CN104153225A - 复合型绳索及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合型绳索，包括由若干碳纤维束组成的碳纤维绳芯以及包裹在所述碳纤维绳芯外部的芳纶层，所述碳纤维绳芯通过捻制制成，所述碳纤维绳芯包括至少两股所述碳纤维束，所述芳纶层为由若干芳纶绳编织而成的网状结构；复合型绳索绳芯为碳纤维绳芯，外部包裹层为芳纶，碳纤维具有抗拉伸性能使得复合型绳索抗拉伸性能增强，而芳纶层的耐磨性能够防止碳纤维的磨损；同时碳纤维具有自润滑性能，无需单独进行润滑，产品便于维护，本发明中还公开了上述复合型绳索的生产工艺，其工艺简单、可操作性强、能够有效的避免在加工过程中造成碳纤维折断。

Description

复合型绳索及其生产工艺

技术领域

本发明涉及绳索技术领域，尤其涉及一种复合型绳索及其生产工艺。

背景技术

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物，在目前城市化进程越来越快的情况下，城市土地面积紧缺，高层建筑不断涌现，电梯已经成为人们生活中一种十分重要的辅助工具，其使用过程中的安全性以及舒适性、电梯运行的经济性已经越来越多的得到用户的重视。

电梯的升降通常采用钢丝绳进行牵引，钢丝绳是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。

现在电梯的钢丝绳的绳芯通常钢芯。钢芯虽然可以增加强度，但是特有的物理特性导致其刚性强太容易折断，且其较容易被拉伸，在使用过程中突然改变速度会使钢丝绳产生一定的伸长量，应用在电梯中会导致电梯骤降的现象。

钢丝绳在使用的过程中需要进行润滑通常钢丝绳每使用4个月涂油一次，涂油时最好用热油(50℃左右)浸透绳芯，再擦去多余的油脂，这种对钢丝绳的维护会产生大量的维护成本并且维护期间会暂停使用，影响使用的持续性。

因此目前电梯绳的生产企业、科研单位做了许多研究和开发，但是一直未能获得满意的成果，而电梯的安装者和用户也都希望有一种强度高、润滑定型好、使用寿命长的电器用绳索。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种抗拉伸性能强、耐磨损、质量轻、具有自润滑性能的复合型绳索。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种复合型绳索，包括由若干碳纤维束组成的碳纤维绳芯以及包裹在所述碳纤维绳芯外部的芳纶层，所述碳纤维绳芯通过捻制制成,所述碳纤维绳芯包括至少两股所述碳纤维束，所述芳纶层为由若干芳纶绳编织而成的网状结构。

优选的，所述碳纤维绳芯由三股碳纤维束直接捻制制成。

作为复合型绳索的一种优选的技术方案，所述芳纶层以所述碳纤维绳芯为轴心直接由所述芳纶绳在所述碳纤维绳芯上编织而成。

优选的，所述碳纤维绳由三股碳纤维束捻制制成，再由三根所述碳纤维绳通过捻制制成所述碳纤维绳芯。

作为复合型绳索的一种优选的技术方案，所述碳纤维绳芯由三根碳纤维绳捻制而成，每根所述碳纤维绳由至少两股碳纤维束捻制而成。

作为复合型绳索的一种优选的技术方案，所述至少两股碳纤维束的粗细相同。

作为复合型绳索的一种优选的技术方案，所述复合型绳索的直径为6mm至14mm。

一种如上所述的复合型绳索的生产工艺，包括以下步骤：

步骤S10、碳纤维绳芯加工：采用至少两股碳纤维束通过捻制的方式制作所述碳纤维绳芯；

步骤S20、芳纶层加工：以所述碳纤维绳芯为轴心，采用芳纶绳在所述碳纤维绳芯外部编织所述芳纶层。

作为复合型绳索的生产工艺的一种优选技术方案，在所述步骤S10与所述步骤S20之间执行步骤S11,

步骤S11、固定所述碳纤维绳芯。

作为复合型绳索的生产工艺的一种优选技术方案，步骤S11所述固定碳纤维绳芯为将所述碳纤维绳芯外部编织所述芳纶层的一段的两端进行固定。

作为复合型绳索的生产工艺的一种优选技术方案，步骤S10中所述碳纤维绳芯由至少两股碳纤维束捻制而成。

作为复合型绳索的生产工艺的一种优选技术方案，步骤S10中所述捻制为：将每根碳纤维束的同一端绕所述碳纤维绳的中心线沿同一方向进行旋转，将所有碳纤维束的另一端共同绕其中心线沿另一方向旋转。

本发明的有益效果为：复合型绳索绳芯为碳纤维绳芯，外部包裹层为芳纶，碳纤维具有抗拉伸性能使得复合型绳索抗拉伸性能增强，而芳纶层的耐磨性能够防止碳纤维的磨损；同时碳纤维具有自润滑性能，无需单独进行润滑，产品便于维护，其中公开的复合型绳索的生产工艺步骤简单、可操作性强、能够有效的避免在加工过程中造成碳纤维折断。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例一所述复合型绳索结构示意图。

图2为本发明实施例一所述碳纤维绳芯结构示意图。

图3为本发明实施例二所述复合型绳索结构示意图。

图中：

1、碳纤维束；2、碳纤维绳；3、碳纤维绳芯；4、芳纶层。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1、2所示，于本实施例中，本发明所述的一种复合型绳索包括由若干碳纤维束1组成的碳纤维绳芯3，在碳纤维绳芯3的外部包覆有芳纶材料制成的芳纶包覆层。于本实施例中，碳纤维绳芯3采用三股碳纤维束1通过捻制的方式制成，芳纶层4为网状结构，套设在碳纤维绳芯3的表面，本实施例中所述复合型绳索的直径为10㎜。

为了使碳纤维的纤维强度利用率提高，本实施例中碳纤维束的捻数为15n/m，合股操作中倾斜度为4.5度。

下面介绍本实施例中所述复合型绳索的生产工艺，其主要包括以下步骤:

步骤S10、碳纤维绳芯3加工：采用三股碳纤维束1通过捻制的方式制作所述碳纤维绳芯3；

步骤S20、芳纶层4加工：以所述碳纤维绳芯3为轴心，采用芳纶绳在所述碳纤维绳芯3外部编织所述芳纶层4。

进一步的，在所述步骤S10与所述步骤S20之间执行步骤S11,

步骤S11、固定所述碳纤维绳芯3。

优选的，步骤S11所述固定碳纤维绳芯3为将所述碳纤维绳芯3外部编织所述芳纶层4的一段的两端进行固定。

优选的，步骤S10中所述捻制为：将每股所述碳纤维束1的同一端绕所述碳纤维束1的中心线沿同一方向进行旋转，将所有碳纤维束1的另一端共同绕其中心线沿另一方向旋转。

实施例二：

如图3所示，于本实施例中，本发明所述的一种复合型绳索包括由若干碳纤维束1组成碳纤维绳2，再若干由碳纤维绳2组成碳纤维绳芯3，在碳纤维绳芯3的外部包覆有芳纶材料制成的芳纶包覆层。于本实施例中，碳纤维绳2采用碳纤维束1通过捻制的方式制成，碳纤维绳芯3采用三根碳纤维绳2采用捻制的方式制成，芳纶层4为网状结构，套设在碳纤维绳芯3的表面，形成直径为10㎜的复合型绳索。

本实施例中所述复合型绳索的生产工艺，包括以下步骤:

步骤S10、碳纤维绳芯3加工：采用碳纤维束1通过捻制的方式制造碳纤维绳2，采用三根碳纤维绳2通过捻制的方式制作所述碳纤维绳芯3；

所述碳纤维绳2的捻制过程为将每束碳纤维束1的同一端绕所述碳纤维束1的中心线沿同一方向进行旋转，将所有碳纤维束1的另一端共同绕其中心线沿另一方向旋转。

所述碳纤维绳芯3的捻制过程为将每根碳纤维绳2的同一端绕所述碳纤维绳2的中心线沿同一方向进行旋转，将所有碳纤维绳2的另一端共同绕其中心线沿另一方向旋转。

步骤S11、固定碳纤维绳芯3：固定碳纤维绳芯3为将所述碳纤维绳芯3外部编织所述芳纶层4的一段的两端进行固定。

步骤S20、芳纶层4加工：以所述碳纤维绳芯3为轴心，采用芳纶绳在所述碳纤维绳芯3外部编织所述芳纶层4。

本技术方案中绳芯采用碳纤维绳制成，碳纤维绳不仅重量轻，比强度、比模量高，而且耐腐蚀，在高温和低温环境中线膨胀系数小，性能稳定而柔软具有传统绳索无可比拟的优越性，但是由于碳纤维本身是一种碳材料，有其本身固有的缺点，即脆性大，不耐曲挠，碳纤维虽然具有一定的可编性，但没有常规纤维的柔韧性，且其耐磨性较差。而芳纶具有良好的耐磨性，将其作为包覆层设置在碳纤维绳芯的表面使其性能与碳纤维性能相结合，既保证轻质、耐拉伸具有自润滑性，同时还避免了碳纤维易受摩擦损耗影响使用寿命的问题。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合型绳索，其特征在于，包括由若干碳纤维束组成的碳纤维绳芯以及包裹在所述碳纤维绳芯外部的芳纶层，所述碳纤维绳芯通过捻制制成,所述碳纤维绳芯包括至少两股所述碳纤维束，所述芳纶层为由若干芳纶绳编织而成的网状结构。

2.根据权利要求1所述的复合型绳索，其特征在于，所述芳纶层以所述碳纤维绳芯为轴心直接由所述芳纶绳在所述碳纤维绳芯上编织而成。

3.根据权利要求1或2所述的复合型绳索，其特征在于，所述碳纤维绳芯由三根碳纤维绳捻制而成，每根所述碳纤维绳由至少两股碳纤维束捻制而成。

4.根据权利要求1所述的复合型绳索，其特征在于，所述至少两股碳纤维束的粗细相同。

5.根据权利要求1所述的复合型绳索，其特征在于，所述复合型绳索的直径为6mm至14mm。

6.一种权利要求1至5任一项所述的复合型绳索的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10、碳纤维绳芯加工：采用至少两股碳纤维束通过捻制的方式制作所述碳纤维绳芯；

步骤S20、芳纶层加工：以所述碳纤维绳芯为轴心，采用芳纶绳在所述碳纤维绳芯外部编织所述芳纶层。

7.根据权利要求6所述的复合型绳索的生产工艺，其特征在于，在所述步骤S10与所述步骤S20之间执行步骤S11,

步骤S11、固定所述碳纤维绳芯。

8.根据权利要求7所述的复合型绳索的生产工艺，其特征在于，步骤S11所述固定碳纤维绳芯为将所述碳纤维绳芯外部编织所述芳纶层的一段的两端进行固定。

9.根据权利要求6至8任一项所述的复合型绳索的生产工艺，其特征在于，步骤S10中所述碳纤维绳芯由至少两股碳纤维束捻制而成。

10.根据权利要求8所述的复合型绳索的生产工艺，其特征在于，步骤S10中所述捻制为：将每根碳纤维束的同一端绕所述碳纤维绳的中心线沿同一方向进行旋转，将所有碳纤维束的另一端共同绕其中心线沿另一方向旋转。