CN108203040A - 电梯系统悬吊构件 - Google Patents

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CN108203040A CN201711360154.1A CN201711360154A CN108203040A CN 108203040 A CN108203040 A CN 108203040A CN 201711360154 A CN201711360154 A CN 201711360154A CN 108203040 A CN108203040 A CN 108203040A
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Abstract

一种用于悬吊和/或驱动电梯系统部件的带包括沿着所述带的长度延伸的一个或多个金属绳索受拉元件以及沿着所述带的长度延伸的一个或多个非金属受拉元件。每个非金属受拉元件由非金属材料形成。所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件在所述带的横向宽度上横向排列。所述带可以用于电梯系统中，所述电梯系统包括井道、联接有牵引绳轮的驱动机器、在所述井道内可移动的电梯轿厢。所述带可操作地连接到所述电梯轿厢并且与所述牵引绳轮相互作用以沿着所述井道悬吊和/或驱动所述电梯轿厢。

Description

电梯系统悬吊构件
背景技术
本文所公开的主题涉及电梯系统。更具体地，本公开涉及电梯系统的悬吊构件。
典型的电梯系统包括电梯轿厢，所述电梯轿厢由一个或多个悬吊构件悬吊，所述悬吊构件通常是沿着井道移动的绳或带。悬吊构件包括一个或多个受拉构件，并且沿路径经过一个或多个绳轮，其中一个绳轮(也称为驱动绳轮)可操作地连接到机器。机器通过驱动绳轮与悬吊构件的相互作用来驱动电梯轿厢移动。电梯系统通常还包括与悬吊构件相互作用的配重。悬吊构件的一个或多个端部终止或保持在井道中。
随着建筑物在其构建过程中达到新的高度，其中一些建筑设计超过1km，需要更先进的吊装方法来有效地在整个建筑物内运输人员和材料。常规吊装的一个限制是常规钢缆的重量，因为它仅能够上升约700m。为了解决这个问题，已使用轻质受拉元件(诸如由碳纤维形成的受拉元件)来开发受拉构件，因为这些受拉构件具有相当高的比强度，并且将实现可以适应针对超过1km的建筑设计提出的吊装解决方案，并且在即使上升到约300m的建筑物中使用轻质受拉构件仍具有实质性的优点。
发明内容
在一个实施方案中，一种用于悬吊和/或驱动电梯系统部件的带包括沿着所述带的长度延伸的一个或多个金属绳索受拉元件以及沿着所述带的长度延伸的一个或多个非金属受拉元件。每个非金属受拉元件由非金属材料形成。所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件在所述带的横向宽度上横向排列。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个金属绳索受拉元件的横向最外侧的金属绳索受拉元件位于一个或多个非金属受拉元件的横向最外侧的非金属受拉元件的横向外侧。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个非金属受拉元件中的非金属受拉元件横向地定位在所述一个或多个金属绳索受拉元件中的两个金属绳索受拉元件之间。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述带包括夹套，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件至少部分地包封在所述夹套中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述夹套由聚合物材料形成。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个金属绳索受拉元件中的每个金属绳索受拉元件具有比所述一个或多个非金属受拉元件中的每个非金属受拉元件更大的有效横截面直径。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，每个非金属受拉元件包括沿着所述非金属受拉元件的长度延伸的多根纤维以及所述多根纤维粘结到其中的聚合物基体。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，每个金属绳索受拉元件由布置成绳索的多根钢丝形成。
在另一个实施方案中，一种电梯系统包括井道、联接有牵引绳轮的驱动机器、在所述井道内可移动的电梯轿厢以及可操作地连接到所述电梯轿厢并与所述牵引绳轮相互作用以沿着所述井道悬吊和/或驱动所述电梯轿厢的至少一根带。所述带包括沿着所述带的长度延伸的一个或多个金属绳索受拉元件，每个金属绳索受拉元件包括布置成绳索的多根钢丝；以及沿着所述带的长度延伸的一个或多个非金属受拉元件，每个非金属受拉元件由非金属材料形成。所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件在所述带的横向宽度上横向排列。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个金属绳索受拉元件的横向最外侧的金属绳索受拉元件位于一个或多个非金属受拉元件的横向最外侧的非金属受拉元件的横向外侧。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个非金属受拉元件中的非金属受拉元件横向地定位在所述一个或多个金属绳索受拉元件中的两个金属绳索受拉元件之间。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述带包括夹套，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件至少部分地包封在所述夹套中。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述夹套由聚合物材料形成。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述一个或多个金属绳索受拉元件中的每个金属绳索受拉元件具有比所述一个或多个非金属受拉元件中的每个非金属受拉元件更大的有效横截面直径。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，每个非金属受拉元件包括沿着所述非金属受拉元件的长度延伸的多根纤维以及所述多根纤维粘结到其中的聚合物基体。
此外或可替代地，在这个或其他实施方案中，所述多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
附图简述
在本说明书的结论部分明确地指出主题并且清楚地要求对其进行保护。根据以下结合附图而进行的详细描述，本公开的前述特征和其他特征以及优点显而易见，在附图中：
图1是示例性电梯系统的示意图；
图2是用于电梯系统的带的实施方案的剖视图；
图3示出用于电梯系统的带的绳索受拉元件的实施方案；
图4示出用于电梯系统的带的纤维受拉元件的实施方案；并且
图5是用于电梯系统的带的实施方案的剖视图。
具体实施方式
图1中示出的是示例性牵引电梯系统10的示意图。对于理解本发明并不需要的电梯系统10的特征结构(诸如导轨、安全设施等等)在本文中未予论述。电梯系统10包括电梯轿厢12，所述电梯轿厢12利用一根或多根带16可操作地悬吊或支撑在井道14中。一根或多根带16与一个或多个绳轮18相互作用以沿路径经过电梯系统10的各种部件。一根或多根带16也可以连接到配重22，所述配重22用于帮助平衡电梯系统10并减少在操作期间处于牵引绳轮的两侧上的带张力的差值。
每一绳轮18具有直径20，所述直径20可以与电梯系统10中的其他绳轮18的直径相同或不同。绳轮中的至少一个可以是牵引绳轮24。牵引绳轮24由机器26驱动。驱动绳轮借助机器26移动，随后驱动、移动和/或推进(通过牵引)沿路径绕过牵引绳轮24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26驱动，但会帮助引导一根或多根带16绕过电梯系统10的各种部件。
在一些实施方案中，电梯系统10可以使用两根或更多根带16来悬吊和/或驱动电梯轿厢12。此外，电梯系统10可以具有各种配置，使得一根或多根带16的两侧接合一个或多个绳轮18或者一根或多根带16的仅一侧接合一个或多个绳轮18。图1的实施方案示出1∶1挂绳布置，其中一根或多根带16端接在轿厢12和配重22处，而其他实施方案可以利用其他挂绳布置。
带16被构造成在经过一个或多个绳轮18时具有足够柔性以提供低弯曲应力，满足带的寿命要求并且操作起来平滑，同时足够坚固以便能够满足悬吊和/或驱动电梯轿厢12的强度要求。
图2提供示例性带16构造或设计的剖面示意图。带16具有带宽度28和带厚度30，其中带宽度28与带厚度30的宽高比大于1。带16限定牵引侧32，所述牵引侧32与牵引绳轮24并且与牵引侧32相对的后侧34相互作用。带16还限定在牵引侧32与后侧34之间延伸的带边缘36。
带16包括沿着带16纵向延伸的多个受拉元件。在此混合的带构造中，带16包括一个或多个金属绳索受拉元件38和一个或多个非金属受拉元件40。在一些实施方案中，如图3所示，金属绳索受拉元件38由多根钢丝44形成，所述多根钢丝44可以布置成绳股46，并且被分组以形成金属绳索受拉元件38。在一些实施方案中，金属绳索受拉元件38包括中心绳股46a和围绕中心绳股46a定位的多个外部绳股46b。在一些实施方案中，所有绳股46a、46b是相同的，而在其他实施方案中，中心绳股46a具有不同于外部绳股46b的构造或构型。此外，在一些实施方案中，金属绳索受拉元件38被等同地构造，而在其他实施方案中，金属绳索受拉元件38可以基于例如绳索受拉元件38在带16中的横向位置而在构型上有所不同。
现在参考图4，示出非金属受拉元件40的实施方案。在一些实施方案中，非金属受拉元件40包括粘结到聚合物基体50以形成非金属受拉元件40的多根纤维48，例如碳纤维。纤维48是连续的或不连续的或者在带16的长度上连续和不连续的组合，并且通常被定向成使得纤维48的长度沿着带16的长度被引导。纤维48可以由诸如碳、玻璃、聚酯、尼龙、芳族聚酰胺或其他聚酰亚胺材料的许多材料中的一种或多种形成。此外，纤维48可以组织成组，诸如短纤纱。聚合物基体50可以由例如热固性或热塑性材料形成。非金属受拉元件40可以进一步被构造成具有每单位体积的纤维48的30％至70％的纤维48密度。在一些实施方案中，纤维48的大小、长度或周长可以改变，并且可以进一步有意予以变化以提供所选择的最大纤维48密度。尽管图4的实施方案中的非金属受拉元件40的横截面是矩形，但是应当理解，在其他实施方案中可以使用其他横截面形状，诸如圆形。此外，虽然在一些实施方案中使用碳纤维，但是本领域技术人员将容易地认识到，可以使用其他类型的纤维或纱线等或者没有纤维48的构造来形成非金属受拉元件40。
在一些实施方案中，受拉元件被分组，其中非金属受拉元件40横向地定位在两个金属绳索受拉元件38之间。此外，如图2所示，金属绳索受拉元件38可以具有比非金属受拉元件40更大的有效直径。此外，在一些实施方案中，金属绳索受拉元件38的抗弯刚度类似于非金属受拉元件40的抗弯刚度。在一些实施方案中，抗弯刚度在彼此的+/-5％内。金属绳索受拉元件38和非金属受拉元件40至少部分地包封在夹套42中。夹套42可以限定牵引侧32、后侧34和/或带边缘36中的一个或多个。在一些实施方案中，夹套42由诸如热塑性聚氨酯(TPU)的聚合物材料形成。应当理解，在其他实施方案中，夹套42可使用其他材料。
在其他实施方案中，可以使用金属绳索受拉元件38和非金属受拉元件40的其他布置。图5中示出一个这类实施方案。在图5的实施方案中，带16包括位于带16的横向中心处的四个非金属受拉元件40，所述非金属受拉元件40由位于非金属受拉元件40的横向外侧的金属绳索受拉元件38界定。在图5所示的实施方案中，两个金属绳索受拉元件38位于非金属受拉元件40的每个横向侧处，但是本领域技术人员将容易地理解，可以使用其他数量的金属绳索受拉元件38和非金属受拉元件40。在一些实施方案中，金属绳索受拉元件38优选地位于非金属受拉元件40的横向外侧。
利用金属绳索受拉元件38和非金属纤维受拉元件40的组合提供了每单位长度比传统的涂层钢带更轻的带16，同时维持带16的高制动负荷需求。更轻的带16显著减小绳轮负荷和机器负荷，从而允许用于更高升力的电梯系统10的更小机器。此外，在与仅具有纤维受拉元件的带相比时，带16提高了夹套失效或夹套极度磨损的情况下的性能。
虽然仅结合有限数量的实施方案对本公开进行详细描述，但应易于理解，本公开不限于这些公开的实施方案。相反，可以对本公开进行修改以并入之前未描述但与本发明的精神和/或范围相称的任何数量的变化、改变、替代或等效布置。此外，尽管已描述了各种实施方案，但应理解，本公开的方面可以仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本公开不应被视为受限于前面的描述，而是仅受限于所附权利要求书的范围。

Claims (17)

1. 一种用于悬吊和/或驱动电梯系统部件的带，所述带包括：
一个或多个金属绳索受拉元件，其沿着所述带的长度延伸；以及
一个或多个非金属受拉元件，其沿着所述带的长度延伸，每个非金属受拉元件由非金属材料形成；
其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件在所述带的横向宽度上横向排列。
2.如权利要求1所述的带，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件的横向最外侧的金属绳索受拉元件位于所述一个或多个非金属受拉元件的横向最外侧的非金属受拉元件的横向外侧。
3.如权利要求1所述的带，其中所述一个或多个非金属受拉元件中的非金属受拉元件横向地定位在所述一个或多个金属绳索受拉元件中的两个金属绳索受拉元件之间。
4.如权利要求1所述的带，其还包括夹套，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件至少部分地包封在所述夹套中。
5.如权利要求4所述的带，其中所述夹套由聚合物材料形成。
6.如权利要求1所述的带，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件中的每个金属绳索受拉元件具有比所述一个或多个非金属受拉元件中的每个非金属受拉元件更大的有效横截面直径。
7. 如权利要求1所述的带，其中每个非金属受拉元件包括：
多根纤维，所述多根纤维沿着所述非金属受拉元件的长度延伸；以及
聚合物基体，所述多根纤维粘结到其中。
8.如权利要求7所述的带，其中所述多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
9.如权利要求1所述的带，其中每个金属绳索受拉元件由布置成绳索的多根钢丝形成。
10.一种电梯系统，其包括：
井道；
驱动机器，其联接有牵引绳轮；
电梯轿厢，其可在所述井道内移动；以及
至少一根带，其可操作地连接到所述电梯轿厢并且与所述牵引绳轮相互作用以沿着所述井道悬吊和/或驱动所述电梯轿厢，所述带包括：
一个或多个金属绳索受拉元件，其沿着所述带的长度延伸，每个金属绳索受拉元件包括布置成绳索的多根钢丝；以及
一个或多个非金属受拉元件，其沿着所述带的长度延伸，每个非金属受拉元件由非金属材料形成；
其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件在所述带的横向宽度上横向排列。
11.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件的横向最外侧的金属绳索受拉元件位于所述一个或多个非金属受拉元件的横向最外侧的非金属受拉元件的横向外侧。
12.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述一个或多个非金属受拉元件中的非金属受拉元件横向地定位在所述一个或多个金属绳索受拉元件中的两个金属绳索受拉元件之间。
13.如权利要求10所述的电梯系统，其还包括夹套，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件和所述一个或多个非金属受拉元件至少部分地包封在所述夹套中。
14.如权利要求13所述的电梯系统，其中所述夹套由聚合物材料形成。
15.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述一个或多个金属绳索受拉元件中的每个金属绳索受拉元件具有比所述一个或多个非金属受拉元件中的每个非金属受拉元件更大的有效横截面直径。
16. 如权利要求10所述的电梯系统，其中每个非金属受拉元件包括：
多根纤维，所述多根纤维沿着所述非金属受拉元件的长度延伸；以及
聚合物基体，所述多根纤维粘结到其中。
17.如权利要求16所述的电梯系统，其中所述多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
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