CN1098981C - 索偏转单元和适用的合成纤维索及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种索偏转单元，例如尤其涉及起重设备的牵引轮驱动，牵引轮，或索滑轮，或索滚筒的直径，和合成纤维索的贴靠段相互适配，使每根外层索股在包角内至少三次贴靠在牵引轮上。根据本发明，此点实现了利用合成纤维索在滑轮或牵引轮上应用时的持续可靠的索驱动，同时还可以可靠地避免在合成纤维索的外层索股中出现不可逆的索股位移。

Description

索偏转单元和适用的合成纤维索及其应用
本发明涉及索偏转(rope deflection)单元和一种适用于偏转的扭绞合成纤维索，所述索至少包括承重的合成纤维索股，所述索股被扭绞成索股外层以圆弧形状绕过偏转件。
尤其是以电梯为例的起重机设计、采矿等应用领域的材料装卸技术中，索都是机器的重要的组成部分和起重应用的要素。作为承重索绕过一诸如索滑轮、索轮或索滚筒等的偏转件，索在偏转件上弯曲，该弯曲将导致索股的特有的位移。
例如在本申请人的EP 0 672 781 A1中记载了一种适用的索。就使用寿命、高耐磨性、反复弯曲强度而言，多层平行的扭绞芳香族聚酰胺纤维索具有特别令人满意的技术指标；但只有在持续加载的合成纤维索在牵引轮、索滚筒、索滑轮等上偏转时，才能实现此指标，在短的运行周期内，在索股的覆盖层的牵拉段将形成螺旋状索的变形，该变形将导致索的抗断裂强度的降低或甚至导致索出现断裂。
故本发明旨在对合成纤维索绕过滑轮或牵引轮的持续可靠的索偏转加以定义。
根据本发明，该目的的实现方案如下，一种索偏转单元，其中扭绞合成纤维索至少包括承重的合成纤维索股，所述索股被扭绞成外层索股，以圆弧形状绕过偏转件，其特征在于，合成纤维沿至少由三个贴靠长度构成的长度贴靠在偏转件上。
故本发明的要点是，偏转件的直径和合成纤维索的贴靠长度相互适配，使覆盖层的索股在包角内至少三次贴靠在偏转件上。
申请人进行的大量实验表明，包绕的弧度越小并且覆盖层索股的贴靠长度越长，则索股在索滑轮、索轮、索滚筒等上弯曲的同时，被位移就越大。贴靠长度越短并且偏转件越大，则索股间的相对位移就越小。
根据此认识推导出，覆盖层的贴靠长度越短，索滑轮或牵引轮等的直径就越小。另外，根据本发明确立了最低限度的要求，在包角内索股应至少有三次贴靠在偏转轮上，以便可靠地避免索股出现不可逆的移位。
另外，根据本发明的进一步的发展，还认识到，动索股贴靠在驱动索轮的槽底的频度越少，则在经受牵拉的段越容易出现过长的现象。
已公知，这种索驱动的作用取决于在任何具体的时间，由与牵引轮触接的索段传递给索的驱动力。在索绕过牵引轮的同时，出现弯曲，在出现弯曲的同时，尤其是在经受牵拉的索股的覆盖层段，错过的长度段将被相应位移。同时，主要在经受压力的索段内，索股被推离牵引轮。为了可以承受这些施加在索上的众多的各种应力，索体系的内部平衡是非常重要的。
故根据本发明的优选实施例，在采用带有中间层的合成纤维索进行索驱动的情况下，如果牵引轮的直径和索贴靠段相互适配，使覆盖层的的索股至少四次贴靠在牵引轮上，则可以避免在拉伸段内过长的形成。采用这种带有中间层的索，由于当索被加载时，索股被回缩的压力所固定，则在拉伸段内的过长越不可逆，中间层与索股的覆盖层间的摩擦系数越高。
下面将对照附图对本发明的一优选实施例加以详细的说明。图中示出：
图1为电梯设备的索偏转示意图，电梯设备的轿厢通过本发明的扭绞索与配重连接在一起；
图2为扭绞索示意图；
图3为视角为索轮的旋转轴方向的索轮的视图和在其上绕过的扭绞驱动索的视图。
如图1所示，一在竖井1中被导向的轿厢2悬挂在数根，在此为六根由芳族聚酰胺纤维构成的承重驱动索3上，该索绕过一牵引轮5，所述牵引轮与驱动电机4连接。在轿厢2上有索端连接器6，每根索3的一端都固定在该连接器上。每根索3的另一端以相同的方式固定在配重7上，所述配重也在竖井1中被导向。补偿索9的第一端以类似的方式固定在轿厢2的下侧。补偿索9绕过一偏转轮11，该偏转轮位于竖井的地基10上并且直接对准轿厢底部的结索点的下面，并且补偿索9还绕过一相邻的也安装在竖井地基10上并对准配重7的偏转轮12与配重7的下部连接。根据轿厢2与配重7间的距离，补偿索9借助重量或在这里借助滑轮12被张紧。可以采用拉簧13实现此目的，该拉簧被锚定在竖井壁上并向竖井壁方向对偏转轮12实施牵引，从而实现补偿索9的张紧。替代拉簧还可以为偏转轮配备适用的对补偿索进行张紧的运动器件。
牵引轮5有六个相互紧邻的槽8，每个槽容纳一根根据本发明的扭绞驱动索3，对此在下面还将进一步说明。在电梯的设计中，牵引轮迄今一般有二到十二个槽。在本发明的实施例中，形成具有半圆区段的槽8。但也可以采用其它形状的槽，对此专业技术人员是了解的并且可以根据在任何一种情况下采用的索截面的形状提出，而都不会因此而改变本发明的本质。
为对术语加以定义，图2举例示出由三根芳香族聚酰胺纤维索股以已知的Z形扭绞而成的一合成纤维索3’。芳香族聚酰胺索股14、15、16相互以螺旋状贴靠在一起，螺旋的斜率基本取决于字母Z中间的笔画。在图中以加有黑色网格的芳香族聚酰胺索股16和用17标示的贴靠长度为例示出贴靠长度。在图中所示的举例中的标示除此之外也适用于本发明实际的多层合成纤维绳索3，根据本发明由于索股层数的增加，则利用本发明的知识实现的优点就越大。在此索股各层的扭绞方向是不太重要的；另外扭绞方向不同的索股层，尤其是与索股覆盖层相邻的索股层的顺序对本发明是很重要的。
在采用带有设置在索股各层间的中间层的合成纤维索时，由于在对索加载时，承受牵拉的索股被回缩的压力所固定，因而由于中间层与索股的覆盖层间摩擦系数的增大，所以被弯曲的索受到牵拉力作用的部分中出现的位移超长是不太可逆转的。因此，根据本发明中间层与索股覆盖层间的摩擦系数越大，覆盖层的索股越应在包角内频繁地贴靠牵引轮。
图3示出索轮5和索3，所述索在这里系指通用的各种索，一驱动索3绕过索轮5。索的一端接在轿厢2上并且其另一端接在配重7上，索3由于其惯性力，当其绕过索轮5时，始终被加载。轿厢2和配重7的重量保证了牵引轮5与绕在牵引轮5包角18上的索贴靠段间的适度摩擦接合。在本发明的索驱动的该实施例中，牵引轮5的直径20大于D＝250mm。索股覆盖层的贴靠段17小于80mm。所以根据本发明的目的，最小的容许包角为120°。在图3中示出的包角为180°。但如图1实施例中举例实现的包角，140°的包角也是普遍的。而且结合本实施例，当索绕过牵引轮时，无论如何索总是绕在牵引轮5的包绕弧上，该包绕弧的长度大于扭绞驱动索的三个贴靠长度17。
与单纯地作为悬吊索的应用相同，索可以用于装卸材料设备的广阔的领域，例如电梯、矿山的提升绞车、建筑业起重机、室内起重机、船用起重机、架空索道和滑雪电梯以及自动扶梯的牵引设备等。可以通过在牵引轮或戈培轮上的摩擦或通过绕在旋转的索滚筒上的索实现驱动。驱动索系一种移动的驱动索，有时也指牵引或悬吊索。

Claims (10)

1.索偏转单元，其中一种扭绞合成纤维索(3)至少包括承重的合成纤维索股(14、15、16)，所述索股被扭绞成索股外层，以圆弧形绕过偏转件(5)，其特征在于，合成纤维索(3)沿至少由三个贴靠长度(17)构成的长度(18)贴靠在偏转件(5)上。
2.按照权利要求1所述的索偏转单元，其特征在于，偏转件(5)至少具有一个槽(8)，合成纤维扭绞索(3)卧在每个槽内，覆盖层的索股至少三次贴靠在槽(8)床上。
3.按照权利要求1或2所述的索偏转单元，其特征在于，扭绞合成纤维索(3)沿由范围在120°至180°并且包括180°的包角(18)确定的圆弧贴靠在偏转件(5)上。
4.按照权利要求1或2所述的索偏转单元，其特征在于，选择的偏转件(5)的直径(20)应大于D＝250mm。
5.按照权利要求1或2所述的索偏转单元，其特征在于，合成纤维扭绞索(3)具有一索股外层，其贴靠长度(17)小于80mm。
6.用于绕过偏转件(5)的合成纤维索，合成纤维索(3)可以以圆弧形状绕过偏转件，合成纤维索至少包括承重的合成纤维索股(14、15、16)，所述索股被扭绞成索股外层，其特征在于，偏转件(5)的直径和合成纤维索(3)的贴靠长度(17)相互适配，使每根覆盖层的索股(14、15、16)在包角(18)内至少三次贴靠在偏转件(5)上。
7.按照权利要求6所述的合成纤维索，其特征在于，索股的外覆盖层的贴靠长度(17)小于80mm。
8.按照权利要求6或7所述的合成纤维索，其特征在于，合成纤维索至少包括承重的合成纤维索股，所述合成纤维索股被扭绞成两个同心的索股层，和一个在内索股层与外索股层间形成的中间层。
9.按照权利要求6或7所述的合成纤维索，其特征在于，承重的合成纤维索股(14、15、16)由芳香族聚酰胺构成。
10.按照权利要求1所述的索偏转单元用于电梯、矿山的提升绞车、建筑业起重机、室内起重机、船用起重机、架空索道和滑雪电梯以及自动扶梯的牵引设备。
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Granted publication date: 20030115

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