CN105350362B - 一种高速电梯钢丝绳及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速电梯钢丝绳及其制备方法和用途，所述制备方法包括以下步骤：(1)将剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳；(2)制备内层股，在制备过程中对钢丝淋油；(3)用内层股包捻剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯；(4)制备外层股，在制备过程中对钢丝淋油；(5)用外层股包捻金属芯，制成钢丝绳，并除去钢丝绳表面油脂。通过所述方法制备得到的钢丝绳含油率高、抗疲劳性能好，且钢丝绳表面油脂少，在电梯运行时，不会把油脂堆积在曳引轮上造成钢丝绳打滑现象。
Description
技术领域
本发明属于钢丝绳领域，涉及一种电梯钢丝绳及其制备方法和用途，尤其涉及一种高速电梯钢丝绳及其制备方法和用途。
背景技术
电梯钢丝绳在运行过程中，主要依靠钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力作为牵引力，带动轿厢的上下运行。高速电梯在运行过程中由于梯速快，钢丝绳与曳引轮之间的摩擦，会把钢丝绳表面的油脂集聚在曳引轮上，导致钢丝绳打滑，影响电梯的运行。
现有高速电梯钢丝绳为了保证钢丝绳的强度和直径均匀性，多采用金属芯钢丝绳，主要的结构为1×7-8×7-8×19S和SF-8×7-8×19S两种结构，都是由外层股、内层股和处于内层股的中心股组成，除外层股和内层股是用钢丝拈制而成外，中心股也是用钢丝拈制而成，难以存留住润滑油，使得外层股易磨损，使用寿命不长。又由于中心股是用钢丝拈制而成，钢丝绳硬度较差，柔软性较差，也会缩短钢丝绳的使用寿命。
现在普通的电梯钢丝绳都采用剑麻芯作为绳芯材料，但是由于麻纱本身性质和加工工艺的局限，现在还无法生产4.8mm直径以下的剑麻芯；而电梯钢丝绳的主要规格是直径为8～13mm，采用金属芯结构时，钢丝绳中间的纤维绳芯直径小于4.5mm，很难使用现有工艺加工出剑麻纤维绳芯。
CN 102134811A公开了一种高层高速电梯用9股钢丝绳及其制备方法，此钢丝绳包括中心股、内层股和外层股。所述内层股的数目为9个并均匀包捻在中心股的外侧，所述外层股的数目为9个并均匀包捻在内层股的外侧。该钢丝 绳虽然具有良好的承载能力和抗旋转性能，但是其储油性能并不好，钢丝绳含油不高，导致钢丝绳的疲劳性能会受到很大影响。
发明内容
针对现有技术中高速电梯存在的储油性能不好，钢丝绳含油不高，以及钢丝绳的疲劳性能差等问题，本发明提供了一种高速电梯(即额定速度2.0～4.0m/s的电梯)用钢丝绳及其制方法和用途，该钢丝绳含油率高、抗疲劳性能好，且钢丝绳表面油脂少，在电梯运行时，不会把油脂堆积在曳引轮上造成钢丝绳打滑现象。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电梯钢丝绳的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳；
(2)制备内层股，在制备过程中对钢丝淋油；
(3)用步骤(2)制得的内层股包捻步骤(1)制得的剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯；
(4)制备外层股，在制备过程中对钢丝淋油；
(5)用步骤(4)制得的外层股包捻步骤(3)制得的金属芯，制成钢丝绳，并除去钢丝绳表面油脂。
其中，步骤(2)和步骤(4)中在制备过程中对钢丝淋油，是在股合拢时对钢丝淋油，使钢丝充分的被油脂包裹。
作为本发明的优选方案，步骤(1)中剑麻纱线的制备方法为：将剑麻原料梳成剑麻纱，再将剑麻纱纺成剑麻纱线，其中，每根剑麻纱线包含50～60根剑麻纱，例如50根、52根、54根、56根、58根或60根等。
优选地，每根剑麻纱线包含55～60根剑麻纱，进一步优选为55根。
优选地，步骤(1)中剑麻绳的直径为3～3.5mm，例如3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm等。
作为本发明的优选方案，步骤(1)中将剑麻纱线浸润油脂是将30～35wt％的剑麻纱线浸润油脂，浸润油脂的剑麻纱线的比例可为30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％或35wt％等。
优选地，步骤(1)中浸润的油脂为电梯钢丝绳用表面酯，其未本领域专用的电梯钢丝绳专用油脂，属于清楚表述。
优选地，步骤(1)中制成的剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的20～25wt％，例如20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％或25wt％等，进一步优选为22～25wt％，更进一步优选为25wt％。若剑麻绳的油脂含量大于25wt％，会使钢丝绳的油脂外漏，使油脂在电梯运行时集聚在曳引轮上引起钢丝绳打滑；若剑麻绳的油脂含量小于20wt％，会使影响钢丝绳的疲劳寿命。
作为本发明的优选方案，步骤(2)中制备内层股的方法为：将6根钢丝包捻1根中心钢丝制成内层股。
优选地，步骤(2)中对钢丝淋油使内层股中的钢丝被油脂包裹，即钢丝被油脂充分的包裹，这可以降低钢丝绳外层股和内层股之间的摩擦，提高疲劳寿命。
优选地，所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
优选地，步骤(2)中对钢丝淋油使内层股中的油脂含量为3～5wt％，例如3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等。
作为本发明的优选方案，步骤(3)中所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
优选地，步骤(3)中金属芯的含油量为15～20wt％，例如15wt％、16wt％、 17wt％、18wt％、19wt％或20wt％等。
作为本发明的优选方案，步骤(4)中制备外股层的方法为：将9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制成外层股，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1，例如1.7:1、1.71:1、1.72:1、1.73:1、1.74:1或1.75:1等。
优选地，步骤(4)中在制备过程中对钢丝淋油使外层股中的钢丝被油脂包裹。
优选地，所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
优选地，步骤(2)中对钢丝淋油使外层股中的油脂含量为1.5～2wt％，例如1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％或2wt％等。
作为本发明的优选方案，步骤(5)中除去钢丝绳表面油脂是用橡皮筋勒去钢丝绳表面油脂。
作为本发明的优选方案，所述方法包括以下步骤：
(1)将剑麻原料梳成剑麻纱，再将剑麻纱纺成剑麻纱线，其中，每根剑麻纱线包含50～60根剑麻纱，再将30～35wt％的剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳，该剑麻绳的直径为wt％，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的20～25wt％；
(2)将6根钢丝包捻1根中心钢丝制成内层股，在制备过程中对钢丝淋油，使内层股中的钢丝被油脂包裹，其中内层股中的油脂含量为3～5wt％；
(3)用步骤(2)制得的内层股包捻步骤(1)制得的剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯，其中金属芯的含油量为15～20wt％；
(4)将9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制成外层股，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1，在制备过程中对钢丝淋油外层股中的钢丝被油脂包裹，其中外层股中的油脂含量为1.5～2wt％；
(5)用步骤(4)制得的外层股包捻步骤(3)制得的金属芯，制成钢丝绳，并用橡皮筋勒去钢丝绳表面油脂。
第二方面，本发明提供了由上述制备方法制备得到的电梯钢丝绳，所述钢丝绳以剑麻绳为中心，依次包裹内层股和外层股，该钢丝绳的油脂含量为10～15wt％。
作为本发明的优选方案，所述剑麻绳的油脂含量为20～25wt％。
优选地，所述内层股由6根钢丝包捻1根中心钢丝捻制而成，所述内层股的油脂含量为3～5wt％。
优选地，所述外层股由9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制而成，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1，所述外层股的油脂含量为1.5～2wt％。
第三方面，本发明提供了由上述制备方法制备得到的电梯钢丝绳的用途，其应用于额定速度2.0～4.0m/s的电梯中，即高速电梯中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述的电梯钢丝绳以剑麻绳作为线芯，在制备过程中，对剑麻绳、内层股和外层股进行淋油处理，使得最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为10～15wt％。该电梯钢丝绳含油量高，抗疲劳性能高，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的提高了30％以上，且该电梯钢丝绳表面油脂少，在电梯运行时，不会把油脂堆积在曳引轮上造成钢丝绳打滑现象。
附图说明
图1是本发明所述的电梯钢丝绳的结构示意图。
具体实施方式
以下结合若干个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明，但实 施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离发明构思的非实质性改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。
实施例1：
本实施例提供了如下制备电梯钢丝绳的制备方法，其具体步骤为：
(1)将剑麻原料梳成剑麻纱，再将剑麻纱纺成剑麻纱线，其中，每根剑麻纱线包含55根剑麻纱，再将33wt％的剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳，该剑麻绳的直径为3.3mm，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的25wt％；
(2)将6根钢丝包捻1根中心钢丝制成内层股，在制备过程中对钢丝淋油，使内层股中的钢丝被油脂包裹，其中内层股中的油脂含量为4wt％；
(3)用内层股包捻剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯，其中金属芯的含油量为17wt％；
(4)将9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制成外层股，第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1在制备过程中对钢丝淋油外层股中的钢丝被油脂包裹，其中外层股中的油脂含量为1.7wt％；
(5)用外层股包捻金属芯，制成钢丝绳，并用橡皮筋勒去钢丝绳表面油脂。
最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为13wt％，其结构如图1所示，其抗疲劳性能较CN 102134811A中电梯钢丝绳的提高了35％以上。
实施例2：
除了步骤(1)中每根剑麻纱线包含57根剑麻纱，将35wt％的剑麻纱线浸润油脂，制成的剑麻绳的直径为3mm，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的23wt％；步骤(2)中内层股中的油脂含量为3wt％；步骤(3)中金属芯的含油 量为15wt％；步骤(5)中外层股中的油脂含量为1.5wt％外，其他步骤和物料用量均与实施例1中相同。
最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为10wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的提高了32％。
实施例3：
除了步骤(1)中每根剑麻纱线包含60根剑麻纱，将30wt％的剑麻纱线浸润油脂，制成的剑麻绳的直径为3.5mm，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的22wt％；步骤(2)中内层股中的油脂含量为5wt％；步骤(3)中金属芯的含油量为20wt％；步骤(5)中外层股中的油脂含量为2wt％外，其他步骤和物料用量均与实施例1中相同。
最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为15wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的提高了34％。
实施例4：
除了步骤(1)中每根剑麻纱线包含60根剑麻纱，将30wt％的剑麻纱线浸润油脂，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的22wt％外，其他步骤和物料用量均与实施例1中相同。
最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为14wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的提高了33％。
实施例4：
除了步骤(1)中每根剑麻纱线包含50根剑麻纱，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳重量的20％外，其他步骤和物料用量均与实施例1中相同。
最终制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为12wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的提高了34％。
对比例1：
除了步骤(1)中剑麻纱线不浸润油脂外，其他步骤以及物料用量均与实施例1中相同，制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为5wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的相比仅提高了不到5％。
对比例2：
除了步骤(2)中内层股不进行淋油外，其他步骤以及物料用量均与实施例1中相同，制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为7wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的相比仅提高了不到2％。
对比例3：
除了步骤(3)中内层股包捻剑麻绳后不通过熔融的油脂外，其他步骤以及物料用量均与实施例1中相同，制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为6wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的相比仅提高了不到2％。
对比例4：
除了步骤(4)中外层股不进行淋油外，其他步骤以及物料用量均与实施例1中相同，制备得到的电梯钢丝绳的油脂含量为6wt％，其抗疲劳性能较CN102134811A中电梯钢丝绳的相比仅提高了不到3％。
综合实施例1-4和对比例1-4的结果可以看出，本发明所述的电梯钢丝绳以剑麻绳作为线芯，在制备过程中，对剑麻绳、内层股和外层股进行淋油处理，使得最终制备的电梯钢丝绳的油脂含量为10～15wt％。该电梯钢丝绳含油量高，抗疲劳性能高，其抗疲劳性能较CN 102134811A中电梯钢丝绳的提高了30％以上，且该电梯钢丝绳表面油脂少，在电梯运行时，不会把油脂堆积在曳引轮上造成钢丝绳打滑现象。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明 并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (25)
1.一种电梯钢丝绳的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳；
(2)制备内层股，在制备过程中对钢丝淋油；
(3)用步骤(2)制得的内层股包捻步骤(1)制得的剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯；
(4)制备外层股，在制备过程中对钢丝淋油；
(5)用步骤(4)制得的外层股包捻步骤(3)制得的金属芯，制成钢丝绳，并除去钢丝绳表面油脂；
步骤(1)中将剑麻纱线浸润油脂是将30～35wt％的剑麻纱线浸润油脂；
步骤(1)中制成的剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的20～25wt％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中剑麻纱线的制备方法为：将剑麻原料梳成剑麻纱，再将剑麻纱纺成剑麻纱线，其中，每根剑麻纱线包含50～60根剑麻纱。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，每根剑麻纱线包含55～60根剑麻纱。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，每根剑麻纱线包含55根剑麻纱。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中剑麻绳的直径为3～3.5mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中浸润的油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中制成的剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的22～25wt％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中制成的剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的25wt％。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中制备内层股的方法为：将6根钢丝包捻1根中心钢丝制成内层股。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中对钢丝淋油使内层股中的钢丝被油脂包裹。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中对钢丝淋油使内层股中的油脂含量为3～5wt％。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中金属芯的含油量为15～20wt％。
15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中制备外股层的方法为：将9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制成外层股，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1。
16.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中在制备过程中对钢丝淋油使外层股中的钢丝被油脂包裹。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述油脂为电梯钢丝绳用表面酯。
18.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中对钢丝淋油使外层股中的油脂含量为1.5～2wt％。
19.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中除去钢丝绳表面油脂是用橡皮筋勒去钢丝绳表面油脂。
20.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将剑麻原料梳成剑麻纱，再将剑麻纱纺成剑麻纱线，其中，每根剑麻纱线包含50～60根剑麻纱，再将30～35wt％的剑麻纱线浸润油脂后，制成剑麻绳，该剑麻绳的直径为3～3.5mm，剑麻绳的油脂含量为整条剑麻绳的20～25wt％；
(2)将6根钢丝包捻1根中心钢丝制成内层股，在制备过程中对钢丝淋油，使内层股中的钢丝被油脂包裹，其中内层股中的油脂含量为3～5wt％；
(3)用步骤(2)制得的内层股包捻步骤(1)制得的剑麻绳后，使其通过熔融的油脂制成金属芯，其中金属芯的含油量为15～20wt％；
(4)将9根第一钢丝和9根第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制成外层股，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1，在制备过程中对钢丝淋油外层股中的钢丝被油脂包裹，其中外层股中的油脂含量为1.5～2wt％；
(5)用步骤(4)制得的外层股包捻步骤(3)制得的金属芯，制成钢丝绳，并用橡皮筋勒去钢丝绳表面油脂。
21.根据权利要求1-20任一项所述的制备方法制备得到的电梯钢丝绳，其特征在于，所述钢丝绳以剑麻绳为中心，依次包裹内层股和外层股，该钢丝绳的油脂含量为10～15wt％。
22.根据权利要求21所述的电梯钢丝绳，其特征在于，所述剑麻绳的油脂含量为20～25wt％。
23.根据权利要求21所述的电梯钢丝绳，其特征在于，所述内层股由6根钢丝包捻1根中心钢丝捻制而成，所述内层股的油脂含量为3～5wt％。
24.根据权利要求21所述的电梯钢丝绳，其特征在于，所述外层股由9根第一钢丝和9根直径为的第二钢丝按西鲁式结构包捻1根中心钢丝捻制而成，其中第一钢丝与第二钢丝的直径比为(1.7～1.75):1，所述外层股的油脂含量为1.5～2wt％。
25.根据权利要求1-20所述的制备方法制备得到的电梯钢丝绳的用途，其应用于额定速度2.0～4.0m/s的电梯中。
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