CN103108824B - 具有保护性覆层的承重构件及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种承重构件包括至少一个细长张力构件，其具有至少一根线和在细长张力构件上的保护性覆层。保护性覆层包含含有氧化物形成金属的第一腐蚀抑制剂、含有稀土金属的第二腐蚀抑制剂、以及含有有机材料的第三腐蚀抑制剂。

Description

具有保护性覆层的承重构件及其方法
背景技术
电梯系统是广泛已知和使用的。典型布置包括在建筑物中的楼梯平台之间移动的电梯轿厢，例如以在不同建筑物层面之间运输乘客或货物。机动电梯机器移动通常支撑轿厢重量的绳索(rope)或带组件并移动轿厢通过井道。
电梯机器包括由马达选择性地旋转驱动的机器轴。机器轴通常支撑随机器轴旋转的滑轮。绳索或带沿轨道通过滑轮，使得电梯机器在一个方向上旋转滑轮以下降轿厢，并且在相反方向上旋转滑轮以升高轿厢。
绳索或带通常包括用于支撑电梯轿厢的重量的一个或多个张力构件。张力构件可封装在聚合物护套中。一种类型的张力构件包括在聚合物护套内的钢股线(strand)。护套围绕张力构件并在绳索或带和滑轮之间提供牵引。
在使用中，绳索或带在滑轮上的移动可造成聚合物护套的劣化或使张力构件暴露于周围环境。周围环境可包括可腐蚀张力构件的水分或其它化学物质。典型地，张力构件用锌覆层处理以增加耐腐蚀性。锌覆层用作牺牲阳极以保护下面的钢张力构件。在特别腐蚀性的环境中，锌可被完全腐蚀并露出下面的钢张力构件。
发明内容
示例性的承重构件包括至少一个细长张力构件，其具有至少一根线和在细长张力构件上的保护性覆层。保护性覆层包含含有氧化物形成金属的第一腐蚀抑制剂、含有稀土金属的第二腐蚀抑制剂、以及含有有机材料的第三腐蚀抑制剂。
一种用于处理具有至少一根线的承重构件的示例性方法包括用腐蚀抑制剂溶液处理至少一个细长张力构件。该溶液包含第一腐蚀抑制剂、第二腐蚀抑制剂和第三腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂选自氧化物形成金属盐及其组合。第二腐蚀抑制剂选自稀土金属盐及其组合，并且第三腐蚀抑制剂选自有机盐及其组合。该处理在至少一个细长张力构件上产生保护性覆层。
附图说明
图1示出示例性电梯系统的所选部分。
图2示出示例性承重构件的所选部分。
图3A示出具有多根线的示例性张力构件，所述多根线被布置成形成股线，股线被布置成形成绳(cord)，其中每根线均带覆层。
图3B示出具有布置成形成股线的多根线的示例性张力构件，其中股线带覆层。
图3C示出具有多根线的示例性带覆层的张力构件，所述多根线被布置成形成股线，股线被布置成形成绳，其中绳带覆层。
图4示出具有保护性覆层的张力构件的一个备选方案的剖视图。
图5示出具有保护性覆层和附加的锌覆层的张力构件的另一个备选方案的剖视图。
具体实施方式
图1示意性地示出示例性电梯系统10的所选部分，该系统包括电梯轿厢12，电梯轿厢12以已知方式在井道14中在楼梯平台16之间移动。在所示示例中，电梯轿厢12上方的平台18支撑电梯机器20。电梯机器20包括滑轮21，其用于移动诸如电梯绳索或带的一个或多个承重构件22，以使轿厢12和配重24在井道14中以已知方式上下移动。承重构件22支撑电梯轿厢12和配重24的重量。当然，图1中的电梯系统10为示例性的，并且本发明可用在具有其它布置的电梯系统中。例如，图1示出了1:1的绳索布置，其中承重构件22的端部固连到轿厢12和配重24。本发明可同等地在诸如2:1的其它绳索布置中使用，其中承重构件22的端部固连到井道中的固定结构，并且承重构件22接合在轿厢12和配重24上的惰轮。
图2示出了示例性承重构件22的所选部分，其包括至少部分地围绕张力构件36的聚合物护套34，例如聚氨酯或其它聚合物。图中示出了多个张力构件36，但如所知的，承重构件22可包括任何数量的张力构件36或甚至单个张力构件36。一个示例性承重构件22为带覆层的钢质绳索。另一个示例性承重构件22为平坦的带覆层钢带。
张力构件36不限于任何特定类型且可包括线、股线和绳。例如，张力构件36可包括一根或多根线38，例如钢线。备选地，张力构件36可包括布置(如缠绕)以形成股线40的多根线，如图3B所示。在另外的示例中，张力构件36可包括布置(如缠绕)有一根或多根线的一根或多根股线。在另一选项中，张力构件36可包括布置(如缠绕)以形成绳42的多根股线(图3C)。因此，张力构件36可视为线38、股线40、绳42、或它们的任何组合。
图4示出了张力构件36和围绕张力构件36的周边及长度延伸的保护性覆层44。就这一点而言，根据如上所述的张力构件36的设计，保护性覆层44可以如图3A中那样在线38上、如图3B中那样在股线40上或如图3C中那样在绳42上。在股线40或绳42的情况中，保护性覆层44可施加到股线40或绳42的外表面，或者备选地在形成为股线40和绳42之前施加到各根线38。
保护性覆层44包含就耐腐蚀而言发挥不同保护机制的第一腐蚀抑制剂、第二腐蚀抑制剂和第三腐蚀抑制剂。第一腐蚀抑制剂为诸如过渡金属的氧化物形成金属，其在张力构件36上提供氧化物膜并且也修复在氧化物膜中的任何差异，从而抑制张力构件36的腐蚀。第二腐蚀抑制剂充当阴极抑制剂，其通过降低阴极反应速率而降低腐蚀速率。最后，第三腐蚀抑制剂吸附到张力构件36的金属表面上且防止阴离子吸附，阴离子吸附原本可导致张力构件36的腐蚀。有机材料也是疏水的，并且因此排斥水以进一步增加耐腐蚀性。因此，保护性覆层44在三种不同类型的腐蚀抑制剂之间提供混合效应，这些抑制剂在防腐方面各自起不同的作用。
第一腐蚀抑制剂选自氧化物形成金属以及它们的组合。第二腐蚀抑制剂选自稀土金属以及它们的组合，并且第三腐蚀抑制剂选自有机材料以及它们的组合。在一些示例中，氧化物形成金属为铬(III)、钼、钨、或它们的组合。在其它示例中，氧化物形成金属为铁、锌、铝、铜、或它们的组合。代替铬(III)、钼、钨或除了它们之外，第一腐蚀抑制剂可包括铁、锌、铝和/或铜。
第二腐蚀抑制剂的稀土金属可选自铯、镧、钇、以及它们的组合。稀土金属可单独或组合地使用，具体取决于例如所需的耐腐蚀程度。稀土金属中的一种或多种可与第一腐蚀抑制剂的金属中的一种或多种联合使用。
第三腐蚀抑制剂可包括选自下列的有机材料：苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合。有机材料可单独或组合地使用，并且可与第一腐蚀抑制剂的一种或多种金属和第二腐蚀抑制剂的一种或多种稀土金属联合使用。在另外的示例中，保护性覆层44仅包含第一腐蚀抑制剂、第二腐蚀抑制剂和第三腐蚀抑制剂，如在上述示例中所述。
图5示出了其中附加保护性覆层46设置在保护性覆层44上的修改实施例。例如，保护性覆层46可以是为张力构件36提供额外的耐腐蚀性的锌覆层。作为示例，锌覆层充当用于提高耐腐蚀性的牺牲层。
保护性覆层44可在处理过程中沉积到张力构件36上。处理过程可包括将张力构件36的单独线38、股线40或绳42浸渍、喷涂或以其它方式暴露于腐蚀抑制剂溶液。作为示例，腐蚀抑制剂溶液可以是水溶液，其包含第一腐蚀抑制剂、第二腐蚀抑制剂和第三腐蚀抑制剂的盐。
在一个示例中，腐蚀抑制剂溶液包含氧化剂形成金属盐、稀土金属盐和有机盐。随后还原(reduce)为第一腐蚀抑制剂的氧化物形成金属盐可以是铁、锌、铝、铜、铬、钼、钨、或它们的组合的碱金属盐，例如M2MoO4、M2WO4、MCrO2，其中M为碱金属。还原为第二腐蚀抑制剂的稀土金属盐可以是CeX3、LaX3、YX3、或它们的组合，其中X为卤素。还原为第三腐蚀抑制剂的有机盐可以是苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐或它们的组合的碱金属盐。
在张力构件36和腐蚀抑制剂溶液之间暴露之后，所暴露的张力构件36可以例如在室温下或在高热环境下被干燥，以在其上形成保护性覆层44。就这一点而言，氧化物形成金属和稀土金属的盐以金属或氧化物形式沉积，并且有机盐作为有机化合物沉积(deposit)。
在一些示例中，腐蚀抑制剂溶液设计为旨在为保护性覆层44提供用于耐腐蚀性的所需组合物的组合物。作为示例，腐蚀抑制剂溶液包含1-10体积%的第一腐蚀抑制剂、100ppm-1体积%的第二腐蚀抑制剂、100ppm-10,000ppm的第三腐蚀抑制剂，以及剩余部分为水。另外，可调节抑制剂的浓度以将pH控制到所需水平，例如在约7的中性范围内。
张力构件36可被处理约1-5分钟的时间，但该时间可根据保护性覆层44的所需厚度变化。另外，张力构件36的表面可以在处理之前被清洁以有利于在保护性覆层44和张力构件36之间的粘合。如果要使用附加保护性覆层46，则可以接着使带有保护性覆层44的张力构件36经受常规的锌涂覆过程以沉积锌覆层。
虽然在图示示例中示出了特征的组合，但并非所有特征都需要组合以实现本公开的各种实施例的有益效果。换言之，根据本公开的实施例设计的系统将不必包括在附图的任一个中示出的所有特征或在附图中示意性地示出的所有部分。此外，一个示例性实施例的所选特征可与其它示例实施例的所选特征组合。
前述描述本质上是示例性的而不是限制性的。在不必脱离本发明的实质的情况下，对所公开的示例的变型和修改可对于本领域的技术人员变得显而易见。赋予本公开的法律保护范围可仅通过研究以下权利要求书而确定。

Claims (24)

1.一种承重构件，包括：
至少一个细长张力构件，其包括至少一根线；以及
保护性覆层，其在所述细长张力构件上，所述保护性覆层包含选自由氧化物形成金属以及它们的组合所组成的集合的第一腐蚀抑制剂、选自由稀土金属以及它们的组合所组成的集合的第二腐蚀抑制剂、以及包含有机材料的第三腐蚀抑制剂。
2.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述至少一根线包括多根线，并且所述保护性覆层被施加到所述多根线中的每一根。
3.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述细长张力构件包括多根线和由所述多根线中的至少一些形成的至少一根股线，并且所述保护性覆层被施加到所述至少一根股线。
4.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述细长张力构件包括多根线和由至少一根股线所形成的至少一根绳，所述至少一根股线由所述多根线中的至少一些形成，并且所述保护性覆层被施加到所述至少一根绳。
5.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述稀土金属选自由铯、镧、钇、以及它们的组合所组成的集合。
6.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述有机材料选自由苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合所组成的集合。
7.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述稀土金属选自由铯、镧、钇、以及它们的组合所组成的集合，并且所述有机材料选自由苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合所组成的集合。
8.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述氧化物形成金属为铬。
9.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述氧化物形成金属为钼。
10.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述氧化物形成金属为钨。
11.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述第一腐蚀抑制剂选自由铁、锌、铝、铜、以及它们的组合所组成的集合。
12.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述保护性覆层由所述第一腐蚀抑制剂、所述第二腐蚀抑制剂和所述第三腐蚀抑制剂组成，其中，所述第一腐蚀抑制剂选自由铬、钼、钨、以及它们的组合或铬、钼、钨以及它们的组合的氧化物所组成的集合，所述第二腐蚀抑制剂选自由铯、镧、钇、以及它们的组合所组成的集合，并且所述第三腐蚀抑制剂选自由苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合所组成的集合。
13.根据权利要求1所述的承重构件，其特征在于，所述至少一个细长张力构件包括在其上设置所述保护性覆层的钢线。
14.一种用于处理承重构件的方法，所述方法包括：
用腐蚀抑制剂溶液处理具有至少一根线的至少一个细长张力构件，所述腐蚀抑制剂溶液包括选自由氧化物形成金属盐以及它们的组合所组成的集合的第一腐蚀抑制剂、选自由稀土金属盐以及它们的组合所组成的集合的第二腐蚀抑制剂、以及选自由有机盐以及它们的组合所组成的集合的第三腐蚀抑制剂，以便在所述至少一个细长张力构件上产生多功能保护性覆层。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根线包括多根线，并且所述处理步骤包括处理所述多根线中的每一根。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根线包括多根线和由所述多根线中的至少一些形成的至少一根股线，并且所述处理步骤包括处理所述至少一根股线。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一根线包括多根线、由至少一根股线所形成的至少一根绳，所述至少一根股线由所述多根线中的至少一些形成，并且所述处理步骤包括处理所述至少一根绳。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金属盐选自由M2MoO4、M2WO4、MCrO2、以及它们的组合所组成的集合，其中M为碱金属。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述稀土金属盐选自由CeX3、LaX3、YX3、以及它们的组合所组成的集合，其中X为卤素。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述有机盐为选自由苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合所组成的集合的金属盐。
21.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述稀土金属盐选自由CeX3、LaX3、YX3、以及它们的组合所组成的集合，其中X为卤素，并且所述有机盐为选自由苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、醋酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、羧酸盐、以及它们的组合所组成的集合的金属盐。
22.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金属盐包括选自由铬、钼、钨、以及它们的组合所组成的集合的碱金属盐。
23.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述氧化物形成金属盐包括选自由铁、锌、铝、铜、以及它们的组合所组成的集合的碱金属盐。
24.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多功能腐蚀抑制剂溶液包含浓度1-10体积%的所述第一腐蚀抑制剂、100ppm-1体积%的所述第二腐蚀抑制剂、以及100ppm-10,000ppm的所述第三腐蚀抑制剂，以及剩余部分为水。
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