CN102304863B - 电梯曳引带及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电梯曳引带及其制造方法，是针对现有同类产品牵引力、相对滑动、磨损效果较差和使用寿命较短的技术问题而设计的。该曳引带由若干个单体组成，其要点是所述橡塑包覆层的单体内设有分别一股承重芯线，单体的一侧面呈三角形凸起，其对称的另一侧面呈梯形凸台。其制造方法使所述多股承重芯线的一端穿过固定的曳引带注塑包覆模和芯线定位板，承重芯线的两端分别与成品曳引带卷筒、承重芯线卷筒连接，承重芯线通过曳引带注塑包覆模时包覆橡塑包覆层，制得成品曳引带。其设计合理，结构简单，磨损率低，使用寿命长，传动效果稳定，牵引力作用效果好，制造方法可行，适合作为电梯曳引带使用和制造，及其同类产品的结构改进。

Description

电梯曳引带及其制造方法

技术领域

本发明涉及电梯曳引带，是一种电梯曳引带及其制造方法。 

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，其主要用于多层建筑乘人或载运货物，根据其结构不同分为轿厢式升降电梯和台阶式自动电梯。轿厢式升降电梯主要由曳引机、导轨、对重装置、安全装置、信号操纵系统、轿厢与厅门、从动轮、变向轮等组成，曳引机是电梯的动力设备，其上设置有曳引轮，曳引轮（驱动轮）上挂有曳引绳（在本发明中是曳引带）。曳引绳（带）两端，一端悬挂有对重，一端挂有轿箱。当驱动轮在电动机驱动时，通过摩擦传递力矩，使轿箱和对重上、下升降。现有曳引带大多采用平面带牵引，曳引带与驱动轮之间的啮合采用平面啮合；为限制其轴向偏移，需设置保持凸缘。保持凸缘与曳引带两侧面有可能产生相对滑动，造成附加磨损，缩短带的使用寿命。为了克服此弊病，有曳引带制成圆弧状的凸起，此虽可降低曳引带轴向偏移的可能，但仍不足以完全保证曳引带不溢出驱动轮，因此尚需设置保持凸缘。 

此类曳引带如中国专利文献刊载：公开号CN101122097A，公开日2008年2月13日，发明名称“电梯设备的皮带及其制造方法和具有这种皮带的电梯设备”；公开号CN101122099A，公开日2008年2月13日，发明名称“用于电梯设备的电梯带和制造这种电梯带的方法”；公开号CN101122100A，公开日2008年2月13日，发明名称“用于电梯设备的电梯带及该种电梯带的制造方法”；公开号CN101121302A，公开日2008年2月13日，发明名称“用于电梯系统的皮带及这种皮带的制造方法”；公开号CN101663222A，公开日2010年3月3日，发明名称“电梯传送带、生产这种电梯传送带的方法以及具有这种传送带的电梯设备”。上述曳引带为了保证承重芯线分布在合适的位置上，采用了多种需预先制备的分隔、固定承重芯线的带状物，在曳引带制造时一同成型于同一曳引带。这些方法固然能保证承重芯线处于设计位置，但显然会增加制造成本和难度。 

再如中国专利文献刊载的公开号CN101121487A，公开日2008年2月13日，发明名称“电梯设备，电梯设备用带及其制造方法，带组合体及装配方法”；提供了一种曳引带两面都有楔形凸起的方案，但规定了其带宽和带厚之比为0.8至1.0，并且其承重芯线应尽量处于带厚之间。这样的方案，曳引带的厚度增大，在小驱动轮（带驱动的最大优越性就是允许使用小型化的驱动轮，以降低驱动电机的驱动力矩，从而缩小电机的尺寸，降低制造成本）和小变向轮运行时，将显著降低曳引带的使用寿命。从曳引带的磨损来分析，曳引带的磨损主要发生在曳引带与驱动轮接触一侧面，而曳引带与从动轮（或变向轮）接触面是不存在磨损的。因此，当承重芯线处于中间时，若与驱动轮接触一侧面已磨损完，另一侧面仍保持完好，使曳引带得不到充分利用。综上所述，现有各类曳引带还存在结构缺陷，其牵引力、相对滑动、磨损效果较差和使用寿命较短。 

发明内容

为克服上述存在的不足，本发明目的是向本领域提供一种改进型的电梯曳引带及其制造方法，使其解决现有同类产品结构设计欠佳导致牵引力、相对滑动、磨损效果较差和使用寿命较短的技术问题。本发明的目的是通过如下技术方案实现的。 

一种电梯曳引带，该曳引带由若干个单体组成，所述曳引带内设有多股的承重芯线，承重芯线由多股钢丝制成，承重芯线的外径包覆有多边形的橡塑包覆层，其要点在于所述橡塑包覆层的单体内设有分别一股承重芯线，单体的一侧面呈三角形凸起，其对称的另一侧面呈梯形凸台；单体三角形凸起的两侧边和单体梯形凸台的两侧边均以单体三角形凸起的夹角至承重芯线的中心线对称设置，单体与单体之间的橡塑包覆层设有三角形凹槽。由于驱动轮的啮合面需要传递力矩，在特殊情况下，如电梯紧急制动时，驱动轮与曳引带之间产生相对滑动而产生磨损，而从动轮不存在此情况。即该曳引带的一侧面与从动轮、变向轮（或称导向轮）啮合，该侧面为三角形凸起防止该曳引带轴向跑偏，产生相对位移；而该曳引带的另一侧面与驱动轮啮合，若该侧面为平面，则同样存在轴向跑偏的问题，因此，该一侧面设置呈凸三角形，凸三角形两侧设有三角形的斜面凹槽。该曳引带单独设置于曳引机的驱动轮（或称主动轮）与电梯的变向轮之间，或多组该曳引带设置于曳引机的驱动轮与电梯的变向轮之间，该曳引带之间的轴向排列时留有间隔。 

所述承重芯线的外径至三角形凸起点的橡塑包覆层厚度大于承重芯线的外径至梯形凸台平面的橡塑包覆层厚度，两侧厚度的最佳比值为2:1。该曳引带的橡塑包覆层磨损主要在曳引机的驱动轮上，该不对称的厚度设置有利于成本的降低，提高使用寿命。 

所述橡塑包覆层的带厚t与橡塑包覆层的带宽w的比值小于0.2。要提高曳引带的承载能力，采用单纯将芯线加粗是不可取的，因为承重芯线加粗即意味驱动轮的直径要增加，也就降低曳引带的驱动优越性，因此最好的办法是增加曳引带的带宽。同时，考虑曳引带在不同载荷下的通用性和制带设备能力的限制，上述数值是为满足理想承载要求的理想数值。 

根据上述结构特点，所述曳引带的两侧面亦可分别设置为：方案一、所述橡塑包覆层一侧面单体与单体之间三角形凸起的相连三角形凹槽间隔设置，另一侧面的单体与单体之间梯形凸台的相连三角形凹槽间隔设置。方案二、根据上述方案一的结构，所述橡塑包覆层两侧面的间隔三角形凹槽替换为三角形凸起。方案三、根据上述方案二的结构，所述橡塑包覆层两侧面间隔的三角形凸起间隔相连设置。上述结构中所述橡塑包覆层的三角形凸起夹角为60～120度，即2α=60～120度。 

根据上述结构特点，其制造方法是：所述多股承重芯线的一端穿过固定的曳引带注塑包覆模和芯线定位板，曳引带注塑包覆模与芯线定位板连为一体，芯线定位板设有相连承重芯线间距调节机构，承重芯线的两端分别与成品曳引带卷筒、承重芯线卷筒连接，承重芯线处于拉紧状态；承重芯线通过曳引带注塑包覆模时包覆橡塑包覆层，制得成品曳引带，成品曳引带收入成品曳引带卷筒。其制造方法的关键是：在承重芯线进入橡塑包覆层包覆模前处于拉紧状态，并在注塑成型前先经过芯线定位板，芯线定位板设有与承重芯线股数相同、直径略大于承重芯线且间距相等并符合设计要求的导向孔，即导向孔的位置与承重芯线处于橡塑包覆层中的位置一致；且芯线定位板紧贴于曳引带注塑包覆模。 

所述承重芯线卷筒与芯线定位板之间设有前置芯线定位板，承重芯线穿过前置芯线定位板。前置芯线定位板上导向孔的孔距除了要满足承重芯线从承重芯线卷筒顺利进入前置定位板之外，前置芯线定位板与芯线定位板的一样，进一步减少芯线定位板的磨损；即在相当长的使用时间内，保证承重芯线在橡塑包覆层内的位置处于理想状态。该前置芯线定位板和芯线定位板由硬质合金（如碳化钨）或陶瓷制成，硬度应大于HRC70°。 

所述曳引带注塑包覆模与成品曳引带卷筒之间的距离大于10m。该距离设定使成品曳引带成卷与成品曳引带卷筒之间拉紧、对准、不偏斜，同时降低由于对准偏差而造成的多股承重芯线在橡塑包覆层中位置的偏差。 

本发明设计合理，结构简单，磨损率低，使用寿命长，传动效果稳定，牵引力作用效果好，制造方法可行，适合作为电梯曳引带使用和制造，及其同类产品的结构改进。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图中t为橡塑包覆层的带厚，w为橡塑包覆层的宽度。 

图2是现有圆弧面曳引带结构示意图。 

图3是图1的部分放大结构示意图。 

图4是图2的部分放大结构示意图。 

图5是本发明的制造设备结构示意图，图中箭头为工艺流程方向。 

图6是图5的改进型结构示意图，图中箭头为工艺流程方向。 

图7是图1的变形结构示意图。 

图8是图7的变形结构示意图。 

图9是图8的变形结构示意图。 

以上附图序号及名称：1、橡塑包覆层，2、承重芯线，3、成品曳引带卷筒，4、曳引带注塑包覆模，5、芯线定位板，6、承重芯线卷筒，7、前置芯线定位板，21、成品曳引带，100、单体。 

具体实施方式

实施方式结合附图，对本发明的结构和工作原理作进一步描述。如图1所示，该曳引带内设有多股的承重芯线2，每股承重芯线由多股钢丝制成，承重芯线的外径包覆橡塑包覆层1。橡塑包覆层的带厚t与橡塑包覆层的带宽w的比值小于0.2，承重芯线的外径至三角形凸起点的橡塑包覆层厚度大于承重芯线的外径至梯形凸台平面的橡塑包覆层厚度。如图3所示该曳引带的单体100，单体内设有分别一股承重芯线，单体的一侧面呈三角形凸起，其对称的另一侧面呈梯形凸台，若干单体组成该曳引带；单体三角形凸起的两侧边和单体梯形凸台的两侧边均以单体三角形凸起的夹角至承重芯线的中心线对称设置，单体与单体之间的橡塑包覆层设有三角形凹槽。 

根据上述图1、图3中本发明的结构特征，如图7所示，其变形结构：所述橡塑包覆层一侧面单体与单体之间三角形凸起的相连三角形凹槽间隔设置，另一侧面的单体与单体之间梯形凸台的相连三角形凹槽间隔设置。根据上述图7的结构特征，如图8所示，其变形结构：所述橡塑包覆层两侧面的间隔三角形凹槽替换为三角形凸起。根据上述图8的结构特征，如图9所示，其变形结构：所述橡塑包覆层两侧面间隔的三角形凸起间隔相连设置。上述三种变形结构亦可达到本发明相同的技术目的和技术效果，同时，根据本发明的结构特征，本领域技术人员作出上述四种结构显而易见的结构改进，亦将落入本发明的保护范围。 

而如图2、图4所示现有一种圆弧面曳引带，该圆弧面曳引带也是由若干单体组成，单体内设有分别一股承重芯线，该圆弧面曳引带内设有多股的承重芯线，每股承重芯线由多股钢丝制成，承重芯线的外径包覆橡塑包覆层，该圆弧面曳引带的单体的两侧分别呈圆弧形，橡塑包覆层的单体以承重芯线中心至圆弧面中心线对称设置。 

如图3所示，以其中一单体受力情况分析如下，下面啮合面是指曳引带与从动轮（变向轮）或驱动轮的橡塑包覆层面： 

Fg为本发明牵引重物的重力（假定所有牵引力集中于此单体的一侧，此假定可简化分析，但不影响结论）；Fn为法向力，Ft为切向力，α为该曳引带与驱动轮啮合面同重力的交角，由于α为一恒定值，所以牵引力Fd和切向力Ft分别为：

Fd=μ×Fn=μ×Fg/cosα（μ为摩擦系数）；

Ft=Fg×tgα。

当该曳引带处于与啮合驱动轮的楔槽中时，其左右的Ft相等且对消；当其偏向一边，如左边时，则左边Ft将大于右侧Ft；该曳引带将受往右位移的切向力，保证了其处于正常的啮合状态。由图3可知，只需改变α值，即可改变牵引力和切向力；因此，根据摩擦系数和牵引条件，改变α即可获得满意的运行状况。 

如图2、图3所示，现有圆弧面曳引带的各种力定义与本发明相同，但角度α换成θ，由于现有圆弧面曳引带为圆弧面，在圆弧面的不同点上，其θ值是连续变化的；因此，Fn和Ft也是连续变化的。若假定1/2圆弧段的圆心角为α，在某一微段圆弧面，则有： 

dFd=μ×dFg×1/cosθ×dθ；

Fd=μ× 

dFg×1/cosθ×dθ=μ×Fg×（㏑tg（α/2+45°）-㏑tg45°）=μ×Fg×（㏑tg（α/2+45°））；

dFt=dFg×tgθ×dθ；

Ft=

dFg×tgθ×dθ=﹣Fg×（㏑cosα-㏑cos0）=﹣Fg×㏑cosα。

若赋予α一组不同的值，在两种曳引带的啮合面上获得一组不同的Fd和Ft，如下表: 

由上表可见，即使α=60°时，圆弧面曳引带的圆弧面Ft未达到0.7Fg，若为使牵引力不过于集中，以减轻圆弧面的压强，采用一个承重芯线对应一个圆弧，只有增加α值，从而为使该圆弧面曳引带的带宽显著增大，从而增加该圆弧面曳引带的制造成本，更为不利的是将增加驱动轮轴的挠度。克服上述问题的办法只有增加轮轴的直径，但这样又将降低圆弧面曳引带驱动的优越性。圆弧面曳引带若为圆弧啮合面时，为降低圆弧面曳引带的带宽角度，最好α不超过30°，而此时Ft仅为0.144Fg，不足以提供足够的Ft来消除圆弧面曳引带的偏离。而本发明在α=45°时，即使不增加带宽，此时提供的Fd和Ft也显著大于α=60°时圆弧面曳引带的值，即完全满足对驱动的牵引力和轴向限位的要求。

如图5所示，本发明的制造方法是：多股钢丝制成的多股承重芯线的一端穿过固定的曳引带注塑包覆模4和芯线定位板5，曳引带注塑包覆模与芯线定位板连为一体，承重芯线的两端分别与成品曳引带卷筒3、承重芯线卷筒6连接，承重芯线处于拉紧状态，曳引带注塑包覆模与成品曳引带卷筒之间的距离大于10m；承重芯线通过曳引带注塑包覆模时包覆橡塑包覆层，制得成品曳引带21，成品曳引带收入成品曳引带卷筒。 

为提高该曳引带制造的稳定性，如图6所示，所述承重芯线卷筒与芯线定位板之间设有前置芯线定位板7，承重芯线穿过前置芯线定位板，以减轻包覆模上的定位板的磨损。 

Claims (10)

1.一种电梯曳引带，该曳引带由若干个单体（100）组成，所述曳引带内设有多股的承重芯线（2），承重芯线由多股钢丝制成，承重芯线的外径包覆有多边形的橡塑包覆层（1），其特征在于所述橡塑包覆层（1）的单体（100）内分别设有一股承重芯线（2），单体的一侧面呈三角形凸起，其对称的另一侧面呈梯形凸台；单体三角形凸起的两侧边和单体梯形凸台的两侧边均以单体三角形凸起的夹角至承重芯线的中心线对称设置，单体与单体之间的橡塑包覆层设有三角形凹槽。

2.如权利要求1所述电梯曳引带，其特征在于所述承重芯线（2）的外径至三角形凸起点的橡塑包覆层（1）厚度大于承重芯线的外径至梯形凸台平面的橡塑包覆层厚度。

3.如权利要求1所述电梯曳引带，其特征在于所述橡塑包覆层（1）的带厚与橡塑包覆层的宽度的比值小于0.2。

4.如权利要求1所述电梯曳引带，其特征在于所述橡塑包覆层（1）一侧面单体（100）与单体之间三角形凸起的相连三角形凹槽间隔设置，另一侧面的单体与单体之间梯形凸台的相连三角形凹槽间隔设置。

5.如权利要求4所述电梯曳引带，其特征在于所述橡塑包覆层（1）两侧面的间隔三角形凹槽替换为三角形凸起。

6.如权利要求5所述电梯曳引带，其特征在于所述橡塑包覆层（1）两侧面间隔的三角形凸起间隔相连设置。

7.如权利要求1、4、5或6所述电梯曳引带，其特征在于所述橡塑包覆层（1）的三角形凸起夹角为60～120度。

8.如权利要求1所述电梯曳引带的制造方法，其特征在于所述多股承重芯线（2）的一端穿过固定的曳引带注塑包覆模（4）和芯线定位板（5），曳引带注塑包覆模与芯线定位板连为一体，承重芯线的两端分别与成品曳引带卷筒（3）、承重芯线卷筒（6）连接，承重芯线处于拉紧状态；承重芯线通过曳引带注塑包覆模时包覆橡塑包覆层，制得成品曳引带（21），成品曳引带收入成品曳引带卷筒。

9.如权利要求8所述电梯曳引带的制造方法，其特征在于所述承重芯线卷筒（6）与芯线定位板（5）之间设有前置芯线定位板（7），承重芯线（2）穿过前置芯线定位板。

10.如权利要求8所述电梯曳引带的制造方法，其特征在于所述曳引带注塑包覆模（4）与成品曳引带卷筒（3）之间的距离大于10m。

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