本發(fā)明涉及電梯設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈。

背景技術(shù)：

電梯在運行過程中，轎廂側(cè)和對重側(cè)的鋼絲繩的長度在不斷變化，從而引起曳引輪兩側(cè)鋼絲繩重量的變化，這種變化在電梯提升高度不大時，對電梯的運行性能影響不大，但提升超過一定高度時，會嚴(yán)重影響電梯運行的穩(wěn)定性，危及乘客的安全。為此，當(dāng)電梯的提升高度超過一定高度時，必須要設(shè)置具有一定重量的部件來平衡因高度變化帶來的重量變化，這就是電梯平衡補償鏈，是對電梯的運行起平衡作用的部件。要求其具有承載負(fù)荷大、運行噪聲小、不易扭曲、強度大等特點。在現(xiàn)有技術(shù)中，電梯平衡補償鏈的制備方法通常是在錨鏈外圍包覆一層pvc高分子材料或者橡膠，以達(dá)到保護(hù)錨鏈、減少磨損、降低運行時噪音的作用，但是，通常，在電梯正常運行過程中，包裹層往往由于耐磨性不佳或者強度不夠，造成包覆層一定的磨損，降低了電梯平衡補償鏈的使用壽命。因此，需要提供一種更為有效的電梯平衡補償鏈，尤其是包覆層材料。

如中國專利cn106286710a提供了一種寬體電梯平衡補償鏈及其生產(chǎn)工藝，包括:錨鏈及包覆于錨鏈外的外裹層，所述外裹層與所述錨鏈為澆注在一起的實心整體件；所述外裹層包括原料：彈性體樹脂、阻燃劑及加工助劑，其中，所述彈性體樹脂包括：苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烴熱塑性彈性體，所述阻燃劑包括：阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑和阻燃協(xié)效劑；所述錨鏈為結(jié)構(gòu)鋼，結(jié)構(gòu)鋼包括：主要元素：fe、c、si、mn、cr、mo、ni、nb、al，及殘余元素：cu、p、s、n，各元素所占的質(zhì)量百分比為：c：0.1％-0.28％、si：0.15％-0.4％、mn：0.2％-1.7％、cr：0.5％-1.2％、mo：0.2％-0.5％、ni：0.8％-1.00％、nb：0.02％-0.08％、al：0.01％-0.04％、cu≤0.20％、p≤0.02％、s≤0.005％、n：0.004％-0.009％，其余含量為fe。該發(fā)明通過改變外裹層材料以及加工工藝，使外裹層耐開裂、硬度大，但是，該發(fā)明外裹層只包含高分子材料，而本發(fā)明增加了纖維增強材料，較該發(fā)明而言具有更有效的實施效果。

又如中國專利cn103398142a提供了一種新型電梯平衡補償鏈，包括金屬鏈條，所述金屬鏈條的外部包裹有包裹層，所述包裹層的外部設(shè)有外護(hù)套，在所述外護(hù)套的外部設(shè)有纖維層，所述外護(hù)套為pvc復(fù)合材料層。該發(fā)明采用上述多層包裹的結(jié)構(gòu)，從而使得電梯平衡補償量具有強度高、耐磨性好、耐低溫性能好的效果，然而，該發(fā)明使用原料過于簡單，包裹方式較為原始，達(dá)到的實施效果也較本發(fā)明而言較為一般，其包裹方式無法真正達(dá)到所需要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在電梯平衡補償鏈易磨損、易腐蝕、強度不夠等問題，本發(fā)明提供了一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈。

一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，包括錨鏈和包覆外層，所述錨鏈和包覆外層為澆注在一起的實心整體件，其特征在于：所述包覆外層包括纖維增強層和高分子材料層，所述纖維增強層為表面平整的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述纖維增強層包括纖維增強材料和基體材料，所述纖維增強材料為納米級材料。

在一些實施方式中，所述纖維增強材料為石墨烯纖維，所述基體材料為氯代不飽和聚酯樹脂或乙烯基環(huán)氧樹脂。

在一些實施方式中，所述纖維增強層與高分子材料層分層布局，由里到外，所述纖維增強層與高分子材料層排列方式為：纖維材料層-高分子材料層。

在一些實施方式中，所述纖維增強層與高分子材料層分層布局，由里到外，所述纖維增強層與高分子材料層排列方式為：高分子材料層-纖維材料層-高分子材料層。

在一些實施方式中，所述纖維增強層配料百分比為：纖維增強材料68％，基體材料32％；所述纖維增強層的厚度為50～100微米。

在一些實施方式中，所述纖維增強層與高分子材料層混合夾雜布局，所述纖維增強材料、基體材料和高分子材料的配料百分比為：纖維增強材料30％，基體材料20％，高分子材料50％。

在一些實施方式中，所述纖維增強層與高分子材料層混合夾雜布局，所述纖維增強材料、基體材料和高分子材料的配料百分比為：纖維增強材料40％，基體材料20％，高分子材料40％。

在一些實施方式中，所述纖維增強層的網(wǎng)格中間還填充有保溫材料，所述保溫材料為納米級二氧化硅氣凝膠氈。

在一些實施方式中，所述高分子材料層包括熱塑性彈性體粒子、阻燃劑和加工助劑；所述熱塑性彈性體粒子為pvc彈性體顆粒；所述阻燃劑為無鹵阻燃劑，所述無鹵阻燃劑是氫氧化鋁或氫氧化鎂；所述加工助劑包括抗氧劑、潤滑劑、填料劑和著色劑；所述高分子材料的配料百分比為：pvc彈性體顆粒35％-60％，無鹵阻燃劑26％-30％，加工助劑10％-39％。

在一些實施方式中，所述錨鏈的原料為不銹鋼，主要包含元素fe，其余元素為c、si、mn、cr、ni、al、mo、ti、b、cu、p和s，各個元素所占的質(zhì)量百分比為：c：0.12％-0.20％、si：0.30％-2.00％、mn：0.50％-1.60％、cr：0.40％-1.02％、ni：0.80％-1.10％、al：0.01％-0.03％、mo：0.15％-0.62％、ti：0.01％-0.03％、b：0.001％-0.005％、cu≤0.50％、p≤0.045％、s≤0.055％，其余為fe。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈產(chǎn)生的有益效果是：

一、本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，包覆外層在傳統(tǒng)高分子材料的基礎(chǔ)之上增加了纖維增強材料，纖維增強材料為納米級石墨烯纖維，通過高分子材料與纖維增強材料的配合使用，使得加工成型的電梯平衡補償鏈耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕，且表現(xiàn)出很高的比強度，可適用于高速、大型電梯的使用。

二、本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，纖維增強材料使用納米級的石墨烯纖維，相比于傳統(tǒng)的玻璃纖維和普通碳纖維等纖維增強材料，具有更優(yōu)越的性能，具有高耐磨性、高強韌性，且纖維增強層的厚度控制在微米級，不增加電梯平衡補償鏈的重量和截面粗細(xì)。

三、本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，其包覆外層的高分子材料層與纖維增強層有兩種布局方式，可將高分子材料層與纖維增強層單獨制備，單獨擠出成型，分層布局；也可將高分子材料層與纖維增強層的所有原材料按配料百分比混合，擠出成型，混合夾雜布局。兩種布局方式滿足了不同生產(chǎn)條件下的工藝需求，且兩種布局方式所制備而得的電梯平衡補償鏈具備各自獨特的性能優(yōu)勢，可滿足不同產(chǎn)品的需求，具有靈活適用的優(yōu)點。

四、本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，所述纖維增強層的網(wǎng)格之間具有保溫材料，所述保溫材料為納米級二氧化硅氣凝膠氈，在纖維增強層的網(wǎng)格之間加入高性能納米級保溫材料，可使電梯平衡補償鏈適用于低溫環(huán)境，可在-60℃的超低溫環(huán)境下仍然保持較好的使用性能，其包覆外層不僵硬不皸裂，達(dá)到電梯平衡補償鏈性能新指標(biāo)。

五、本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，錨鏈材料使用不銹鋼，同時對各元素所占的質(zhì)量百分比進(jìn)行了細(xì)微調(diào)整，尤其體現(xiàn)在加入了微量的硼元素，從而成倍地提高了不銹鋼的淬透性，使用淬透性好的不銹鋼鋼材作為電梯平衡補償鏈的錨鏈，可使錨鏈整個截面獲得均勻一致的力學(xué)性能，減少變形和開裂。

附圖說明

圖1是本發(fā)明披露的電梯平衡補償鏈第一種包覆方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明披露的電梯平衡補償鏈第二種包覆方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明披露的電梯平衡補償鏈第三種包覆方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明披露的電梯平衡補償鏈第四種包覆方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，包括錨鏈1和包覆外層2，所述錨鏈1和包覆外層2為澆注在一起的實心整體件，其創(chuàng)新點在于：所述包覆外層2包括纖維增強層21和高分子材料層22，所述纖維增強層21為表面平整的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，所述纖維增強層21包括纖維增強材料和基體材料，所述纖維增強材料為納米級材料。具體的，所述纖維增強材料為石墨烯纖維，所述基體材料為氯代不飽和聚酯樹脂或乙烯基環(huán)氧樹脂。具體的，所述高分子材料層22包括熱塑性彈性體粒子、阻燃劑和加工助劑；所述熱塑性彈性體粒子為pvc彈性體顆粒；所述阻燃劑為無鹵阻燃劑，所述無鹵阻燃劑是氫氧化鋁或氫氧化鎂；所述加工助劑包括抗氧劑、潤滑劑、填料劑和著色劑；所述高分子材料的配料百分比為：pvc彈性體顆粒35％-60％，無鹵阻燃劑26％-30％，加工助劑10％-39％。纖維增強材料和基體材料組成的纖維增強復(fù)合材料在現(xiàn)有技術(shù)中已有所體現(xiàn)，通常具有如下特點：比強度高，比模量大；具有可設(shè)計性；抗腐蝕性和耐久性能好，可廣泛應(yīng)用于航天、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域。通常，纖維增強材料為玻璃纖維或碳纖維，基體材料為合成樹脂，然而，玻璃纖維耐磨性較差，普通碳纖維又很難達(dá)到微米級的厚度，很容易增加電梯平衡補償鏈的整體重量和厚度。因此，本發(fā)明使用納米級的石墨烯纖維作為纖維增強層的纖維增強材料，再配合成樹脂基體材料，具體的，為氯代不飽和聚酯樹脂或乙烯基環(huán)氧樹脂，通過氣相化學(xué)沉積法在基體材料上形成納米級的石墨烯材料。優(yōu)化的，所述氯代不飽和聚酯樹脂具有優(yōu)良的自熄性能和耐腐蝕性能，作為纖維增強層的基體材料，可高度增加纖維增強層的耐腐蝕性能，從而增加電梯平衡補償鏈的耐腐蝕性能；同時，由于其具有自熄性能，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，在一定程度上也減少了電梯平衡補償鏈上火勢的蔓延速度，為搶救爭取了寶貴的時間。

由上述可知，本發(fā)明提供的一種纖維增強耐磨耐腐蝕電梯平衡補償鏈，包覆外層在傳統(tǒng)高分子材料的基礎(chǔ)之上增加了纖維增強材料，通過高分子材料與纖維增強材料的配合使用，使得加工成型的電梯平衡補償鏈耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕，且表現(xiàn)出很高的比強度，可適用于高速、大型電梯的使用；且纖維增強材料使用納米級的石墨烯纖維，相比于傳統(tǒng)的玻璃纖維和普通碳纖維等纖維增強材料，具有更優(yōu)越的性能，具有高耐磨性、高強韌性，且纖維增強層的厚度控制在微米級，不增加電梯平衡補償鏈的重量和截面粗細(xì)。

進(jìn)一步優(yōu)化的，在本發(fā)明的此實施方式中，所述纖維增強層21與高分子材料層22分層包裹在錨鏈外圍，具體的，以下通過實施例1-2兩個實施例分別披露纖維增強層21與高分子材料層22的分層布局方式。

實施例1：

如圖1所示，在錨鏈1外圍，所述纖維增強層21與高分子材料層22分層布局，由里到外，所述纖維增強層21與高分子材料層22排列方式為：纖維材料層21-高分子材料層22。

實施例2：

如圖2所示，在錨鏈1外圍，所述纖維增強層21與高分子材料層22分層布局，由里到外，所述纖維增強層21與高分子材料層22排列方式為：高分子材料層22-纖維材料層21-高分子材料層22。

上述兩個實施例中，所述纖維增強層21配料百分比為：纖維增強材料68％，基體材料32％；所述高分子材料層22的配料百分比為：pvc彈性體顆粒35％-60％，無鹵阻燃劑26％-30％，加工助劑10％-39％。分層布局是將纖維增強層與高分子材料層單獨制備，再通過擠出成型的方法分層包裹在錨鏈的外圍，有兩種實施方式，一種是將纖維材料層直接包裹在錨鏈的外圍，再在纖維材料層的外圍包裹一層高分子材料層；另一種是將纖維材料層置于兩層高分子材料層之間，再將三層包裹層包裹在錨鏈的外圍。由于纖維增強材料選用了納米級的石墨烯纖維，使得整個纖維增強層的厚度達(dá)到了微米級，為50～100微米。纖維增強層是表面平整的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，具有一定的回彈性，可增加電梯平衡補償鏈的柔韌性。

進(jìn)一步優(yōu)化的，在本發(fā)明的此實施方式中，所述纖維增強層21與高分子材料層22混合包裹在錨鏈外圍，具體的，以下通過實施例3-4兩個實施例分別披露纖維增強層21與高分子材料層22的混合夾雜布局方式。

實施例3：

如圖3所示，在錨鏈1外圍，所述纖維增強層21與高分子材料層22混合夾雜布局，所述纖維增強材料、基體材料和高分子材料的配料百分比為：纖維增強材料30％，基體材料20％，高分子材料50％。

實施例4：

如圖4所示，在錨鏈1外圍，所述纖維增強層21與高分子材料層22混合夾雜布局，所述纖維增強材料、基體材料和高分子材料的配料百分比為：纖維增強材料40％，基體材料20％，高分子材料40％。

上述兩個實施例中，所述高分子材料層22的配料百分比為：pvc彈性體顆粒35％-60％，無鹵阻燃劑26％-30％，加工助劑10％-39％。混合夾雜布局是將包覆外層所使用的全部原材料按配料百分比混合成一體，再經(jīng)過熔融加熱、剪切、擠出、冷卻等步驟包覆在錨鏈的外圍，形成電梯平衡補償鏈。該方法纖維增強層的材料均勻分布在包覆外層里外，相比于上述分層布局的實施方法而言，既節(jié)省了操作步驟，也使得纖維增強材料的優(yōu)越性能充分顯現(xiàn)在整個包覆外層表面，但是對原材料的配比具有更嚴(yán)格的要求。單就實施效果而言，分層布局方法制備而得的電梯平衡補償鏈具有更好的柔韌性，混合夾雜布局方法制備而得的電梯平衡補償鏈具有更好的強度、耐磨性和耐腐蝕性，兩種布局方法可根據(jù)實際應(yīng)用條件擇一選擇。

綜上1-4個實施例所述，其包覆外層2的纖維增強層21與高分子材料層22有兩種布局方式，可將纖維增強層21與高分子材料層22單獨制備，單獨擠出成型，分層布局；也可將纖維增強層21與高分子材料層22的所有原材料按配料百分比混合，擠出成型，混合夾雜布局。兩種布局方式滿足了不同生產(chǎn)條件下的工藝需求，且兩種布局方式所制備而得的電梯平衡補償鏈具備各自獨特的性能優(yōu)勢，可滿足不同產(chǎn)品的需求，具有靈活適用的優(yōu)點。

在上述實施例的基礎(chǔ)之上，優(yōu)化的，本發(fā)明所提供的纖維增強層21的網(wǎng)格中間還填充有保溫材料3，所述保溫材料3為納米級二氧化硅氣凝膠氈。在纖維增強層的網(wǎng)格之間加入高性能納米級保溫材料，可使電梯平衡補償鏈適用于低溫環(huán)境，可在-60℃的超低溫環(huán)境下仍然保持較好的使用性能，其包覆外層不僵硬不皸裂，達(dá)到電梯平衡補償鏈性能新指標(biāo)。

此外，進(jìn)一步優(yōu)化的，在本實施方式中，所述錨鏈1的原料為不銹鋼，主要包含元素fe，其余元素為c、si、mn、cr、ni、al、mo、ti、b、cu、p和s。各個元素所占的質(zhì)量百分比為：c：0.12％-0.20％、si：0.30％-2.00％、mn：0.50％-1.60％、cr：0.40％-1.02％、ni：0.80％-1.10％、al：0.01％-0.03％、mo：0.15％-0.62％、ti：0.01％-0.03％、b：0.001％-0.005％、cu≤0.50％、p≤0.045％、s≤0.055％，其余為fe。本實施方式將錨鏈各個元素的質(zhì)量百分比進(jìn)行了微量調(diào)整，具體體現(xiàn)在：對于元素c：含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差，當(dāng)碳量0.23％超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20％，碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕，故本實施方式中，c含量優(yōu)選0.12％-0.20％；對于元素mn：錳是強韌性元素，能提高鋼的強度，同時能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性和耐磨性，當(dāng)錳含量在1.0％以下時，不降低鋼的塑性，其韌性還有所提高，當(dāng)錳含量超過1％時，在提高強度的同時塑性、韌性有所下降，故本實施方式中，mn含量優(yōu)選0.50％-1.60％；對于元素cu：它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，但銅的含量不易過大，銅含量超過0.5％塑性顯著降低，故本實施方式中，cu的含量應(yīng)小于等于0.50％；對于元素s：是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時，容易脆裂，故本實施方式中，s的含量應(yīng)小于等于0.055％；對于元素p：能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴(yán)重，在優(yōu)質(zhì)鋼中，硫和磷要嚴(yán)格控制，故本實施方式中，p的含量應(yīng)小于等于0.045％。同時在現(xiàn)有技術(shù)錨鏈的基礎(chǔ)上加入了新元素b，當(dāng)鋼中含有微量的b時，鋼的淬透性可以成倍的提高，淬透性好的不銹鋼鋼材，可使鋼件整個截面獲得均勻一致的力學(xué)性能，以減少變形和開裂，故本實施方式中，加入了0.001％-0.005％的b元素以提高其淬透性。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。