CN1499102A - 可驱动的承载或牵引装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可驱动的承载或牵引装置及其制造方法，具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个包覆所述绳股的外护套，其中有选择地将润滑剂加入到承载或牵引装置中，实现以一摩擦系数对这些绳股相对移动的润滑。
Description
技术领域
本发明涉及一种可驱动的承载或牵引装置及其制造方法，所述承载或牵引装置具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个包覆所述绳股的外护套。
背景技术
已知钢丝缆绳用作承载或牵引装置，其中多根钢丝绳股被扭绞成一根缆绳。下面将就作为电梯领域的可驱动的缆绳或皮带的承载或牵引装置加以讨论。基于对本发明的了解，可驱动的承载或牵引装置完全可以应用于其它技术领域，例如应用在起重机械中。在电梯领域中，承载或牵引装置通过在主动轮上的摩擦配合对驱动或牵引装置进行驱动并且所述驱动或牵引装置在换向滚上被换向，其中所述绳股受到弯曲和拉应力的加载并对牵拉力进行吸收。以这种方式与驱动或牵引装置连接的轿厢及配重在电梯竖井中运行。
在欧洲标准EN-81-1第9.3段中对承载装置的驱动能力做了规定，其中最低要求如下：a)当对轿厢以额定载荷的125％加载时，轿厢必须没有滑移地保持在停层上；b)在紧急制动时空载的轿厢或以额定载荷加载的轿厢必须减低到一个速度，所述速度不得超过缓冲器设计速度，其中包括减小缓冲行程，c)当配重位于缓冲器上且驱动装置上行运行时，空载的轿厢不得被继续提升。
为减小这种承载或牵引装置的重量并提出一种在一定程度上不需要维护的承载或牵引装置，在EP0672781中披露了一种由合成纤维材料制成的缆绳。在这种缆绳中，由芳族聚酰胺构成的绳股在两层中分别被左旋和右旋扭绞并完全被聚氨酯(PU)构成的外护套包覆。外护套与外绳股层固定连接并因而具有与外绳股层的很高的连接力，因而主动轮的牵引力通过外护套加在外绳股上，而其中不会出现外绳股层的位移或墩压。对可驱动的承载或牵引装置的工作寿命要求很高，它们应能承受最少105次弯曲应力，最多106。在外绳股层与内绳股层之间设置有一个减小摩擦的中间套，所述中间套确保在主动轮上弯曲时外绳股层相对于内绳股层的相对移动并通过该相对移动避免由于相互摩擦造成的对绳股不利的磨损。中间套将外绳股层与内绳股层分隔开。
首先在这种合成纤维材料制成的可驱动的缆绳中的缺点在于，对绳股的相互摩擦的系数大小不能进行控制调整。虽然在EP-0672781中披露了将硅酮用作绳股的相互移动的润滑剂，但硅酮很容易通过聚氨酯构成的外护套扩散或从缆绳中溢出，而一旦硅酮接触到主动轮，将会造成缆绳驱动能力的制约并随之限制了电梯的可用性。
另外一个缺点在于，过高的摩擦系数将导致生热或者过早产生附着摩擦，而过高的摩擦系数将导致外护套中绳股的退捻(缆绳退捻)。所述生热、过早的附着摩擦和退捻等效应将导致合成纤维材料制成的缆绳的寿命的缩短。
为解决这些问题，在US5881843中披露了一种电梯的缆绳，其中多层的芳族聚酰胺绳股被扭绞成缆绳，并被芳族聚酰胺(PA)或聚氨酯(PU)外护套包覆。对每根绳股附加用PA或PU套进行保护。外护套与绳股套之间的摩擦系数大于或等于0.15，因而可以通过外护套将牵引力从主动轮加入到外绳股层的绳股的绳股套上，同时绳股套之间的摩擦系数大于或等于0.10，因而便于实现绳股之间的相对移动。
US5881843的教导的缺点在于，一方面外护套与外绳股层之间的连接力较小，如果不移动或墩压外绳股层是不可能通过外护套将牵引力从主动轮加到外绳股层上的。另外的一个缺点是，合成纤维材料缆绳的制造工艺过于昂贵，其中每个绳股都具有一个套。其再一缺点还在于，由于绳股套增大了缆绳的直径，所述绳股套将绳股相互间隔开，因而绳股之间不能相互直接摩擦。
发明内容
本发明的第一个目的在于提出一种可驱动的承载或牵引装置，具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个用于对所述承载或牵引装置进行包覆的外护套，其中减小了承载或牵引装置的磨损，且将生热、过早附着摩擦和承载或牵引装置的退捻等不利的效应转换成较高的牵引力。
本发明的另一个目的在于提出一种可驱动的承载或牵引装置，所述承载或牵引装置在最小直径的情况下可实现最大的功能。
实现这些目的的技术方案与可行的并经验证的制造可驱动的承载或牵引装置的方法是一致的。
根据本发明，实现上述目的的技术方案如下：
一种可驱动的承载或牵引装置，具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个包覆所述绳股的外护套，其特征在于，一种润滑剂与绳股的浸渍剂混合，和/或润滑剂与外护套的材料混合，和/或润滑剂被涂覆在绳股的至少一个外表面上，和/或润滑剂与中间套的材料混合，和/或润滑剂被涂覆在中间套上。
一种制作可驱动的承载或牵引装置的方法，所述承载或牵引装置具有至少一个合成纤维材料构成的绳股层和一个包覆所述绳股的外护套，其特征在于，将润滑剂与绳股的浸渍剂混合，和/或将润滑剂与外护套的材料混合，和/或将润滑剂涂覆在绳股的至少一个外表面上，和/或将润滑剂与中间套的材料混合，和/或将润滑剂涂覆在中间套上。
本发明在于将作为干式润滑剂的润滑剂与绳股的浸渍剂混合，和/或将润滑剂与外护套的材料混合，和/或将作为湿式润滑剂的润滑剂涂覆在绳股的至少一个外表面上，和/或将润滑剂与中间套的材料混合，和/或将润滑剂涂覆在中间套上。
吸收牵引力的外护套与吸收牵引力的绳股在直接相互接触区被润滑剂润滑。外护套与绳股的这种直接相互接触是根据具有固定连接的第一接触区实现的，最好采用材料连接方式。最好外护套与绳股在第一接触区至少部分熔融在一起。最好外护套与绳股的这种熔融是在在绳股上挤塑外护套时实现的，其中绳股的基体材料被熔融。最好绳股的基体材料具有至少一种用于促进实现材料连接的添加剂。例如这种添加剂可以降低绳股的基体材料的熔点。通过外护套与绳股之间的这种固定连接主动轮的牵引力被有效地加到绳股上，而不会出现不利的生热或过早出现附着摩擦等。在具有多个绳股层的承载或牵引装置中，第一接触区在外护套与外绳股层的绳股之间延伸。
外护套与绳股之间的接触区最好至少在涂覆外护套时是没有润滑剂的。
最好用润滑剂对吸收牵引力的这些绳股的相互之间的直接接触进行润滑。根据第二接触区实现绳股的这种相互直接接触。本发明与US5881843的区别在于，不使用绳股套。最好对这些绳的相对移动用可选择的摩擦系数进行润滑。可以将绳股之间的摩擦系数选得充分低，从而当绳股在主动轮上弯曲时可进行相对移动，而不会出现不利的缆绳退捻的现象。因此可以防止与外护套接触的绳股出现不利的移动或墩压。在具有多个绳股层的承载或牵引装置中，在外绳股层和内绳股层都有第二接触区。
在采用多个绳股层的情况下，最好用至少一个中间套将外绳股层和内绳股层分隔开。中间套提高了承载或牵引装置的抗扭强度。采用润滑剂对直接接触的中间套与绳股层进行润滑。根据第三接触区实现中间套与外绳股层之间的直接接触，根据第四接触区实现中间套与内绳股层之间的直接接触。
最好采用聚氨酯和/或聚酯作为外护套和/或中间套的材料。外护套最好对绳股完全环包。
具体实施方式
根据第一优选实施方式，用可选择的摩擦系数对中间套与内、外绳股层之间的第三和第四接触区的相对移动进行润滑。绳股之间或绳股与中间套之间的摩擦系数最好在0.01至0.60范围内。绳股与中间套之间的摩擦系数最好比绳股之间的摩擦系数高0.05，优选高0.10。因此在外力对承载或牵引装置作用的情况下，最好有针对性地便于实现绳股间的相对移动并且不便于内绳股层与中间套之间的相对移动。
根据另一优选实施方式，用可选择的摩擦系数对中间套与外绳股层之间的第三接触区的相对移动进行润滑，同时中间套与内绳股层之间的第四接触区固定连接，最好相互材料连接。此点与外护套与外绳股层的固定连接相同最好通过中间套与内绳股层，例如在内绳股层上挤塑中间套时相互熔融在一起实现的，其中内绳股层的绳股的基体材料至少部分被熔融。绳股之间的摩擦系数最好在0.01至0.60范围内。中间套与外绳股层之间的摩擦系数最好比绳股之间的摩擦系数至少高0.05，优选高0.10。由于中间套与内绳股层之间的固定连接，在外力作用于承载或牵引装置上时，有针对性地便于绳股之间的相对移动并且有针对性地不便于外绳股层与中间套之间的相对移动，并有针对性地防止中间套与内绳股层之间的相对移动。
缆绳由合成纤维构成，具有诸如单缆绳或双缆绳、扁平皮带、齿带或多V形带等实施方式。
所述的承载或牵引装置系指承载装置以及牵引装置。电梯领域中的承载装置对轿厢、额定载荷以及配重的重量进行承载。例如轿厢和配重通过一个作为承载装置的缆绳或皮带被悬挂在设置在竖井顶部的换向轮上。电梯领域中的牵引装置对来自驱动装置的用于运行轿厢和配重的牵引力进行吸收。承载装置本身不必被驱动，例如在一部电梯中具有不同的承载和牵引装置。承载或牵引装置在换向轮或主动轮上被弯曲和拉应力加载。
合成表示缆绳或皮带仅包含通过挤塑制作的用于吸收牵引力的装置。最好采用芳族聚酰胺作为纤维材料。芳族聚酰胺具有比钢大约小两倍的弹性模数，所述钢由于因拉伸力造成的弹性伸展相应较高。而且芳族聚酰胺是一种各向异性材料，芳族聚酰胺纤维在横向上的可加载性比在纵向方向的可加载性小至少10倍。最好用诸如聚氨酯溶液等浸渍剂对芳族聚酰胺绳股进行浸渍处理。纤维材料和浸渍剂构成绳股的基体材料。例如，浸渍比为1/3芳族聚酰胺和2/3聚氨酯溶液，并以一定程度上相同的浓度进行浸渍处理。
承载或牵引装置被轴、主动轮或齿轮通过摩擦或型面配合驱动。
最好对长丝浸渍处理前将干式润滑剂与浸渍剂进行混合，和/或将干式润滑剂与外护套或中间套的材料进行混合，和/或将湿式润滑剂涂覆盖在绳股上。
滑石、石墨粉、二硫化钼、聚四氟乙烯(PTFE)、铅(Pb)、金(Au)、银(Ag)、三氧化硼(BO3)、氧化铅(PbO)、氧化锌(ZnO)、氧化铜(Cu2O)、三氧化钼(MnO3)和二氧化钛(TiO2)等都可作为干式润滑剂。
具有有机和/或无机增稠剂的添加剂，例如有机聚合物、聚脲、金属皂、硅酸酯、金属氧化物、硅酸、疏水混凝土等的动物油、植物油、石化油和合成油或油脂、甘油、聚丁烯、聚酯、聚烯烃、聚乙二醇、硅酮、脂肪酸、天然或合成石蜡、树脂和焦油等作为湿式润滑剂。基于对本发明的了解，专业人员也可以采用已知的其它的润滑剂以及已知润滑剂的混合物。
最好润滑剂具有的粘滞度应使其在承载或牵引装置内只有微小的移动或者根本没有移动。最好润滑剂是大分子的，因而它不会穿过外护套由承载或牵引装置内逸出。具有合成纤维材料的绳股的承载或牵引装置的教导与传统的钢丝缆绳的教导不同，其中在钢丝缆绳内部具有用于减小钢丝绳股之间摩擦系数的稀释的油或油脂，而在钢丝缆绳外侧具有用于提高钢丝缆绳与主动轮之间的摩擦系数的粘滞的树脂。
Claims (9)
1.一种可驱动的承载或牵引装置，具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个包覆所述绳股的外护套，其特征在于，一种润滑剂与绳股的浸渍剂混合，和/或润滑剂与外护套的材料混合，和/或润滑剂被涂覆在绳股的至少一个外表面上，和/或润滑剂与中间套的材料混合，和/或润滑剂被涂覆在中间套上。
2.根据权利要求1所述的可驱动的承载或牵引装置，其特征在于，润滑剂是干式润滑剂和/或湿式润滑剂。
3.根据权利要求1或2所述的可驱动的承载或牵引装置，其特征在于，在外护套与绳股之间的第一接触区构成一个由润滑剂润滑的固定连接，和/或绳股之间的第二接触区具有减小摩擦系数的润滑剂，和/或中间套与外绳股层之间的第三接触区具有增大摩擦系数的润滑剂，和/或中间护套与内绳股层之间的第四接触区具有增大摩擦系数的润滑剂，和/或用润滑剂对中间护套与内绳股层之间的第四接触区的固定连接进行润滑。
4.根据权利要求3所述的可驱动的承载或牵引装置，其特征在于，外护套与股绳在第一接触区中至少部分地相互熔融在一起，和/或中间套与绳股在第四接触区中至少部分地相互熔融在一起，和/或绳股的基体材料具有至少一种促使材料连接的添加剂，和/或外护套在第一接触区至少部分地与绳股的基体材料熔融在一起，和/或中间套在第四接触区至少部分地与绳股的基体材料熔融在一起。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可驱动承载或牵引装置，其特征在于，所述可驱动的承载或牵引装置是一个单缆绳或双缆绳、扁平的皮带、齿带或多V形皮带。
6.一种制作可驱动的承载或牵引装置的方法，所述承载或牵引装置具有至少一层合成纤维材料构成的绳股和一个包覆所述绳股的外护套，其特征在于，将润滑剂与绳股的浸渍剂混合，和/或将润滑剂与外护套的材料混合，和/或将润滑剂涂覆在绳股的至少一个外表面上，和/或将润滑剂与中间套的材料混合，和/或将润滑剂涂覆在中间套上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用滑石和/或石墨粉和/或二硫化钼和/或聚四氟乙烯和/或铅和/或金和/或银和/或三氧化硼和/或氧化铅和/或氧化锌和/或氧化铜和/或三氧化钼和/或和二氧化钛作为干式润滑剂，和/或采用动物油、植物油、石化油和/或合成油或油脂和/或甘油和/或聚丁烯和/或聚酯和/或聚烯烃和/或聚乙二醇和/或硅酮和/或脂肪酸和/或天然石蜡、树脂或焦油和/或合成石蜡、树脂或焦油作为湿式润滑剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用具有有机和/或无机增稠剂的添加剂的湿式润滑剂，所述有机和/或无机增稠剂是有机聚合物和/或聚脲和/或金属皂和/或硅酸酯和/或金属氧化物和/或硅酸和/或疏水混凝土。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，外护套与绳股在第一接触区中至少部分地相互熔融在一起，和/或中间套与绳股在第四接触区中至少部分地相互熔融在一起，和/或绳股的基体材料具有至少一种材料材料连接的添加剂，和/或外护套在第一接触区至少部分地与绳股的基体材料熔融在一起，和/或中间套在第四接触区至少部分地与绳股的基体材料熔融在一起。
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