的牵引滑轮。电梯装置可以是1∶1绕法系统，也可以是2∶1绕法系统。
由于采用上述的绳索结构，所述承载芯线分别由各自的包裹体包裹，所述承载体部分嵌入所述覆盖层内，所述覆盖层与所述承载体连接在一起，这样承载芯线之间的间距可以得到保证，从而相邻承载芯线不会直接接触，能够保证承载体的使用寿命。同时所述覆盖层的设计能使所述承载体之间在承载体纵向上相对位移，绳索具有更好的扭转柔性；并且承载体之间的承受张力的不均匀性可以通过它们之间的相对位移自动调节，这样绳索的布置并不需要与牵引滑轮和反绳轮严格平行布置，从而增加了电梯 系统布置的灵活性和电梯系统安装的便利。绳索制作时承载体之间的张力没有必要非常严格，降低了制作绳索的难度。
由于位于两个相邻承载体之间的覆盖层部分可以设置有一小的开口，这样即使所述牵引滑轮的槽间距与所述绳索的相邻承载体间距不完全吻合，通过该开口可以使得相邻承载体能实现相互的横向位移，从而保证绳索的使用寿命。
所述的牵引滑轮的肋与所述绳索的相邻承载体和覆盖层之间形成一腔室，一方面通过该腔室可以将所述绳索的磨损物容入其中，从而确保这些磨损物不会对绳索造成严重的磨损，这样只需在定期保养中，将腔室内的磨损物去除即可。另一方面由于所述绳索的承载体被挤压，承载体的包裹体挤压的部分也可以容入该腔室，可以保证所述承载体的包裹体不会被过分挤压，所以承载体的寿命可以大大延长。所述牵引滑轮的槽深度至少是承载体的厚度t的一半，同时将承载芯线的一半嵌入所述的槽中。这样做的好处是保证所述承载体不可能出现横向位移，所述承载体被所述牵引滑轮的槽进行稳定的导向；同时减小所述绳索覆盖层的承受横向剪力的要求，故所述绳索覆盖层的厚度可以做小，同时寿命长，节省成本。
附图说明
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明电梯装置用绳索的第一种结构图；
图2是本发明电梯装置用绳索的第二种结构图；
图3是本发明电梯装置用绳索的第三种结构图；
图4是本发明电梯装置用牵引滑轮的第一种结构图；
图5是本发明电梯装置用牵引滑轮的第二种结构图；
图6是本发明电梯装置用牵引滑轮的第三种结构图。
具体实施方式
如图1所示，在所述电梯装置用绳索的第一种结构中，所述绳索由6根承载体1和一个覆盖层4组成。承载体1由承载芯线2和包裹体3构成。承载体1按一定的间距排列，覆盖层4和承载体1连接在一起。所述包裹体3和覆盖层由非金属材料制成。承载体1具有位于其左右之间的宽度w和在弯曲方向测量的位于其上下之间的厚度t的尺寸，其中，该厚度t与宽度w的比值≥1。所述承载体1的每一根均被部分地嵌入到覆盖层4内。由于覆盖层4的厚度小于承载体1的厚度，可以将覆盖层4设计成能够实现所述承载体1之间在承载体1纵向上相对位移。由于多根承载体1的每一根均被部分地嵌入到覆盖层4内，绳索具有较好的扭转柔性，并且承载体之间的承受张力的不均匀性可以通过它们之间的相对位移自动调节，这样对于牵引滑轮6与反绳轮的布置没有必要必须保证严格的平行，从而增加了电梯系统布置的灵活性和电梯系统安装的便利。同时绳索制作时承载体1之间的张力没有必要非常严格，因此降低了制作绳索的难度。
覆盖层4的厚度与承载体1的厚度t的比值≤1/2。承载体1嵌入到覆盖层4的深度小于承载体1的厚度t的1/2。位于两个相邻承载体1之间的覆盖层4部分有一开口5。该开口5也可以有其它的形式，如三角开口。开口5的作用是，当牵引滑轮6的槽距没能与绳索承载体1的间距保持一致时，或反绳轮与牵引滑轮6的布置没有严格平行时，覆盖层4可以 横向张开，从而承载体1可以实现横向位移。这样绳索的内部应力大大减小，可以保证绳索的使用寿命。为了确保绳索具有较高的柔性，覆盖层4设计采用柔性比较好、比较软和厚度比较薄的橡胶，其肖氏硬度设计的比包裹体3的肖氏硬度低，肖氏硬度≤A80，优选A70～A80。
承载体1的承载芯线2可以是金属材料制成，也可以是非金属材料制成。承载芯线2由非金属材料制成，可以选取合成或有机材料制成。优选为PBO纤维、UHMWPE超高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维。为了提高所述绳索与牵引滑轮6之间的摩擦系数，即牵引滑轮6的曳引能力，承载体1的包裹体3由橡胶材料制成，优选热塑型聚氨基甲酸乙酯树脂。保证包裹体3与牵引滑轮6之间的摩擦系数为0.2～0.5。
覆盖层4的材料可以与包裹体3的材料相同。这样包裹体3和覆盖层4可以一次性制作，从而包裹体3和覆盖层4可以连成一体。这样可以使得加工制作绳索工艺简单。为了增加绳索的阻燃性能，可以在包裹体3和覆盖层4内添加阻燃材料。
所述承载体1的截面形状为矩形，这样承载体1的包裹体3的面压可以降低。可以根据设计的需要，将承载体1的宽度尺寸w增加，将包裹体3的面压降到比较低，从而使得包裹体3的使用寿命大大延长。
为了减小牵引滑轮6的轮径，降低驱动装置的力矩要求，减小驱动装置的体积，提高电梯装置布置的灵活性和升降通道的利用率，承载芯线2的直径设定为2～5mm。尽管承载芯线2的直径较小，但由于通过覆盖层4将所述承载体1连接在一起，这样可以减小因承载芯线2直径小而带来的振动；同时绳索的布置也不会复杂。
覆盖层4与所述承载体1相对的表面分布5个凹槽10和1个凸起11。这样做的好处是，在轿厢反绳轮和对重反绳轮上分别设置凸起或凹槽，与覆盖层4的凸起11和凹槽10配合，从而实现绳索的导向。如果覆盖层4没有凸起11或凹槽10，则绳索将会在轿厢反绳轮和对重反绳轮跑偏，当跑偏到一定程度将严重影响绳索的寿命，并加速绳索的磨损。当然凸起11或凹槽10，可以任意分布，同时形状也可以是其它形状。
如图2所示，在所述电梯装置用绳索的第二种结构中，其与图1的不同之处在于承载体1的截面为梯形。与图1所示的绳索结构相比，这样会增加所述承载体1与牵引滑轮6之间的摩擦力，即提高绳索的曳引能力。
如图3所示，在所述电梯装置用绳索的第三种结构中，其与图1的不同之处在于承载体1的截面为圆形。与图1所示的绳索结构相比，这样会增加所述承载体1与牵引滑轮6之间的摩擦力，即提高绳索的曳引能力。
如图4所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第一种结构中，牵引滑轮6有6个槽7和5个肋8。槽7的截面形状为矩形。所述肋8与相邻承载体1和覆盖层4之间形成一腔室9。一方面通过该腔室9可以将所述绳索的磨损物容入其中，从而确保这些磨损物不会对绳索造成严重的磨损，这样只需在定期保养中，将腔室9内的磨损物去除即可；另一方面由于所述绳索的承载体1被挤压，承载体1的包裹体3挤压的部分也可以容入该腔室9，这样可以保证所述承载体1的包裹体3不会被过分挤压，所以承载体1的寿命可以大大延长。所述牵引滑轮的直径为小于等于100mm。
所述牵引滑轮6的槽7深度至少是承载体1的厚度t的一半，同时将承载芯线2的一半嵌入所述的槽7中。这样做的好处是保证所述承载体1 不可能出现横向位移，所述承载体1被所述牵引滑轮6的槽7进行稳定的导向；同时减小所述绳索覆盖层4的承受横向剪力的要求，故所述绳索覆盖层4的厚度可以减小，增加使用寿命，节省成本。由于覆盖层4的厚度可以做得比较小，这样多个承载体1可以分别看作是独立的子绳索，从而所述绳索具有良好的扭转柔性，可以实现所述承载体1之间在承载体1纵向上相对位移，这样牵引滑轮6和反绳轮之间没有必要严格平行布置。
由于一般承载体1的包裹体3采用橡胶材料，橡胶材料的摩擦系数往往比较大，所以为了减小承载体1与牵引滑轮6之间的摩擦系数，往往需要在牵引滑轮5的槽7的表面进行减小摩擦的处理。将所述绳索与牵引滑轮5之间的摩擦系数稳定到一定的范围，如0.4～0.45左右。减小摩擦的方法有，在槽7的表面涂敷涂层或进行减小摩擦的表面处理。表面涂层包括铬涂层、金刚石涂层、聚四氟乙烯涂层或陶瓷涂层，表面处理包括碳氮化合物氧化。
如图5所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第二种结构中，其与图4所示结构的不同之处在于，牵引滑轮6的槽7的截面外形为梯形。
如图6所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第三种结构中，其与图4所示结构的不同之处在于，牵引滑轮6的槽7的截面外形为半圆形。
当然对于绳索的承载体1截面外形和牵引滑轮6的槽7的截面外形，也可以是其它互补的截面形状。另外，本发明的牵引滑轮不仅仅限于应用本发明的实施方案中的绳索，也可以与类似本发明的绳索配合使用，这也应在本发明的保护范围内。
Claims (36)
1.一种用于电梯装置的绳索，包括多根承载体和覆盖层；其特征在于：所述多根承载体的每一根均被部分地嵌入在所述覆盖层中，相邻承载体按一定的间距排列；所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属包裹体；所述承载体具有位于其左右之间的宽度(w)、在弯曲方向测量的位于其上下之间的厚度(t)，该厚度(t)与宽度(w)的比≥1；所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层能使所述承载体之间在承载体纵向上相对位移。
2.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载体的截面为矩形。
3.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载体的截面为圆形。
4.如权利要求1所述的绳索，其特长在于：所述承载体的截面为梯形。
5.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线为金属芯线。
6.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线为非金属芯线。
7.如权利要求6所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线的材料为合成材料。
8.如权利要求6所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线的材料为有机材料。
9.如权利要求7或8所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线为PBO纤维。
10.如权利要求7或8所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线为UHMWPE超高分子量聚乙烯纤维。
11.如权利要求7或8所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线为芳纶纤维。
12.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述包裹体的材料为橡胶材料。
13.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述包裹体的材料为热塑型聚氨基甲酸乙酯树脂。
14.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述包裹体与牵引滑轮之间的摩擦系数为0.2～0.5。
15.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载芯线的直径为2～5mm。
16.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述包裹体和覆盖层含有阻燃性材料。
17.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述包裹体和覆盖层材料相同。
18.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述覆盖层与包裹体连成一体。
19.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述承载体嵌入到覆盖层部分的深度小于承载体厚度(t)的1/2。
20.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：位于两个相邻所述承载体之间的覆盖层部分设置有一开口。
21.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述覆盖层的厚度小于等于承载体的厚度(t)的1/2。
22.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：所述覆盖层的硬度小于肖氏硬度A80。
23.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：在所述覆盖层与所述承载体相对应一侧的表面分布至少一个凸起。
24.如权利要求1所述的绳索，其特征在于：在所述覆盖层与所述承载体相对应一侧的表面分布至少一个凹槽。
25.一种用于电梯装置的牵引滑轮，包括多个槽和相邻槽之间的肋，其特征在于：所述槽的数量与权利要求1所述绳索的承载体数量相等；所述肋与权利要求1所述绳索的相邻承载体和覆盖层之间形成一腔室。
26.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述槽的深度至少是所述承载体的厚度(t)的1/2。
27.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述槽的深度至少能将权利要求1所述承载芯线的一半嵌入槽中。
28.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述槽的截面大致为半圆形。
29.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述槽的截面大致为矩形。
30.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述槽的截面大致为梯形。
31.如权利要求28至30中任一所述的牵引滑轮，其特征在于：在所述槽的表面涂敷减小摩擦的表面涂层或进行减小摩擦的表面处理。
32.如权利要求31所述的牵引滑轮，其特征在于：所述表面涂层包括铬涂层、金刚石涂层、聚四氟乙烯涂层或陶瓷涂层，所述表面处理包括碳氮化合物氧化。
33.如权利要求25所述的牵引滑轮，其特征在于：所述牵引滑轮的直径为小于等于100mm。
34.一种电梯装置，包括在升降通道内升降的轿厢、对重、带有牵引滑轮的驱动装置和用于牵引电梯轿厢和对重的绳索，其特征在于：所述绳索为权利要求1所述的绳索；所述牵引滑轮为权利要求24所述的牵引滑轮。
35.如权利要求34所述的电梯装置，其特征在于：所述电梯装置为1∶1绕法系统。
36.如权利要求34所述的电梯装置，其特征在于：所述电梯装置为2∶1绕法系统。
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|---|---|---|---|---|
| GB1362514A (en) * | 1970-03-16 | 1974-08-07 | Teleflex Ltd | Winches |
| DE3345704A1 (de) * | 1983-12-17 | 1985-06-27 | Dietz, Alfred, 8632 Neustadt | Drahtseil mit einer kunststoff-ummantelung |
| CN1331786A (zh) * | 1998-09-19 | 2002-01-16 | 莱姆福德尔金属制品股份公司 | 气囊式密封 |
| CN1902119A (zh) * | 2004-01-06 | 2007-01-24 | 因温特奥股份公司 | 电梯设备 |
| CN101044084A (zh) * | 2004-10-18 | 2007-09-26 | 因温特奥股份公司 | 具有作为承载机构的扁平皮带的电梯 |
-
2008
- 2008-01-30 CN CN2008100430894A patent/CN101497413B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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