CN103261077A - 电梯系统带 - Google Patents

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Abstract

一种用于悬挂和/或驱动电梯轿厢的带包括布置成一根或多根绳的多根线材和大致保持一根或多根绳的护套。每根绳包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。电梯系统包括电梯轿厢和一个或多个绳轮。一根或多根带可操作地连接到轿厢并与一个或多个绳轮相互作用以便悬挂和/或驱动电梯轿厢。一根或多根带中的每根带包括布置成一根或多根绳的多根线材和大致保持一根或多根绳的护套。每根绳包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。

Description

电梯系统带
技术领域
本文所公开的主题涉及电梯系统。更具体而言，本公开涉及用于电梯悬挂和/或驱动的抗拉构件。
背景技术
电梯系统利用诸如绳索或带(belt)的提升装置沿井道推进电梯，提升装置可操作地连接到电梯轿厢并且在也称为滑轮的一个或多个绳轮上传送。提升带特别地通常包括至少部分地在护套材料内的多根线材。多根线材常常布置成一根或多根股线，然后将股线布置成一根或多根绳。
线材布置通常在牢记至少两个基本要求(断裂强度和绳寿命)的情况下设计。绳中使用的钢的总横截面积是绳的断裂强度的主要决定因素。出于成本原因通常避免大量小横截面线材，并且大横截面线材将预期具有有限的疲劳寿命，因而限制绳的总寿命。此外，几乎相等的线材横截面积通常是优选的，因为最大线材通常具有最短的疲劳寿命，并且在确定绳寿命时变成限制因素。
一些布置利用围绕单根中心线材或成组线材布置的多根外部线材。然而，根据中心线材的尺寸和数量，仅某些数量的外部线材能围绕中心线材放置成紧凑的几何上稳定的(其中外部线材不相对于中心线材或彼此移动)布置，以保证绳的最小断裂强度，同时使线材尺寸保持相等或几乎相等。此外，在许多这样的布置中，一根或多根中心线材趋于在操作期间在不成比例的应力水平下操作，从而限制其寿命。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于悬挂和/或驱动电梯轿厢的带包括布置成一根或多根绳的多根线材和大致保持一根或多根绳的护套。每根绳包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根线材中的至少一些布置成多根股线，并且多根股线布置成一根或多根绳。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线全部包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的至少一根中的多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为单个一体元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为多个元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的多根线材布置成几何上稳定的布置。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的至少一根包括被内圈线材围绕的至少一个非承重芯，内圈线材被外圈线材围绕。
根据本发明的另一方面，电梯系统包括电梯轿厢和一个或多个绳轮。一根或多根带可操作地连接到轿厢并与一个或多个绳轮相互作用以便悬挂和/或驱动电梯轿厢。一根或多根带中的每根带包括布置成一根或多根绳的多根线材和大致保持一根或多根绳的护套。每根绳包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根线材中的至少一些布置成多根股线，并且多根股线布置成一根或多根绳。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线全部包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的至少一根中的多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为单个一体元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为多个元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的多根线材布置成几何上稳定的布置。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根绳中的至少一根包括被内圈线材围绕的至少一个非承重芯，内圈线材被外圈线材围绕。
根据本发明的又一方面，一种用于在电梯中悬挂和/或驱动带的绳包括至少一个非承重芯和围绕该非承重芯布置的多根线材。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根线材中的至少一些布置成多根股线。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线全部包括非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为单个一体元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，至少一个非承重芯为多个元件。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根线材布置成几何上稳定的布置。
备选地，在本发明的该方面或其它方面中，多根线材包括围绕至少一个非承重芯的内圈线材以及围绕内圈线材的外圈线材。
附图说明
图1A是具有1:1挂绳布置的示例性电梯系统的示意图；
图1B是具有不同的挂绳布置的另一个示例性电梯系统的示意图；
图1C是具有悬臂式布置的另一个示例性电梯系统的示意图；
图2是示例性电梯带的剖视图；
图3是用于电梯带的现有技术的绳的剖视图；
图4是用于电梯带的绳的实施例的剖视图；
图5是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；
图6是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；
图7是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；
图8是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；
图9是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；
图10是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图；以及
图11是用于电梯带的绳的另一个实施例的剖视图。
详细描述参照附图以举例的方式解释了本发明以及优点和特征。
具体实施方式
图1A、图1B和图1C中所示的为示例性牵引电梯系统10的示意图。本文中未讨论对于理解本发明不需要的电梯系统10的特征(例如，导轨、安全装置等)。电梯系统10包括利用一根或多根带16可操作地悬挂或支撑在井道14中的电梯轿厢12。一根或多根带16与一个或多个绳轮18相互作用以便围绕电梯系统10的各个部件传送。一根或多根带16也可连接到配重22，配重22用来在操作期间帮助平衡电梯系统10并减小牵引绳轮两侧上的带张力中的差值。
绳轮18各自具有直径20，直径20可以与电梯系统10中的其它绳轮18的直径相同或不同。绳轮18中的至少一个可以是驱动绳轮。驱动绳轮由机器50驱动。通过机器50的驱动绳轮的移动来驱动、移动和/或推进(通过牵引)围绕驱动绳轮传送的一根或多根带16。
绳轮18中的至少一个可以是转向器、偏转器或空转绳轮。转向器、偏转器或空转绳轮不由机器50驱动，而是帮助围绕电梯系统10的各个部件引导一根或多根带16。
在一些实施例中，电梯系统10可使用两根或多根带16以用于悬挂和/或驱动电梯轿厢12。此外，电梯系统10可具有各种构型，使得一根或多根带16的两侧均接合一个或多个绳轮18(例如，在图1A、图1B或图1C中的示例性电梯系统中所示)或者一根或多根带16的仅一侧接合一个或多个绳轮18。
图1A提供了1:1的挂绳布置，其中一根或多根带16终止于轿厢12和配重22处。图1B和图1C提供了不同的挂绳布置。具体而言，图1B和图1C显示，在轿厢12和/或配重22上可具有接合一根或多根带16的一个或多个绳轮18，并且一根或多根带16可终止于任何位置，通常在井道14内的结构处(例如，对于无机房电梯系统来说)或在机房内(对于使用机房的电梯系统来说)。布置中使用的绳轮18的数量决定了具体的挂绳比(例如，在图1B和图1C中所示的2:1的挂绳比或不同的比率)。图1C还提供了所谓的背包式或悬臂式电梯。本发明可在除了图1A、图1B和图1C中所示的示例性类型之外的电梯系统上使用。
图2提供了示例性带构造或设计的示意图。每根带16由护套26中的一根或多根绳24构成。带16的绳24可全部相同，或者带16中使用的绳24中的一些或全部可不同于其它绳24。例如，绳24中的一根或多根可具有与其它绳24不同的构造或尺寸。如图2中可见，带16具有大于1的纵横比(即，带宽度大于带厚度)。
带16被构造成在一个或多个绳轮18上行进时具有足够的柔韧性以提供低的弯曲应力、满足带寿命要求并具有平滑的操作，同时足够结实，以便能够满足用于悬挂和/或驱动电梯轿厢12的强度要求。
护套26可以是任何合适的材料，包括单种材料、多种材料、使用相同或相异材料的两个或更多个层、和/或薄膜。在一个布置中，护套26可以是使用例如挤出或模制轮工艺施加到绳24的聚合物，例如弹性体。在另一个布置中，护套26可以是接合和/或整合绳24的织造织物。作为附加布置，护套26可以是先前提及的备选方案中的一个或多个的组合。
护套26可以将绳24大致保持在其中。短语“大致保持”表示护套26具有与绳24的充分接合，使得对于在电梯系统10中以潜在地额外安全系数使用期间可能遇到的荷载来说，在该荷载被施加在带16上期间，绳24不会拉出、脱离和/或切穿护套26。换言之，绳24在电梯系统10中使用期间相对于护套26保持在其初始位置。护套26可完全包围绳24(例如在图2中所示)、大致包围绳24或至少部分地包围绳24。
现在参看图3，每根绳24包括具有几何上稳定的布置的多根线材28。可选地，这些线材28中的一些或全部可形成为股线30，股线30接着形成为绳24。短语“几何上稳定的布置”表示线材28(和股线30，如使用地话)大体上保持在其在绳24中的理论位置处。换言之，线材28(和股线30，如果使用地话)相对于彼此的移动是有限的。例如，线材28的相对移动可被限制为小于其直径的大约百分之三十(30%)。股线30的相对移动可被限制为小于其直径的大约百分之五(5%)。
现在参看图4，绳24的示例性实施例包括围绕中心股线30b布置成几何上稳定的布置的六根外股线30a。虽然图4中示出单根中心股线30b，但应当理解，绳24的一些实施例可包括外股线30a围绕其布置的多于一根中心股线30b，例如，三根中心股线30b。每根外股线30a包括围绕中心线材28b布置的六根外部线材28c。中心股线30b包括围绕芯32布置的六根外部线材28a。芯32为在张力方向上非承重的，并且可由弹性体材料或诸如天然或合成纤维的其它材料制成。所谓“非承重”是指芯32占绳24的总强度的小于大约5%和/或具有为线材28的弹性模量的至少10倍的弹性模量。
芯32可以是如图4中所示的单个元件，或者备选地可以是一组元件或短纤纱(spun yarn)。还备选地，芯32可由热塑性材料形成，该材料可被构造成在制造带16期间熔融并渗透外部线材28a的布置以便在将绳24结合到带16中时促进粘合。此外，在一些实施例中，芯32和线材28构造成使得绳24大致具有与常规仅线材的绳相同的直径。
现在参看图5，在一些实施例中，外股线30a中的一根或多根的图4的中心线材28b可由芯32代替。此外，参看图6，在一些实施例中，图4的中心股线30b可完全由芯32代替。
由于软芯32的缓冲效应，在绳24的构造中使用非承重芯32导致绳24更长的疲劳寿命。此外，避免了中心线材28或股线30的荷载不成比例的问题，因为芯32是非承重的并且不增加绳24的断裂强度。此外，如果芯32变得不连续，则其不会降低绳24的断裂强度，只要足够的芯32仍然使线材28能够保持绳24的横截面形状。此外，当与线材28比较时，芯32具有相对于其疲劳强度较低的弯曲应力。此外，相比不使用非承重芯32的构造，软芯32的使用使种类更多的成本节约的、几何上稳定的绳24和/或股线30布置成为可能。由于芯32是非承重的，所以芯32的尺寸可改变以适应围绕芯32的各种线材28布置，并且芯32的尺寸无助于确定绳24的断裂强度或绳24的疲劳寿命。
现在将参照图7至图11描述附加的示例性构造。图7和图8中示出了由被内圈34的9根线材28围绕的非承重芯32构成的绳24，内圈34的9根线材28被外圈36的15根线材28围绕。这被称为0+9+15布置。由于芯32的尺寸和绳的构造(例如，使用不同捻距和/或内圈34和外圈36的线材28的相反捻转)，外圈36的线材28中没有一个移入内圈34内的位置中。如在图7中所示，芯32可以是单件式芯32，或者如在图8中所示，芯32可由多个芯元件38形成。
图9中示出了另一个示例性构造。在所示实施例中，芯32和线材28尺寸设计成适合由外圈36的13根线材28围绕的内圈34的7根线材28，即0+7+13布置。在图10的实施例中，芯32和线材28尺寸设计成适合由外圈36的14根线材28围绕的内圈34的8根线材28，即0+8+14布置。类似于上述实施例，由于芯32的尺寸和绳的构造(例如，使用不同捻距和/或内圈34和外圈36的线材28的相反捻转)，外圈36的线材28中没有一个移入内圈34内的位置中。此外，芯32可以是单件式芯32，或者可由多个芯元件38形成。
图11中示出了另一个示例性实施例。在该实施例中，芯32和线材28尺寸设计成适合由外圈36的14根线材28围绕的内圈34的9根线材28，从而产生0+9+14布置。在该布置中，外圈36的线材28间隔开以在带16的构造期间增加护套26材料的渗透。
在示例性实施例中，为了允许诸如以上所述的构造，希望形成绳24的线材28具有类似(但未必相同的)直径。就本申请而言，短语“类似的直径”表示每根线材28的直径可与平均线材直径相差至多大约+/- 10%。
绳24中使用的线材28可由使绳24能满足电梯系统10的要求的任何合适材料制成。例如，线材28可由拉制钢形成。此外，线材28可附加地涂有与基材相异的材料，以减少或防止腐蚀、磨损和/或微振磨损等(例如，锌、黄铜或非金属材料)，和/或有助于在护套材料和绳表面之间的保持和/或相互作用(例如，有机粘合剂、环氧树脂或聚氨酯)。
不论所用构造如何，线材28和/或股线30捻转在一起形成绳24能有助于绳24的上述几何稳定性并且为绳24提供其它有益效果。捻转的方式(和变型)具有各种可能。例如，具有多圈线材28的股线30或绳24可将多圈中的每一个中的线材28在相同方向上捻转(称为平行捻)或者将多圈中的一个中的线材28在与多圈中的另一个中的线材28相反的方向上捻转(称为交叉捻)。另外，具有多根股线30a的绳24可使用具有相同捻度/捻向或不同捻度/捻向的股线30a。除了绳24内的可能捻向之外，带16可包括不同地捻转的多根绳24。例如，带16可包括具有右手捻向的线材28和/或股线30a的一根或多根绳24和具有左手捻向的线材28和/或股线30a的一根或多根绳24。另外，缠绕或闭合操作可在单个步骤中发生或在顺序的步骤中发生。此外，在一些实施例中，绳24可在不将线材28和/或股线30捻转在一起的情况下形成。
虽然上文未描述，但上述各种绳布置可备选地包括一根或多根填料线材。填料线材通常小于绳中的主线材并且传递很少的(如果传递地话)绳的拉伸荷载(例如，传递小于主线材的约12%的平均拉伸荷载)。
虽然已经结合仅有限数量的实施例详细描述了本发明，但应该容易理解，本发明不限于这样公开的实施例。相反，本发明可修改以包含任何数量此前没有描述的，但与本发明的精神和范围相称的变型、改动、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但应当理解，本发明的方面可仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不被视为受先前的描述限制，而仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (33)

1. 一种用于悬挂和/或驱动电梯轿厢的带，包括：
多根线材，其布置成一根或多根绳；以及
护套，其大致保持所述一根或多根绳；
其中，所述一根或多根绳中的至少一根包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。
2. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述多根线材中的至少一些布置成多根股线，并且所述多根股线布置成所述一根或多根绳。
3. 根据权利要求2所述的带，其特征在于，所述多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
4. 根据权利要求2所述的带，其特征在于，所述多根股线全部包括至少一个非承重芯。
5. 根据权利要求2所述的带，其特征在于，所述一根或多根绳中的至少一根中的所述多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
6. 根据权利要求5所述的带，其特征在于，所述一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
7. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
8. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述至少一个非承重芯为单个一体元件。
9. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述至少一个非承重芯为多个元件。
10. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述一根或多根绳中的所述多根线材布置成几何上稳定的布置。
11. 根据权利要求1所述的带，其特征在于，所述一根或多根绳中的至少一根包括被内圈线材围绕的至少一个非承重芯，所述内圈线材被外圈线材围绕。
12. 一种电梯系统，包括：
电梯轿厢；
一个或多个绳轮；以及
一根或多根带，其可操作地连接到所述轿厢并且与所述一个或多个绳轮相互作用以便悬挂和/或驱动所述电梯轿厢，所述一根或多根带中的每根带包括：
多根线材，其布置成一根或多根绳；以及
护套，其大致保持所述一根或多根绳；
其中，所述一根或多根绳中的至少一根包括围绕至少一个非承重芯布置的多根线材。
13. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述多根线材中的至少一些布置成多根股线，并且所述多根股线布置成所述一根或多根绳。
14. 根据权利要求13所述的电梯系统，其特征在于，所述多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
15. 根据权利要求13所述的电梯系统，其特征在于，所述多根股线全部包括至少一个非承重芯。
16. 根据权利要求13所述的电梯系统，其特征在于，所述一根或多根绳中的至少一根中的所述多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
17. 根据权利要求16所述的电梯系统，其特征在于，所述一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
18. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
19. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述至少一个非承重芯为单个一体元件。
20. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述至少一个非承重芯为多个元件。
21. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述一根或多根绳中的多根线材布置成几何上稳定的布置。
22. 根据权利要求12所述的电梯系统，其特征在于，所述一根或多根绳中的至少一根包括被内圈线材围绕的至少一个非承重芯，所述内圈线材被外圈线材围绕。
23. 一种用于在电梯中使用以悬挂和/或驱动带的绳，包括：
至少一个非承重芯；以及
多根线材，其围绕所述非承重芯布置。
24. 根据权利要求23所述的绳，其特征在于，所述多根线材中的至少一些布置成多根股线。
25. 根据权利要求24所述的绳，其特征在于，所述多根股线中的至少一根包括至少一个非承重芯。
26. 根据权利要求24所述的绳，其特征在于，所述多根股线全部包括所述非承重芯。
27. 根据权利要求24所述的绳，其特征在于，所述多根股线包括围绕一根或多根中心股线布置的多根外股线。
28. 根据权利要求27所述的绳，其特征在于，所述一根或多根中心股线包括至少一个非承重芯。
29. 根据权利要求22所述的绳，其特征在于，所述至少一个非承重芯由弹性体材料形成。
30. 根据权利要求23所述的绳，其特征在于，所述至少一个非承重芯为单个一体元件。
31. 根据权利要求23所述的绳，其特征在于，所述至少一个非承重芯为多个元件。
32. 根据权利要求23所述的绳，其特征在于，所述多根线材布置成几何上稳定的布置。
33. 根据权利要求23所述的绳，其特征在于，所述多根线材包括围绕所述至少一个非承重芯的内圈线材以及围绕所述内圈线材的外圈线材。
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