本發(fā)明涉及電梯配件技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種曳引鋼帶。
背景技術(shù):
曳引式電梯作為一種垂直運(yùn)輸工具,與現(xiàn)代社會(huì)生活息息相關(guān),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快,高層建筑物越來(lái)越多,電梯承擔(dān)著大量的人流及物流的運(yùn)輸,電梯在建筑物中承擔(dān)的作用已經(jīng)變得非常重要,是現(xiàn)代社會(huì)生活不可或缺的一部分。
在電梯曳引作業(yè)中,完成提升、牽引、拉緊和承載功能的部件包括曳引鋼帶或鋼絲繩。鋼絲繩具有鋼材用量大、容易磨損、受力不均勻、需潤(rùn)滑、會(huì)生銹、維修保養(yǎng)麻煩、安裝要求高等缺點(diǎn),隨著電梯技術(shù)的發(fā)展,已出現(xiàn)了用提升鋼帶代替鋼絲繩的趨勢(shì)。提升鋼帶相較于鋼絲繩具有減小井道面積、降低機(jī)房高度和安全環(huán)保等優(yōu)勢(shì),其優(yōu)勢(shì)是鋼絲繩無(wú)法比擬的。因此,研制應(yīng)用于鋼帶電梯的高性能鋼帶具有非常重要的意義。實(shí)際應(yīng)用中,鋼帶存在著易斷絲、易變形、異常磨損、維護(hù)難等問(wèn)題,其質(zhì)量在一定程度上限制了鋼帶電梯的運(yùn)行品質(zhì)與推廣。因此,有必要提供一種抗破斷力大、抗扭轉(zhuǎn)和抗疲勞性能較好的曳引鋼帶。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。為此,本發(fā)明的目的在于提出一種具有較好的抗破斷力和抗疲勞性能的曳引鋼帶。
一種曳引鋼帶,包括包覆層和在所述包覆層中間隔排布的多個(gè)鋼絲繩,
所述包覆層為扁平結(jié)構(gòu),所述包覆層與所述鋼絲繩的表面粘接,且所述包覆層的彈性材料浸入所述鋼絲繩本體的縫隙,
多個(gè)所述鋼絲繩同層排布,且相鄰的所述鋼絲繩捻向相反,所述鋼絲繩為由中心股和多個(gè)外層股構(gòu)成的兩層捻制結(jié)構(gòu),所述鋼絲繩與所述中心股捻向相同,所述外層股與所述中心股捻向相反。
進(jìn)一步地,所述中心股采用三層捻制結(jié)構(gòu),所述中心股由內(nèi)向外依次包括第一中心單絲、多個(gè)內(nèi)層單絲和多個(gè)第一外層單絲,所述第一外層單絲的數(shù)量大于所述內(nèi)層單絲的數(shù)量,所述第一外層單絲的捻距大于所述內(nèi)層單絲的捻距。
進(jìn)一步地,所述內(nèi)層單絲和所述第一外層單絲均與所述第一中心單絲的直徑不同。
進(jìn)一步地,所述外層股采用二層捻制結(jié)構(gòu),所述外層股包括第二中心單絲和多個(gè)第二外層單絲,所述第二外層單絲圍繞所述第二中心單絲設(shè)置,且所述第二外層單絲的捻距大于所述第一外層單絲的捻距。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩的捻距大于所述第二外層單絲的捻距。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩的數(shù)量為8~20個(gè)。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩采用碳素鋼制成,所述碳素鋼的含碳量為0.7%~0.75%,硅含量為0.15%~0.3%,錳含量為0.45%~0.6%,磷含量≤0.02%,硫含量≤0.02%。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩的單絲表面均進(jìn)行了鍍銅鍍鋅處理。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩本體的縫隙包括所述外層股與所述中心股之間的縫隙、相鄰的所述外層股之間的縫隙、所述第二中心單絲與所述第二外層單絲之間的縫隙以及相鄰的所述第二外層單絲之間的縫隙。
實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明為扁平帶狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和量產(chǎn)。
2、本發(fā)明包括包覆層和鋼絲繩,所述鋼絲繩在所述包覆層中同層間隔排布,且包覆層的彈性材料充填于相鄰鋼絲繩之間,能有效避免運(yùn)行過(guò)程中相鄰所述鋼絲繩之間的磨損。
3、本發(fā)明中每相鄰兩鋼絲繩為相反捻向,消除了鋼絲繩生產(chǎn)工藝所帶來(lái)的殘余扭轉(zhuǎn)等缺陷,降低了生產(chǎn)工藝中因牽引力不均勻帶來(lái)的每根鋼絲繩張力不一致的風(fēng)險(xiǎn),且保證了鋼帶的平整效果。
4、本發(fā)明中鋼絲繩的捻向采用混合捻,且捻距設(shè)置均勻合理,使得鋼絲繩具有較好的柔韌性及彈性,多個(gè)鋼絲繩通過(guò)包覆層連為一體,保證了鋼帶的伸長(zhǎng)率。
5、本發(fā)明中所述鋼絲繩的單絲表面均進(jìn)行了鍍銅鍍鋅處理,增強(qiáng)了鋼絲繩內(nèi)部與彈性材料的粘著力,同時(shí)鋼絲繩內(nèi)部間隙滲入的彈性材料能夠有效減少鋼絲繩的內(nèi)部磨損,能滿足破斷力跟延伸率要求,大幅度提升了產(chǎn)品的疲勞壽命能力。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。
圖1是本發(fā)明提供的曳引鋼帶的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明提供的鋼絲繩的橫截面示意圖。
其中,1-包覆層,2-鋼絲繩,3-中心股,31-第一中心單絲,32-內(nèi)層單絲,33-第一外層單絲,4-外層股,41-第二中心單絲,42-第二外層單絲。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,所述實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以使固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以使直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
實(shí)施例
本實(shí)施例提供了一種具有較好的抗破斷力和抗疲勞性能的曳引鋼帶,具體技術(shù)方案如下:
一種曳引鋼帶,請(qǐng)參照?qǐng)D1,包括包覆層1和在包覆層1中間隔排布的多個(gè)鋼絲繩2。
包覆層1為扁平結(jié)構(gòu),包覆層1與鋼絲繩2的表面粘接,包覆層1采用彈性材料制成,彈性材料充填于多個(gè)鋼絲繩2之間并包覆在鋼絲繩2外圍,且彈性材料浸入鋼絲繩2本體的縫隙。
電梯運(yùn)行過(guò)程中,鋼絲繩2在通過(guò)曳引輪時(shí)發(fā)生彎曲,由于曲率的差異,鋼絲繩2之間存在相對(duì)的位移,采用彈性材料間隔能有效避免相鄰鋼絲繩2在此位移過(guò)程中的磨損。并且,上述情況下鋼絲繩2之間的彈性材料也會(huì)產(chǎn)生形變,需要包覆層1具備一定的柔性和厚度,避免反復(fù)受力變形導(dǎo)致的失效。優(yōu)選地,包覆層1的左、右邊緣與臨近的最外側(cè)的鋼絲繩2的距離為0.5~1.1mm,相鄰的鋼絲繩2之間的距離為2.1~2.7mm,鋼帶的厚度為3.2~3.4mm。在一個(gè)實(shí)施例中,包覆層1的單邊厚度大于0.5mm??蛇x地,包覆層1的一側(cè)為厚度為0.5mm,包覆層1的另一側(cè)為厚度為0.7mm;可選地,包覆層1的兩側(cè)厚度相同,包覆層1的一側(cè)所采用的材料比包覆層1的另一側(cè)所采用的材料具有更好的阻燃性。
包覆層1采用的材料包括熱塑性聚氨酯彈性體和橡膠,柔韌性好。
包覆層1具有以下定量特征:直線度為1mm/1m,密度為1.42gcm3,23攝氏度下的拉伸應(yīng)力為20mpa,伸長(zhǎng)率為580%,破斷拉力≥45kn,在彎曲直徑87mm、彎曲角60°的條件下,測(cè)試達(dá)到5000000次時(shí)才開(kāi)始損壞。
此外,包覆層1采用的材料應(yīng)具有以下定性特征:
(1)無(wú)鹵。常用的防火阻燃的材料為含鹵阻燃聚合物,而含鹵阻燃聚合物材料在燃燒時(shí)易分解生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體(如氯化氫等),有的甚至產(chǎn)生高濃度的二惡英而造成“二次災(zāi)害”,因此包覆層1有必要采用對(duì)人無(wú)害、綠色環(huán)保的無(wú)鹵材料。
(2)阻燃等級(jí)達(dá)到ulv0級(jí)。ul是以塑料材料標(biāo)準(zhǔn)試片經(jīng)火焰燃燒后的自燃時(shí)間、自燃速度、掉落的顆粒狀態(tài)來(lái)訂定塑料材料的耐燃等級(jí),按照等級(jí)的優(yōu)劣順序,依次是hb、v2、v1、v0、5v。其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后,火焰在30秒內(nèi)熄滅,且不能有燃燒物掉下。
(3)耐水解穩(wěn)定性好。考慮到電梯存在露天設(shè)置的情況,為保證鋼帶電梯的耐用性,電梯的電子元件均進(jìn)行了防水處理,對(duì)應(yīng)的,鋼帶的包覆層1也應(yīng)采用具有一定耐水解穩(wěn)定性的材料。
(4)具有抗微生物作用,能夠在較長(zhǎng)時(shí)間中抑制細(xì)菌在聚合物上的粘附和增殖,避免材料被微生物降解進(jìn)而影響工件的耐用性。
(5)低溫下仍具有很好的柔性。電梯通常置于室外,難以避免受溫度變化帶來(lái)的影響,在電梯運(yùn)行過(guò)程中,由鋼帶繞曳引輪運(yùn)轉(zhuǎn)牽引轎廂運(yùn)動(dòng),鋼帶包括包覆層1和內(nèi)置于包覆層1中的鋼絲繩2,因此,包覆層1的柔性將影響鋼帶的柔性,并直接影響電梯的正常平穩(wěn)運(yùn)行。
此外,為實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,包覆層1中可摻雜回料?;亓希卜Q為再生料,是生產(chǎn)中的廢棄料或使用后的陳舊料經(jīng)過(guò)重新加工后形成的材料,常應(yīng)用于有機(jī)板,尼龍,低密度聚乙烯板,abs塑料等行業(yè)。根據(jù)不同的產(chǎn)品需求,可以采用相應(yīng)的加工手段,制造出不同屬性的回料,包覆層1摻雜的回料的占比不超過(guò)35%,回料的添加可用于增強(qiáng)包覆層1的耐磨性,可選地,回料包括玻璃纖維織物、阻燃織物、金屬線網(wǎng)等材料。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1,多個(gè)鋼絲繩2在包覆層1中同層排布,且相鄰的鋼絲繩2捻向相反。通常包覆層1中間隔排布的鋼絲繩2數(shù)量為8~20個(gè),優(yōu)選地,相鄰鋼絲繩2之間的間隔大小相同。在一個(gè)實(shí)施例中,鋼絲繩2數(shù)量為8-12個(gè),在一個(gè)實(shí)施例中,鋼絲繩2數(shù)量為12-16個(gè),在一個(gè)實(shí)施例中,鋼絲繩2數(shù)量為16-20個(gè)。
鋼絲繩2采用兩層捻制結(jié)構(gòu),請(qǐng)參照?qǐng)D2,包括中心股3和多個(gè)外層股4,鋼絲繩2與中心股3捻向相同,外層股4與中心股3捻向相反。本實(shí)施例所采用的鋼絲繩2結(jié)構(gòu)既適用于用單繩提升自由懸掛的負(fù)載,也適用于用多繩提升大高度的自由懸掛的負(fù)載。由于鋼絲繩2的內(nèi)外層捻向不同,即中心股3和外層股4的捻向相反,使得鋼絲繩2生產(chǎn)工藝所帶來(lái)的殘余扭轉(zhuǎn)等缺陷能夠消除,從而保證了鋼帶的包覆層1表面平整,同時(shí)還降低了生產(chǎn)工藝中因牽引力不均勻帶來(lái)的每根鋼絲繩2張力不一致的風(fēng)險(xiǎn)。
作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,鋼絲繩2由1只中心股3及8只外層股4組成,鋼絲繩2的橫截面形狀為正八邊形。
中心股3采用三層捻制結(jié)構(gòu),由內(nèi)向外依次包括1根第一中心單絲31、6個(gè)內(nèi)層單絲32和12個(gè)第一外層單絲33,中心股3的橫截面形狀為正十二邊形。第一中心單絲31的線徑大于第一外層單絲33的線徑,內(nèi)層單絲32和第一外層單絲33的線徑相同,第一外層單絲33的捻距大于內(nèi)層單絲32的捻距。具體的,中心1根單絲采用外層單絲線徑的1.1~1.2倍關(guān)系;6個(gè)內(nèi)層單絲32的捻距為20~25倍線徑,12個(gè)第一外層單絲33的捻距為40~45倍線徑,
外層股4采用二層捻制結(jié)構(gòu),外層股4包括1個(gè)第二中心單絲41和6個(gè)第二外層單絲42,6個(gè)第二外層單絲42均圍繞第二中心單絲41設(shè)置,外層股4的橫截面形狀為正六邊形。第二中心單絲41和第二外層單絲42的線徑均為中心股3第一中心單絲31的線徑的85%,且第二中心單絲41和第二外層單絲42的捻距為線徑的45~50倍。
在一個(gè)實(shí)施例中,鋼絲繩2直徑為0.18±0.08mm,金屬截面積為1.56mm2,鋼絲繩2的結(jié)構(gòu)為19+8×7sszs/zzsz,捻距為0/16.5mm。中心股3的結(jié)構(gòu)為1×0.190+6×0.170+12×0.170(單位mm),捻距為0/3.8/8mm。外層股4的結(jié)構(gòu)為1×0.160+6×0.160(單位mm),捻距為0/8.8mm。
在一個(gè)實(shí)施例中,鋼絲繩2的結(jié)構(gòu)為7×7×0.22szs/zsz。
需要指出的是,以上的鋼絲繩2在結(jié)構(gòu)上存在如下關(guān)系:內(nèi)層單絲32的捻距(3.8mm)<第一外層單絲33的捻距(8mm)<第二外層單絲42的捻距(8.8mm)<外層股4的捻距(16.5mm),由于捻距不同,鋼絲繩2本體存在縫隙,縫隙具體分布情況如下:外層股4與中心股3之間存在縫隙,相鄰的外層股4之間存在縫隙,第二中心單絲41與第二外層單絲42之間存在縫隙,相鄰的第二外層單絲42之間也存在縫隙。由于鋼絲繩2為對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此縫隙分布相對(duì)均勻,鋼帶制作過(guò)程中,包覆層1的彈性材料滲透至鋼絲繩2本體的縫隙中,增加了聚氨酯與鋼絲繩2的結(jié)合能力,具備很好的柔韌性及彈性,又同時(shí)能滿足破斷力跟延伸率要求,大幅度提升了產(chǎn)品的疲勞壽命能力。
本實(shí)施例中提供的鋼帶能夠與牽引輪小于90mm的曳引機(jī)配合使用,其包角范圍為110°~180°,最大速度為6m/s,最大提升高度為150m,在180°的范圍扭曲布局最小距離1500mm。最小安全系數(shù)為12,與鋼輪的摩擦系數(shù)大于0.4μz,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.176,靜摩擦系數(shù)為0.24。作為本發(fā)明的一種可選的實(shí)施方式,其單品長(zhǎng)度為1000m,寬度為29.5~31mm,包覆層1的一側(cè)相對(duì)與另一側(cè)的平行度為0.05,牽引輪直徑為87mm,垂直方向保持力為59n。
鋼絲繩2采用高強(qiáng)度碳素鋼制成,具備很好的抗拉強(qiáng)度、彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比。具體的,其抗拉強(qiáng)度為2500n/mm2,破斷拉力為3500~3800n。碳素鋼的含碳量為0.7%~0.75%,硅含量為0.15%~0.3%,錳含量為0.45%~0.6%,磷含量≤0.02%,硫含量≤0.02%。通過(guò)控制磷含量≤0.02%和硫含量≤0.02%,以降低鋼絲脆硬斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
為了使鋼絲與包覆層1更好的結(jié)合,要選擇良好的粘結(jié)工藝。本實(shí)施例在鋼絲繩2的單絲表面均進(jìn)行了鍍銅鍍鋅處理。鋼絲繩2鍍銅鍍鋅的主要作用有兩點(diǎn):一是提高鋼絲繩2與包覆層1的彈性材料之間的粘著力,二是能夠達(dá)到防水防潮防腐蝕的效果。現(xiàn)有技術(shù)中,鋼絲繩2鍍鋅鍍銅工藝通常只應(yīng)用于鋼絲繩2表面,而本發(fā)明中鋼絲繩2的單絲表面均進(jìn)行了鍍銅鍍鋅處理,使得包覆層1滲入鋼絲繩2本體間隙的彈性材料能夠與鋼絲繩2內(nèi)部也產(chǎn)生較好的粘著力,提高了鋼絲繩2的柔韌性。
由于鋼絲之間以及繩股之間的磨損是影響鋼絲繩2壽命的主要因素,因此,本實(shí)施例通過(guò)往鋼絲繩2本體間隙滲入彈性材料,還達(dá)到了減少鋼絲繩2內(nèi)部磨損,進(jìn)而減少斷絲、延長(zhǎng)使用壽命的作用。
實(shí)施本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明為扁平帶狀結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和量產(chǎn)。
2、本發(fā)明包括包覆層和鋼絲繩,所述鋼絲繩在所述包覆層中同層間隔排布,且包覆層的彈性材料充填于相鄰鋼絲繩之間,能有效避免運(yùn)行過(guò)程中相鄰所述鋼絲繩之間的磨損。
3、本發(fā)明中每相鄰兩鋼絲繩為相反捻向,消除了鋼絲繩生產(chǎn)工藝所帶來(lái)的殘余扭轉(zhuǎn)等缺陷,降低了生產(chǎn)工藝中因牽引力不均勻帶來(lái)的每根鋼絲繩張力不一致的風(fēng)險(xiǎn),且保證了鋼帶的平整效果。
4、本發(fā)明中鋼絲繩的捻向采用混合捻,且捻距設(shè)置均勻合理,使得鋼絲繩具有較好的柔韌性及彈性,多個(gè)鋼絲繩通過(guò)包覆層連為一體,保證了鋼帶的伸長(zhǎng)率。
5、本發(fā)明中所述鋼絲繩的單絲表面均進(jìn)行了鍍銅鍍鋅處理,增強(qiáng)了鋼絲繩內(nèi)部與彈性材料的粘著力,同時(shí)鋼絲繩內(nèi)部間隙滲入的彈性材料能夠有效減少鋼絲繩的內(nèi)部磨損,能滿足破斷力跟延伸率要求,大幅度提升了產(chǎn)品的疲勞壽命能力。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,本領(lǐng)域人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改和變型。