鈦鋼復合電梯曳引輪及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種鈦鋼復合電梯曳引輪，包括帶有曳引繩槽的輪緣、輪輻、軸套，其技術(shù)要點是：所述輪緣為鈦鋼復合結(jié)構(gòu)，曳引繩槽設(shè)置在輪緣鈦合金層的外側(cè)，輪緣通過輪緣碳鋼層與輪輻焊接；輪輻為輪輻碳鋼層-輪輻泡沫鋁層-輪輻碳鋼層構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)；軸套與輪輻焊接。從根本上解決了高速電梯曳引輪碳鋼材質(zhì)摩擦系數(shù)低導致的半圓槽曳引輪曳引力低、V形槽曳引輪局限性高等問題。同時，本發(fā)明采用復合結(jié)構(gòu)，具有重量輕、吸波減震的功能。
【專利說明】鈦鋼復合電梯曳引輪及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種起重設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種鈦鋼復合電梯曳引輪及其生
產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]曳引輪是電梯的曳引機上的繩輪，也稱曳引繩輪或電梯的驅(qū)繩輪，是電梯傳遞曳引動力的裝置，利用電梯的曳引鋼絲繩與曳引輪緣上繩槽的摩擦力傳遞動力?，F(xiàn)有曳引輪通常采用球墨鑄鐵制造，曳引輪驅(qū)動電梯運行的曳引力是由曳引繩與曳引輪繩槽之間的摩擦力產(chǎn)生的，因此曳引輪繩槽的形狀直接關(guān)系到曳引力的大小和曳引繩的壽命。曳引輪繩槽的形狀包括半圓槽、帶切口的半圓槽(又稱凹形槽)、V形槽等。
[0003]其中，半圓槽與曳引繩接觸面積大，曳引繩形變小，有利于延長曳引繩和曳引輪壽命。但半圓槽繩槽的當量摩擦系數(shù)小，曳引力低，為了提高曳引能力，必須用復繞曳引繩的方法，以增大曳引繩在曳引輪上的包角，它多用在全繞式高速無齒輪曳引機直流電梯上。半圓槽還廣泛用于導向輪、轎頂輪、對重輪的繩槽。
[0004]V形槽兩側(cè)對曳引繩產(chǎn)生很大擠壓力，曳引繩與V形槽接觸面積小，接觸面的單位壓力(比壓)大，曳引繩形變大，曳引繩與V形槽間具有較高的當量摩擦系數(shù)，可獲得很大的驅(qū)動力。但這種繩槽的槽形和曳引繩的磨損較快，而V形槽磨損將導致曳引繩中心下移，槽形接近帶切口的半圓槽，當量摩擦系數(shù)大幅下降。因此，V形槽通常只能用于輕載、低速電梯上。
[0005]因此需要一種摩擦系數(shù)電梯曳引輪，以克服上述半圓槽曳引輪曳引力低、V形槽曳引輪局限性高等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鈦鋼復合電梯曳引輪及其生產(chǎn)方法，從根本上解決了上述問題。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:該鈦鋼復合電梯曳引輪包括帶有曳引繩槽的輪緣、輪輻、軸套，其技術(shù)要點是:所述輪緣為鈦鋼復合結(jié)構(gòu)，曳引繩槽設(shè)置在輪緣鈦合金層的外側(cè)，輪緣通過輪緣碳鋼層與輪輻焊接；輪輻為輪輻碳鋼層-輪輻泡沫鋁層-輪輻碳鋼層構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)；軸套與輪輻焊接。
[0008]所述曳引繩槽為半圓槽或凹形槽或V形槽。
[0009]該鈦鋼復合電梯曳引輪的生產(chǎn)方法，其技術(shù)要點是，包括以下步驟:
O制備鈦鋼復合管、碳鋼棒材；切割泡沫鋁板和沖壓成型的碳鋼板備用；
2)將鈦鋼復合管在鋸床上切取輪緣環(huán)，機械加工內(nèi)外表面成型鈦鋼復合輪緣備用；
3)將碳鋼板和泡沫鋁板依次放置油壓機的成型模具中，構(gòu)成碳鋼板-泡沫鋁板-碳鋼板三明治復合結(jié)構(gòu)，用油壓機將三明治復合結(jié)構(gòu)定型碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻備用；
4)截取碳鋼棒材，機械加工成型碳鋼軸套毛坯備用；5)將鈦鋼復合輪緣、碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻、碳鋼軸套毛坯組焊成為一體，機械加工各個部位的幾何形狀尺寸。
[0010]所述鈦鋼復合管的制備包括以下步驟:
①切割鈦合金板備用，將鈦合金板煨制成鈦管坯，在真空條件下用氬弧焊填補管坯接縫，將鈦管還正圓后機械加工成鈦合金短管，將鈦合金短管內(nèi)表面磨光；
②將與鈦合金短管尺寸相配合的低碳鋼短管外表面磨光后，將低碳鋼短管壓入鈦合金短管中過盈配合，在低碳鋼短管內(nèi)表面涂抹石墨粉后，將純銅或不銹鋼芯棒壓入低碳鋼短管中過盈配合；
③將上述結(jié)構(gòu)安置在氬氣保護條件下80(T90(TC保溫lh，然后自然冷卻至100°C以下取出；
④頂出純銅或不銹鋼芯棒，即得到鈦鋼復合管。
[0011]所述泡沫鋁板由密度為0.3^0.32g/cm3的鋁純鋁或鋁合金制成，氣泡直徑:T6mm。
[0012]所述碳鋼棒材和/或鈦鋼板由低碳鋼Q235制成。
[0013]所述鈦鋼復合管中，鈦層與鋼層的厚度比為5:2~3。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點及積極的技術(shù)效果是:輪緣采用鈦鋼復合材料，鈦基體上的繩槽與鋼絲繩摩擦副的靜摩擦系數(shù)是0.3，而球墨鑄鐵與鋼絲繩摩擦副靜摩擦系數(shù)是0.1。鈦基體與鋼絲繩摩擦副 是球墨鑄鐵與鋼絲繩摩擦副的2~3倍，增大了當量摩擦系數(shù)?？刹捎冒雸A槽，與曳引繩接觸面積大，曳引繩形變小，有利于延長曳引繩和曳引輪壽命，從而提高電梯的安全系數(shù)。鈦與鈦的靜摩擦系數(shù)是6.5左右，如能匹配鈦金屬絲材制作的牽引繩，則可進一步提升安全系數(shù)。采用多種金屬復合結(jié)構(gòu)制造電梯曳引輪，輪緣由鈦鋼復合材料制成，比球墨鑄鐵減重30%，同時具有良好的耐磨性。輪輻采用碳鋼板與泡沫鋁復合材料制成的三明治結(jié)構(gòu)，既具有高強度，又減輕了重量。還具有良好的抗阻尼性，提高了減震性能，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述，采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的曳引輪具有重量輕、摩擦系數(shù)大、減震性能好、使用壽命長，可靠性好等優(yōu)點，能夠大幅提高安全系數(shù)。本發(fā)明是利用結(jié)合面的結(jié)合力，結(jié)合強度245MPa，已經(jīng)完全滿足本發(fā)明結(jié)構(gòu)的力學性能要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0016]附圖標記說明:1輪緣鈦合金層、2輪緣碳鋼層、3輪輻泡沫鋁層、4輪輻碳鋼層、5輪套。
[0017]圖1是本發(fā)明曳引輪的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
根據(jù)圖1詳細闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)方法。該鈦鋼復合電梯曳引輪包括帶有曳引繩槽的輪緣、輪輻、軸套等部分。其中，輪緣為鈦鋼復合結(jié)構(gòu)，曳引繩槽設(shè)置在輪緣鈦合金層I的外側(cè)，輪緣通過輪緣碳鋼層2與輪輻焊接。輪輻為輪輻碳鋼層2-輪輻泡沫鋁層4-輪輻碳鋼層2構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)，軸套5與輪輻焊接。曳引繩槽可加工成為半圓槽或凹形槽或V形槽。[0019]該鈦鋼復合電梯曳引輪的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
1)制備鈦鋼復合管、用低碳鋼Q235制備碳鋼棒材；程序控制切割設(shè)備(如數(shù)控水刀)和沖壓設(shè)備將低碳鋼Q235制成的碳鋼板下料、沖型，程序控制切割設(shè)備切割泡沫鋁板，達到工藝要求備用。優(yōu)選的，泡沫鋁板由密度為0.3^0.32g/cm3的鋁純鋁或鋁合金制成，其氣泡直徑3~6mm。
[0020]優(yōu)選的，鈦鋼復合管的制備包括以下步驟:
①按照圖紙尺寸在數(shù)控超高壓水刀切割機床上切割鈦合金板制作鈦板條，在油壓機上用成型胎具將鈦合金板煨制成鈦管坯，在真空焊箱中用氬弧焊填補鈦管坯縱焊縫，將鈦管坯正圓后機械加工成鈦合金短管，將鈦合金短管內(nèi)表面磨光或使用鈦棒機械加工成鈦管；鈦管的機械加工工藝路線為下料-車棒-鉆孔-鏜孔；優(yōu)選的，鈦管坯層與鋼短管層的厚度比為5:2。
[0021]②將與鈦合金短管尺寸相配合的低碳鋼短管外表面磨光，用油壓機將低碳鋼短管壓入鈦合金短管中與鈦合金短管中過盈配合，在低碳鋼短管內(nèi)表面涂抹石墨粉后，將純銅或不銹鋼芯棒壓入低碳鋼短管中過盈配合。
[0022]③將上述結(jié)構(gòu)安置在氬氣保護的熱處理爐中80(T900°C保溫lh，然后隨爐冷卻至100°C以下取出。
[0023]④在油壓機上，用胎具頂出純銅或不銹鋼芯棒，即得到鈦鋼復合管。
[0024]熱處理爐中80(T90(TC保溫Ih的作用是進行鈦合金短管與低碳鋼短管之間的擴散焊，利用鈦合金、低碳鋼、純銅或不銹鋼在高溫時的不同膨脹系數(shù)產(chǎn)生對結(jié)合面的膨脹力，滿足鈦鋼結(jié)合面擴散焊的技術(shù)條件。膨脹系數(shù):鈦合金(8.8X 10_6~9.0Xl(TfWK)〈低碳鋼(1.2Xl(T5m/K) <不銹鋼(1.6Xl(T5m/K) <純銅(1.85X l(T5m/K)
2)制作鈦鋼復合輪緣:將鈦鋼復合管在鋸床上切取輪緣環(huán)，機械加工內(nèi)外表面，達到工藝尺寸備用。
[0025]3)制作碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻(輪轂):在油壓機工作臺安置的成形模具中，將碳鋼板和泡沫鋁板依次放置油壓機的成型模具中，構(gòu)成碳鋼板-泡沫鋁板-碳鋼板三明治復合結(jié)構(gòu)，用油壓機將三明治復合結(jié)構(gòu)定型備用。
[0026]4)制作碳鋼軸套毛坯:將碳鋼棒材在鋸床截取圖紙尺寸長度，經(jīng)過機械加工達到工藝要求尺寸備用。
[0027]5)將鈦鋼復合輪緣、碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻、碳鋼軸套毛坯采用氬弧焊組焊(組合焊接)成為一體，達到工藝要求。經(jīng)過機械加工，完成曳引輪各個部位幾何形狀尺寸，達到圖紙要求。
[0028]實施例2
步驟②中，鈦管坯層與鋼短管層的厚度比為5:3，其他步驟同實施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦鋼復合電梯曳引輪，包括帶有曳引繩槽的輪緣、輪輻、軸套，其特征在于:所述輪緣為鈦鋼復合結(jié)構(gòu)，曳引繩槽設(shè)置在輪緣鈦合金層的外側(cè)，輪緣通過輪緣碳鋼層與輪輻焊接；輪輻為輪輻碳鋼層-輪輻泡沫鋁層-輪輻碳鋼層構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)；軸套與輪輻焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦鋼復合電梯曳引輪，其特征在于:所述曳引繩槽為半圓槽或凹形槽或V形槽。
3.一種鈦鋼復合電梯曳引輪的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)制備鈦鋼復合管、碳鋼棒材；切割泡沫鋁板和沖壓成型的碳鋼板備用； 2)將鈦鋼復合管在鋸床上切取輪緣環(huán)，機械加工內(nèi)外表面成型鈦鋼復合輪緣備用； 3)將碳鋼板和泡沫鋁板依次放置油壓機的成型模具中，構(gòu)成碳鋼板-泡沫鋁板-碳鋼板三明治復合結(jié)構(gòu)，用油壓機將三明治復合結(jié)構(gòu)定型碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻備用； 4)截取碳鋼棒材，機械加工成型碳鋼軸套毛坯備用； 5)將鈦鋼復合輪緣、碳鋼泡沫鋁三明治復合輪輻、碳鋼軸套毛坯組焊成為一體，機械加工各個部位的幾何形狀尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦鋼復合電梯曳引輪的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述鈦鋼復合管的制備包括以下步驟: ①切割鈦合金板備用，將鈦合金板煨制成鈦管坯，在真空條件下用氬弧焊填補管坯接縫，將鈦管還正圓后機械加工成鈦合金短管，將鈦合金短管內(nèi)表面磨光； ②將與鈦合金短管尺寸相配合的低碳鋼短管外表面磨光后，將低碳鋼短管壓入鈦合金短管中過盈配合，在低碳鋼短管內(nèi)表面涂抹石墨粉后，將純銅或不銹鋼芯棒壓入低碳鋼短管中過盈配合； ③將上述結(jié)構(gòu)安置在氬氣保護條件下80(T90(TC保溫lh，然后自然冷卻至100°C以下取出； ④頂出純銅或不銹鋼芯棒，即得到鈦鋼復合管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈦鋼復合電梯曳引輪的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述泡沫鋁板由密度為0.3^0.32g/cm3的鋁純鋁或鋁合金制成，氣泡直徑3飛_。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的，其特征在于:所述碳鋼棒材和/或鈦鋼板由低碳鋼Q235制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的，其特征在于:所述鈦鋼復合管中，鈦層與鋼層的厚度比為5:2~3。
【文檔編號】B23P15/14GK103803384SQ201410091541
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】閻東輝, 宋洪海 申請人:沈陽和世泰通用鈦業(yè)有限公司