CN107601219B - 具有引导元件的皮带 - Google Patents
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Abstract
一种用于电梯系统的皮带,其包括沿皮带宽度布置的多个张力构件和至少部分囊封所述多个张力构件的护套材料,所述护套材料限定与电梯系统的曳引轮相互作用的曳引表面和与所述曳引表面相对的后表面。所述后表面包括沿皮带长度延伸并且与所述电梯系统的引导轮的互补引导轮特征相互作用的皮带引导特征,以在所述电梯系统的操作期间将所述皮带定向到选定位置。
Description
背景技术
本文公开的实施方案涉及电梯系统,并且更具体地,涉及用于在电梯系统中使用的承载构件的形状和所述承载构件的引导。
电梯系统用于在建筑物中的各个层之间运载乘客、货物或两者。一些电梯是基于曳引的,并且利用承载构件,诸如用于支撑电梯轿厢并且实现电梯轿厢的期望移动和定位的皮带。
在使用皮带作为承载构件的情况下,多个张力元件嵌入在共同的弹性体皮带体中。在示例性曳引电梯系统中,机器驱动曳引轮,皮带与曳引轮相互作用以沿井道驱动电梯轿厢。皮带通常使用由钢元件形成的张力构件,但是另选地可以使用由其他材料形成的张力构件,诸如碳纤维复合材料。在世界各地许多不同系统布局和安装中,皮带已经与加冠的曳引轮组合使用。使用加冠的曳引轮确保皮带在曳引轮的每个凹槽宽度内居中。然而,在曳引轮上使用冠具有若干缺陷,诸如护套上的压力分布不均匀以及皮带内的绳索分担不均匀的载荷。
发明内容
在一个实施方案中,一种用于电梯系统的皮带,其包括沿皮带宽度布置的多个张力构件和至少部分囊封所述多个张力构件的护套材料,所述护套材料限定与电梯系统的曳引轮相互作用的曳引表面和与曳引表面相对的后表面。后表面包括沿皮带长度延伸并且与电梯系统的引导轮的互补引导轮特征相互作用的皮带引导特征,以在电梯系统的操作期间将皮带定向到选定位置。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征是从后表面突出的凸形特征。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,多个皮带引导特征跨皮带的宽度排列。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征具有曲线形或V形横截面中的一个。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征沿皮带长度是不连续的。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征包括多个皮带引导特征段,所述皮带引导特征段沿皮带长度由多个特征间隙分开。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征具有比曳引表面低的硬度计硬度。
在另一个实施方案中,电梯系统包括井道、位于井道中并可沿井道移动的电梯轿厢、具有平坦曳引表面的曳引轮和可操作地连接到曳引轮和电梯轿厢以使电梯轿厢沿井道移动的皮带。皮带包括沿皮带宽度布置的多个张力构件和至少部分囊封多个张力构件的护套材料,所述护套材料限定与平坦曳引轮相互作用的曳引表面和与曳引表面相对的后表面。后表面包括沿皮带长度延伸并且与电梯系统的引导轮的互补引导轮特征相互作用的皮带引导特征,以在电梯系统的操作期间将皮带定向到选定位置。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征是从后表面突出的凸形特征。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,多个皮带引导特征跨皮带的宽度排列。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征具有曲线形或V形横截面中的一个。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征沿皮带长度是不连续的。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征包括多个皮带引导特征段,所述皮带引导特征段沿皮带长度由多个特征间隙分开。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,偏置构件可操作地连接到引导轮以将引导轮朝向皮带偏置。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,引导轮和曳引轮之间的距离在曳引轮直径的0.2倍和2.0倍的范围内。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,多个皮带沿平坦曳引轮的宽度布置。
此外或另选地,在这个或其他实施方案中,皮带引导特征具有比曳引表面低的硬度计硬度。
附图简述
在本说明书的结论处,特别指出并清楚地要求保护主题。根据以下结合附图而进行的详细描述,可以了解本公开的上述和其他特征以及优点,在附图中:
图1是曳引电梯系统的示例的透视图;
图2是电梯系统的皮带的实施方案的横截面图;
图3是电梯系统的张力构件的实施方案的横截面图;
图4是电梯系统的皮带的另一个实施方案的横截面图;
图5是电梯系统的皮带的另一个实施方案的横截面图;
图6是电梯系统的皮带的另一个实施方案的横截面图;
图7是电梯系统的曳引轮和引导轮布置的图示;
图8是具有不连续引导特征的电梯皮带的图示;以及
图9是具有不连续引导特征的另一个电梯皮带的图示。
详细描述参考附图通过举例来解释所公开的实施方案以及优点和特征。
详细描述
现在参考图1,示出了电梯系统10的示例性实施方案。电梯系统10包括电梯轿厢14,所述电梯轿厢被构造成沿多个轿厢导轨(未示出)在井道12内垂直向上和向下移动。安装到电梯轿厢14的顶部和底部的引导组件被构造成接合轿厢导轨,以在电梯轿厢在井道12内移动时保持电梯轿厢14的适当对准。
电梯系统10还包括构造成在井道12内垂直向上和向下移动的配重16。配重16在与电梯轿厢14的移动大致相反的方向上移动,如在常规电梯系统中所知。配重16的移动由安装在井道12内的配重导轨(未示出)引导。在所示非限制性实施方案中,耦接到电梯轿厢14和配重16的至少一个承载构件,例如皮带18,与安装到驱动机22的曳引轮20配合。为了与曳引轮20配合,至少一个皮带18围绕曳引轮20沿第一方向弯曲。尽管本文中示出和描述的电梯系统10具有1∶1的绳索构型,但是具有其他绳索构型诸如2∶1和井道布局的电梯系统10也在本公开的范围内。至少一个皮带18也可以布置在一个或多个其他绳轮上,例如位于曳引轮20和电梯轿厢14之间的导向轮24。尽管在图1的实施方案中未示出,但是另外的导向轮24可以用在电梯系统10中,以将至少一个皮带18引导到井道12中的选定位置。例如,另外的导向轮24可以位于曳引轮20和电梯轿厢14之间和/或曳引轮20和配重16之间。
电梯系统10还包括一个或多个引导轮26,所述引导轮被构造成引导皮带18,使得皮带18沿导向轮24和/或曳引轮20定位在期望位置中。为了防止皮带18的过度磨损或防止皮带18的意外滑动,期望位置在曳引轮20的横向中心处或周围,如图2所示。再次参考图1,皮带18包括曳引表面28,所述曳引表面与曳引轮20相互作用以驱动电梯系统10的电梯轿厢14和/或配重16。曳引表面28可另外与导向轮24相互作用。皮带18还包括与曳引表面28相对的后表面30。后表面30与引导轮26相互作用,以引导皮带18相对于曳引轮20和/或导向轮24的定位。
再次参考图2,皮带18包括沿皮带18的长度延伸并跨皮带宽度34布置的多个张力构件32。在一些实施方案中,张力构件32跨皮带宽度34等距间隔。张力构件32至少部分囊封在护套材料36中,以限制张力构件32在皮带18中的移动并且保护张力构件32。护套材料36限定被构造成接触曳引轮20的对应表面的曳引表面28。用于护套材料36的示例性材料包括例如热塑性和热固性聚氨酯弹性体、聚酰胺、热塑性聚酯弹性体和橡胶。可以使用其他材料来形成护套材料36,前提是它们足以满足皮带18的所需功能。例如,护套材料36的主要功能是在皮带18和曳引轮20之间提供足够的摩擦系数,以在它们之间产生期望量的曳引力。护套材料36还应将曳引载荷传送到张力构件32。此外,护套材料36应该是耐磨的并且保护张力构件32免受冲击损坏,例如暴露于环境因素,诸如化学品。
在如图2和图3中示出的一些实施方案中,每个张力构件32由布置成多根绳股40的多根金属丝例如钢丝38形成,所述多根绳股又布置成绳索或张力构件32。在其他实施方案中,张力构件32可以由其他材料形成并且可以具有其他构型。例如,在一些实施方案中,诸如图4所示,张力构件32可由布置在刚性基质复合材料中的多根纤维形成。尽管在所示实施方案中,皮带18中有六个张力构件32,但是张力构件32的数量仅仅是示例性的。在其他实施方案中,例如可以使用一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个张力构件32。应当理解,图3所示的丝38的布置仅仅是示例性的,并且用于形成张力构件32的丝38的其他布置被预期在本公开的范围内。
再次参考2,皮带18向导向轮24和/或曳引轮20的引导由皮带18的后表面30处的一个或多个皮带引导特征42提供,所述皮带引导特征被构造成与引导轮26的互补引导轮特征44啮合。在一些实施方案中,诸如图2所示,皮带引导特征42各自包括从后表面30向外延伸的凸弧,而引导轮特征包括位于引导轮表面50处的凹弧。在其他实施方案中,可以颠倒所述构型,其中引导轮特征44包括凸弧,而皮带引导特征42包括凹弧。在一些实施方案中,跨皮带宽度34可以使用多个引导特征,如图2所示,而在其他实施方案中,可以使用单个皮带引导特征42和互补的引导轮特征44来引导皮带18。
现在参考图5,在其他实施方案中,皮带引导特征42和互补的引导轮特征44可以具有其他形状,诸如如图所示的“V”形或锥形。此外,如图6所示,可以使用单个皮带引导特征42和互补的引导轮特征44。在图6的实施方案中,“V”形在整个皮带宽度34上是连续的,但在其他实施方案中,“V”形可以部分跨皮带宽度34延伸。本文公开的皮带引导特征42和互补引导轮特征44的形状和构型仅仅是示例性的,并且本领域中的技术人员将认识到可以利用这些特征的其他形状和构型。
现在参考图7,示出了具有多个皮带18的电梯系统10的曳引轮20和引导轮26的布置。曳引轮20包括用于电梯系统10的每个皮带18的绳轮位置或凹槽52。引导轮26包括引导轮特征44的多个布置,每个皮带18的一组引导轮特征44与每个皮带18的皮带引导特征42相互作用。引导轮表面50跨多个皮带宽度可以是连续的,或者如图7所示,可以包括由轴54支撑的多个引导轮表面50。此外,如图所示,在一些实施方案中,偏置构件56(诸如弹簧)可以用于将引导轮的位置朝向皮带18偏置,从而将引导轮特征44推成与皮带18的皮带引导特征42相互作用地接触。
将皮带引导特征42添加到后表面30的一个问题是皮带18的刚性可能增加,从而限制皮带18适形于曳引轮20和/或导向轮24的形状的能力。在一些实施方案中,为了减小皮带18的刚度,皮带引导特征42的高度低于约3mm。在一些实施方案中,皮带引导特征42沿皮带18的长度可以是不连续的。例如,如图8所示,皮带引导特征42可以包括沿皮带18的长度延伸的多个特征段58。特征段58由特征间隙60分开,这导致与具有连续的皮带引导特征42的皮带18相比,皮带18的刚性降低。在其他实施方案中,诸如图9所示,皮带引导特征42可以沿皮带18的长度形成为连续的,然后通过切割器或其他工具分段成特征段58,从而允许皮带18更容易地适形于曳引轮20和/或导向轮24。此外,引导特征42可以由不同于护套材料36具有选定硬度的材料形成,因此使引导特征42对皮带18的弯曲刚度的影响最小化。例如,在一些实施方案中,引导特征42可以被形成为按肖氏A硬度标度硬度计硬度在60和80之间,而曳引表面28的硬度计硬度超过80。引导特征42可以与护套材料36共同挤出以形成皮带18,或者另选地,可以在护套材料36形成在张力构件32上方之后单独地形成并粘结到护套材料36。
引导轮26和相关联的导向轮24或曳引轮20之间的距离确定将皮带18转向到导向轮24或曳引轮20处的期望位置所需的“力”。距离越大,所需的力越小。另一方面,引导轮26必须足够靠近相关联的导向轮24或曳引轮20以控制皮带18的位置并且有效地引导皮带18。在一些实施方案中,引导轮26和相关联的导向轮24或曳引轮20之间的距离是在导向轮24的直径或曳引轮20的直径的约0.2倍和2.0倍之间。
在皮带18的后表面30处并入皮带引导特征42允许从曳引轮移除诸如冠等的引导特征,从而减小曳引轮处跨皮带宽度的应力梯度,从而减少皮带的部分的磨损。此外,可以减少或移除在曳引轮处通常用于在曳引轮处容纳皮带的凸缘。此外,由于皮带引导特征42和引导轮26在遇到曳引轮20之前对准皮带18,因此可以减小曳引轮20的宽度。
虽然仅仅结合有限数量的实施方案对本公开进行了详细描述,但应易于理解,本公开不限于这些所公开的实施方案。而是,可以修改本公开以包括此前未描述但是在精神和/或范围内相当的任何数量的变化、变更、替换或等同的布置。另外,虽然已经描述了各种实施方案,但是应当理解,本公开的方面可以仅包括所描述的实施方案中的一些。因此,本公开不应被视为受到前述描述限制,而是仅受所附权利要求书的范围限制。
Claims (15)
1.一种用于电梯系统的皮带,其包括:
沿皮带宽度布置的多个张力构件;以及
至少部分囊封所述多个张力构件的护套材料,其限定:
与电梯系统的曳引轮相互作用的曳引表面;和
与所述曳引表面相对的后表面,所述后表面包括沿皮带长度延伸并与所述电梯系统的引导轮的互补引导轮特征相互作用的皮带引导特征,以在所述电梯系统的操作期间将所述皮带定向到选定位置,所述皮带引导特征沿皮带宽度设置在所述多个张力构件的相邻张力构件之间,
其中所述皮带引导特征具有比所述曳引表面低的硬度计硬度。
2.根据权利要求1所述的皮带,其中所述皮带引导特征是从所述后表面突出的凸形特征。
3.根据权利要求1所述的皮带,还包括跨所述皮带的宽度排列的多个皮带引导特征。
4.根据权利要求1所述的皮带,其中所述皮带引导特征具有曲线或V形横截面中的一个。
5.根据权利要求1所述的皮带,其中所述皮带引导特征沿所述皮带长度是不连续的。
6.根据权利要求5所述的皮带,其中所述皮带引导特征包括多个皮带引导特征段,所述皮带引导特征段沿所述皮带长度由多个特征间隙分开。
7.一种电梯系统,其包括:
井道;
电梯轿厢,其设置在所述井道中并可沿所述井道移动;
曳引轮,其具有平坦曳引表面;以及
皮带,其可操作地连接到所述曳引轮和所述电梯轿厢以沿所述井道移动所述电梯轿厢,所述皮带包括:
沿皮带宽度布置的多个张力构件;以及
至少部分囊封所述多个张力构件的护套材料,其限定:
与所述平坦曳引轮相互作用的曳引表面;和
与所述曳引表面相对的后表面,所述后表面包括沿皮带长度延伸并与所述电梯系统的引导轮的互补引导轮特征相互作用的皮带引导特征,以在所述电梯系统的操作期间将所述皮带定向到选定位置,所述皮带引导特征沿皮带宽度设置在所述多个张力构件的相邻张力构件之间,
其中所述皮带引导特征具有比所述曳引表面低的硬度计硬度。
8.根据权利要求7所述的电梯系统,其中所述皮带引导特征是从所述后表面突出的凸形特征。
9.根据权利要求7所述的电梯系统,还包括跨所述皮带的宽度排列的多个皮带引导特征。
10.根据权利要求7所述的电梯系统,其中所述皮带引导特征具有曲线或V形横截面中的一个。
11.根据权利要求7所述的电梯系统,其中所述皮带引导特征沿所述皮带长度是不连续的。
12.根据权利要求11所述的电梯系统,其中所述皮带引导特征包括多个皮带引导特征段,所述皮带引导特征段沿所述皮带长度由多个特征间隙分开。
13.根据权利要求7所述的电梯系统,还包括偏置构件,所述偏置构件可操作地连接到所述引导轮以将所述引导轮朝向所述皮带偏置。
14.根据权利要求7所述的电梯系统,其中所述引导轮和所述曳引轮之间的距离在曳引轮直径的0.2倍和2.0倍的范围内。
15.根据权利要求7所述的电梯系统,还包括沿所述平坦曳引轮的宽度布置的多个皮带。
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