CN109319630A - 一种电梯曳引绳 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的中心绳股和多根外围绳股，多根所述外围绳股绞合在所述中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体；所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成。本发明的电梯曳引绳能够防止曳引绳在受力的情况下发生自转，减少曳引绳的拉伸长度，延长曳引绳的使用寿命，保证电梯的运行安全。

Description

一种电梯曳引绳
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯曳引绳。
背景技术
目前现有的曳引绳包括绳芯和多根外绳股，多个外绳股呈螺旋状围绕在绳芯的外周，曳引绳的外围都覆盖有包裹体，在电梯运行中，当曳引绳作用有张力或弯曲力时，曳引绳整体会绕中心轴旋转，其自转性会使曳引绳在绳槽上产生微小地滑动，由于曳引绳外围覆盖有树脂层，使曳引绳与绳槽的摩擦系数高，绳槽会限制曳引绳的外周表面旋转，因此曳引绳内部产生的转矩力会对外周表面的包裹体起剪切力的作用，长期使用会损伤包裹体，使包裹体产生裂纹，并导致曳引绳内部的钢丝露出并与绳槽接触，使钢丝磨断，产生钢索断裂的危险，缩短曳引绳的使用寿命，并存在安全隐患。
此外，现有的曳引绳在使用多次后，容易延伸拉长，需要定期对曳引绳进行剪切，以保证电梯的正常使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电梯曳引绳，能够防止曳引绳在受力的情况下发生自转，减少曳引绳的拉伸长度，延长曳引绳的使用寿命，保证电梯的运行安全。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的中心绳股和多根外围绳股，多根所述外围绳股绞合在所述中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.1-0.5mm、强度级为2500-3000MPa的碳纤维丝组成，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝捻制而成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1200～3000cst/25℃。
作为上述方案的改进，所述硅油物质为氨基改性硅油、环氧基改性硅油、羧基改性硅油、醇羟基改性硅油、酚羟基改性硅油、琉基改性硅油、聚醚改性的水溶性硅油、磷酸锆基硅油、甜菜碱基硅油中的一种或几种。
作为上述方案的改进，所述硅油物质为聚醚改性的水溶性硅油。
作为上述方案的改进，所述硅油物质为烷基聚醚硅油、环氧基聚醚硅油、氨基聚醚嵌段硅油、甘油醚基硅油、糖基聚醚硅油的一种或几种，所述硅油物质的粘度为1200～2500cst/25℃。
作为上述方案的改进，所述第三包裹层的表面设有连续排列的吸盘。
作为上述方案的改进，所述第一包裹层的材质为树脂。
作为上述方案的改进，所述第一包裹层的材质为热塑性聚氨酯树脂。
作为上述方案的改进，所述第二绳芯主体的制作方法包括：用直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝通过捻股机制成结构为1*19W、直径为1.5-3.5mm的平行捻股，在捻股过程中捻距为10-20mm。
作为上述方案的改进，所述外围绳股的制作方法包括：
将润滑油涂覆在第二绳芯主体上，形成润滑油层；
在润滑油层上涂覆硅油物质，形成第三包裹层。
作为上述方案的改进，采用同心绞合的方式将4-8根外围绳股绞合在1根中心绳股上。
实施本发明，具有如下有益效果：
1、本发明的曳引绳通过中心绳股和外围绳股的相互配合，在韧性和延展性之间取得一个良好的平衡，延伸其使用寿命，满足电梯的使用。
2、采用同心绞合的方式将4-8根外围绳股绞合在1根中心绳股上，其中，具有2-4层外围绳股绞合在中心绳股上，每一层线的绞合方向相反，当曳引绳受力时，每一层的外围绳股产生的转动力矩可以相互抵消，避免由于自转力的作用使曳引绳外周表面的第一包裹层发生剪切，而造成第一包裹层过快疲劳破裂和破坏曳引绳的使用性能，延长曳引绳的使用寿命，保证电梯的运行安全。
3、本发明通过多根相互捻合的高强度钢丝，提高外围绳股的抗拉强度，在保证曳引绳破断拉力的条件下，减小外围绳股的直径，并缩小曳引绳的整体直径，进而使与曳引绳匹配使用的曳引机小型化，降低曳引机成本，节约电梯井道空间。
4、本发明采用粘度为1000～3000cst/25℃的硅油物质制作第二包裹层和第三包裹层，使第二包裹层与第三包裹层粘连在一起、第三包裹层与胶粘剂粘连在一起，将作用在中心绳股上的拉力、压力和剪力依次传递到外围绳股和第一包裹层，从而缩减中心绳股和外围绳股的拉伸长度。
5、本发明的润滑油可以减少第二绳芯主体中钢丝绳之间的摩擦，提高第二绳芯主体的耐磨性和高柔软性，延长曳引绳的使用寿命。
附图说明
图1是本发明曳引绳的截面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1，本发明提供了一种电梯曳引绳，包括第一包裹层10、均包覆于所述第一包裹层10内的中心绳股20和多根外围绳股30，多根所述外围绳股30绞合在所述中心绳股20上，第一包裹层10与外围绳股30之间填充有胶粘剂。
采用同心绞合的方式将4-8根外围绳股30绞合在1根中心绳股20上，优选的，具有2-4层外围绳股绞合在中心绳股上，其中，每一层线的绞合方向相反，当曳引绳受力时，每一层的外围绳股产生的转动力矩可以相互抵消，避免由于自转力的作用使曳引绳外周表面的第一包裹层10发生剪切，而造成第一包裹层10过快疲劳破裂和破坏曳引绳的使用性能，延长曳引绳的使用寿命，保证电梯的运行安全。
进一步地，填充在第一包裹层10与外围绳股30之间的胶粘剂，不仅可以增强外围绳股30和中心绳股20之间的结合力，提高曳引绳的整体强度，还可以起到缓冲的作用，避免由于自转力的作用使曳引绳外周表面的第一包裹层10发生剪切，而造成第一包裹层10过快疲劳破裂和破坏曳引绳的使用性能，延长曳引绳的使用寿命，保证电梯的运行安全。
具体的，本发明的胶粘剂由聚氨酯、有机硅、聚酰亚胺、双马来酰亚胺、烯丙基树脂、呋喃树脂、氨基树脂、醇酸树脂等、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚、氟树脂、聚苯硫醚、聚砜、聚酮类、聚苯酯、液晶聚合物中的一种或几种制成。
本发明的中心绳股20包括第二包裹层21和第一绳芯主体22，所述第一绳芯主体22由直径为0.1-0.5mm、强度级为2500-3000MPa的碳纤维丝组成，所述第二包裹层21和第一绳芯主体22之间填充有润滑油。
具体的，本发明的第二包裹层21由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1200～3000cst/25℃。本发明采用粘度为1000～3000cst/25℃的硅油物质制作第二包裹层，使第二包裹层与外围绳股连在一起，将作用在中心绳股上的拉力、压力和剪力传递到外围绳股上，从而缩减中心绳股的拉伸长度。
进一步地，本发明将多根碳纤维丝束成一股，不进行弯曲和编织，碳纤维丝束呈自然垂直状态，外部硅油物质进行紧密裹护定型，第二包裹层作为碳纤维丝与钢丝的隔离层，将碳纤维丝垂直裹护在其中，以防止碳纤维丝和钢丝接触后产生碳化影响。此外，本发明的润滑油可以减少第一绳芯主体中碳纤维丝之间的摩擦，使碳纤维丝保持垂直状态。进一步地，由于本发明采用粘度为1000～3000cst/25℃的硅油物质制作第二包裹层，润滑油还可以减少第一绳芯主体和第二包裹层之间的摩擦力，延长曳引绳的使用寿命。
本发明的第一绳芯可承受相当大的拉力，相同截面积的碳纤维丝束所承载的强度是普通钢芯的7-9倍。由于碳纤维丝本身不编织，不会产生扭曲，损坏碳纤维丝，充分发挥了碳纤维丝的优点。此外，碳纤维丝束重量只有相同截面积的钢丝的四分之一，可以减少25％的用绳量。进一步的，在同等拉力的情况下，相同截面积的碳纤维丝的拉伸长度比钢丝绳小70-90％。
本发明的第一绳芯可以大大地增加曳引绳的抗拉力，从而减少曳引绳的整体外径，使得电梯曳引轮尺寸大大缩小而更加节能，同时也降低曳引绳自重带来的一系列不利影响，进一步可以减少曳引绳的拉伸长度，延长使用寿命长。
本发明的外围绳股30包括第三包裹层31和第二绳芯主体32，所述第二绳芯主体32由直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层31和第二绳芯主体32之间填充有润滑油。
本发明通过多根相互捻合的高强度钢丝，提高外围绳股30的抗拉强度，在保证曳引绳破断拉力的条件下，减小外围绳股30的直径，并缩小曳引绳的整体直径，进而使与曳引绳匹配使用的曳引机小型化，降低曳引机成本，节约电梯井道空间。
本发明第二绳芯主体32的制作方法包括：用直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝通过捻股机制成结构为1*19W、直径为1.5-3.5mm的平行捻股，在捻股过程中捻距为10-20mm。本发明选用平行捻密实钢丝绳作为第二绳芯主体；平行捻密实钢丝绳较其他普通线接触钢丝绳的填充系数高，填充系数达到62％左右，同等条件下能通过钢丝绳填充系数的提高来获得高的破断拉力；而且平行捻密实钢丝绳结构稳定，有利于提高钢丝绳的疲劳寿命,缩减中心绳股的拉伸长度。
具体的，本发明的第三包裹层31由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1200～3000cst/25℃。本发明采用粘度为1000～3000cst/25℃的硅油物质制作第三包裹层，使第三包裹层与第一包裹层粘连在一起，将作用在外围绳股上的拉力、压力和剪力传递到第一包裹层上，从而缩减外围绳股的拉伸长度。
为了进一步增加第三包裹层和第一包裹层之间的结合力，所述第三包裹层31的表面设有连续排列的吸盘(图中未示出)。
所述硅油物质为氨基改性硅油、环氧基改性硅油、羧基改性硅油、醇羟基改性硅油、酚羟基改性硅油、琉基改性硅油、聚醚改性的水溶性硅油、磷酸锆基硅油、甜菜碱基硅油中的一种或几种。
基于现有生产工艺及环保要求，所述硅油物质优选为聚醚改性的水溶性硅油，所述硅油物质的粘度为1000～3000cst/25℃。具体的,所述硅油物质的粘度可以为1000cst/25℃、1200cst/25℃、1500cst/25℃、1800cst/25℃、2000cst/25℃、2200cst/25℃、2500cst/25℃、2800cst/25℃、3000cst/25℃，但不限于此。
更佳地，所述硅油物质为烷基聚醚硅油、环氧基聚醚硅油、氨基聚醚嵌段硅油、甘油醚基硅油、糖基聚醚硅油的一种或几种，所述硅油物质的粘度为1200～2500cst/25℃。
所述外围绳股的制作方法包括：将润滑油涂覆在第二绳芯主体上，形成润滑油层；在润滑油层上涂覆硅油物质，形成第三包裹层，其中，润滑油填充在第二绳芯主体和第三包裹层之间。
本发明的润滑油可以减少第二绳芯主体中钢丝绳之间的摩擦，提高第二绳芯主体的耐磨性和高柔软性，延长曳引绳的使用寿命。进一步地，由于本发明采用粘度为1000～3000cst/25℃的硅油物质制作第三包裹层，润滑油还可以减少第二绳芯主体和第三包裹层之间的摩擦力，延长曳引绳的使用寿命。
与单纯的钢丝绳相比，本发明的曳引绳拉伸长度大大缩减，虽然采用碳纤维丝来制作曳引绳也能缩减其拉伸长度，但是，碳纤维丝的延展性差于钢丝绳，容易发生断裂，存在一定的安全风险。本发明的曳引绳通过中心绳股和外围绳股的相互配合，在韧性和延展性之间取得一个良好的平衡，延伸其使用寿命，满足电梯的使用。
以下将以具体实施例来阐述本发明
实施例1
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和6根外围绳股，6外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.2mm、强度级为2700MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.3mm、强度级为1900MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为3000cst/25℃。
实施例2
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和6根外围绳股，6外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.1mm、强度级为2500MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.4mm、强度级为2000MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为2500cst/25℃。
实施例3
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和5根外围绳股，5外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.3mm、强度级为2700MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.5mm、强度级为2100MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为2300cst/25℃。
实施例4
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和5根外围绳股，5外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.2mm、强度级为2600MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.6mm、强度级为2000MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为2000cst/25℃。
实施例5
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和4根外围绳股，4外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.4mm、强度级为2800MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.8mm、强度级为2300MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1800cst/25℃。
实施例6
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的1根中心绳股和3根外围绳股，3外围绳股绞合在1根中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.5mm、强度级为3000MPa的碳纤维丝组成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.8mm、强度级为2300MPa的钢丝捻制而成，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1200cst/25℃。
对比例1
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、包覆于所述第一包裹层内的绳芯主体，绳芯主体由直径为1.5mm、强度级为2300MPa的钢丝捻制而成。
对比例2
一种电梯曳引绳，包括第一包裹层、包覆于所述第一包裹层内的绳芯主体，绳芯主体直径为1.5mm、强度级为3000MPa的碳纤维丝组成。
将实施例1-6和对比例1和2的曳引绳分别进行5000次和10000次的拉伸试验，拉力为正常电梯轿厢的重量，其中，实施例1-6和对比例1和2的曳引绳的长度和直径相同，试验结果如下：
从上述结构可知，与单纯的钢丝绳相比，本发明的曳引绳拉伸长度大大缩减，虽然采用碳纤维丝来制作曳引绳也能缩减其拉伸长度，但是，碳纤维丝的延展性差于钢丝绳，容易发生断裂，存在一定的安全风险。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电梯曳引绳，其特征在于，包括第一包裹层、均包覆于所述第一包裹层内的中心绳股和多根外围绳股，多根所述外围绳股绞合在所述中心绳股上，第一包裹层与外围绳股之间填充有胶粘剂；
所述中心绳股包括第二包裹层和第一绳芯主体，所述第一绳芯主体由直径为0.1-0.5mm、强度级为2500-3000MPa的碳纤维丝组成，所述第二包裹层和第一绳芯主体之间填充有润滑油；
所述外围绳股包括第三包裹层和第二绳芯主体，所述第二绳芯主体由直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝捻制而成，所述碳纤维丝呈自然垂直状态，所述第三包裹层和第二绳芯主体之间填充有润滑油；
其中，所述第二包裹层和第三包裹层均由硅油物质制成，硅油物质的粘度为1200～3000cst/25℃。
2.如权利要求1所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述硅油物质为氨基改性硅油、环氧基改性硅油、羧基改性硅油、醇羟基改性硅油、酚羟基改性硅油、琉基改性硅油、聚醚改性的水溶性硅油、磷酸锆基硅油、甜菜碱基硅油中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述硅油物质为聚醚改性的水溶性硅油。
4.如权利要求2所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述硅油物质为烷基聚醚硅油、环氧基聚醚硅油、氨基聚醚嵌段硅油、甘油醚基硅油、糖基聚醚硅油的一种或几种，所述硅油物质的粘度为1200～2500cst/25℃。
5.如权利要求1所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述第三包裹层的表面设有连续排列的吸盘。
6.如权利要求1所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述第一包裹层的材质为树脂。
7.如权利要求6所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述第一包裹层的材质为热塑性聚氨酯树脂。
8.如权利要求1所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述第二绳芯主体的制作方法包括：用直径为0.3-0.8mm、强度级为1900-2300MPa的钢丝通过捻股机制成结构为1*19W、直径为1.5-3.5mm的平行捻股，在捻股过程中捻距为10-20mm。
9.如权利要求8所述的电梯曳引绳，其特征在于，所述外围绳股的制作方法包括：
将润滑油涂覆在第二绳芯主体上，形成润滑油层；
在润滑油层上涂覆硅油物质，形成第三包裹层。
10.如权利要求1所述的电梯曳引绳，其特征在于，采用同心绞合的方式将4-8根外围绳股绞合在1根中心绳股上。
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