專利名稱：用于電梯裝置的繩索、牽引滑輪及電梯裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電梯裝置的繩索和牽引滑輪。本發(fā)明還涉及一種 采用所述繩索和牽引滑輪的電梯裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)牽引滑輪驅動的電梯裝置中，受力構件為鋼絲繩。鋼絲繩的使用 有一定的限制，如鋼絲繩與牽引滑輪之間的牽引力限制，鋼絲繩的彎曲性 能和疲勞性能的要求。由于牽引力的限制，為了增加牽引力往往需要增大 鋼絲繩與牽引滑輪之間的包角，或者在牽引滑輪上開槽，這樣將使鋼絲繩 的壽命降低。同時由于鋼絲繩的彎曲性能和疲勞性能的要求，鋼絲繩的最
小使用直徑為8mm (GB7588-2003標準規(guī)定)，且牽引滑輪的直徑至少為鋼 絲繩直徑的40倍。因此牽引滑輪的直徑最小為320mm，這樣也限定了電 機的輸出力矩要求。牽引滑輪的直徑越大，要求電機的輸出力矩也越大， 電機的整體體積也將增大。這樣會使電機在機房或井道內(nèi)的布置產(chǎn)生困 難，增加電機的制造成本和建筑成本。
為了解決上述問題，中國發(fā)明專利說明書CN1222656C (公告日2005 年10月12日)公開了一種電梯的拉力構件。該電梯的拉力構件為一帶狀 體。該帶狀體具有由非金屬材料制成的包裹體；該包裹體包裹多個金屬材 料制成的承載芯線，其中承載芯線由49根細鋼絲絞制而成。承載芯線的 直徑為1.6mm。由于承載芯線的直徑比較小，因此牽引滑輪的直徑可以控制在100mm。這樣電動機的輸出力矩要求較傳統(tǒng)鋼絲繩牽引電梯的電動機 輸出力矩要求大大降低；相應的電動機的體積也縮??；在電梯系統(tǒng)的土建 布置中，電動機占據(jù)的空間也大為縮小。該發(fā)明的拉力構件有一些明顯的 不足。
首先，由于包裹體采用扁形結構，且限制承載芯線不同的縱向和橫向 運動，因此拉力構件的布置要求與牽引滑輪和反繩輪嚴格平行布置，同時 要求承載芯線位于包裹體內(nèi)的高度位置必須嚴格一致;而且拉力構件最好 保持平整的狀態(tài)，不能有扭曲，否則拉力構件的包裹體內(nèi)將產(chǎn)生比較大的 內(nèi)應力，從而加速拉力構件的包裹體磨損，使拉力構件的壽命降低。
其次，由于包裹體一體化，相鄰承載芯線的間距在加工過程中不能很 好的保證，而且有可能相鄰承載芯線會接觸，這樣當拉力構件受力時，相 接觸的承載芯線將相互磨損，從而導致承載芯線斷裂，降低拉力構件的強 度，并可能加速包裹體的磨損，影響拉力構件的使用壽命。
還有，由于包裹體一體化，承載芯線之間的張力為了保持一致，必須 在制作拉力構件的時候嚴格控制承載芯線之間的張力均勻性，同時將拉力 構件安裝在電梯裝置時，拉力構件必須保持非常嚴格的平行，這樣對拉力 構件的制作和安裝提出了非常高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電梯裝置用繩索，它具有更好的 扭轉和彎曲柔性，電梯系統(tǒng)的布置更加靈活，繩索的使用壽命更長。為此， 本發(fā)明還要提供一種采用所述繩索的牽弓I滑輪，該牽引滑輪能保證所述繩 索的使用壽命，降低所述繩索覆蓋層的橫向剪力要求，同時對繩索進行良好的導向。另外，本發(fā)明還提供一種采用所述繩索和牽引滑輪的電梯裝置。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的用于電梯裝置的繩索，包括多根承載 體、覆蓋層；所述多根承載體部分嵌入在所述覆蓋層內(nèi)，相鄰承載體按一
定的間距排列;所述承載體包括一承載芯線和一包裹該承載芯線的非金屬 包裹體；所述承載體具有寬度w、在彎曲方向測量的厚度t，該厚度t與 寬度w的比》l;所述覆蓋層為非金屬材料；所述覆蓋層的設計能使所述 承載體之間在縱向上相對位移。
本發(fā)明的牽引滑輪，包括多個槽和相鄰槽之間的肋；所述槽的數(shù)量與 前述繩索的承載體數(shù)量相等;所述肋與前述繩索的相鄰承載體和覆蓋層之 間形成一腔室。
本發(fā)明的電梯裝置，包括在升降通道內(nèi)升降的轎廂、對重、帶有牽引 滑輪的驅動裝置、用于牽引電梯轎廂和對重的繩索；所述繩索為前述的繩 索；所述牽引滑輪為前述的牽引滑輪。電梯裝置可以是l: l繞法系統(tǒng)， 也可以是2: l繞法系統(tǒng)。
由于采用上述的繩索結構，所述承載芯線分別由各自的包裹體包裹， 所述承載體部分嵌入所述覆蓋層內(nèi)，所述覆蓋層與所述承載體連接在一 起，這樣承載芯線之間的間距可以得到保證，從而相鄰承載芯線不會直接 接觸，能夠保證承載體的使用壽命。同時所述覆蓋層的設計能使所述承載 體之間在縱向上相對位移，繩索具有更好的扭轉柔性；并且承載體之間的 承受張力的不均勻性可以通過它們之間的相對位移自動調(diào)節(jié)，這樣繩索的 布置并不需要與牽引滑輪和反繩輪嚴格平行布置，從而增加了電梯系統(tǒng)布 置的靈活性和電梯系統(tǒng)安裝的便利。繩索制作時承載體之間的張力沒有必要非常嚴格，降低了制作繩索的難度。
由于相鄰承載體之間的覆蓋層部分可以設置有一小的開口，這樣即使 所述牽引滑輪的槽間距與所述繩索的相鄰承載體間距不完全吻合，通過該 開口可以使得相鄰承載體能實現(xiàn)相互的橫向位移，從而保證繩索的使用壽 命。
所述的牽引滑輪的肋與所述繩索的相鄰承載體和覆蓋層之間形成一 腔室， 一方面通過該腔室可以將所述繩索的磨損物容入其中，從而確保這 些磨損物不會對繩索造成嚴重的磨損，這樣只需在定期保養(yǎng)中，將腔室內(nèi) 的磨損物去除即可。另一方面由于所述繩索的承載體被擠壓，承載體的包 裹體擠壓的部分也可以容入該腔室，可以保證所述承載體的包裹體不會被 過分擠壓，所以承載體的壽命可以大大延長。所述牽引滑輪的槽深度至少 是承載體的厚度t的一半，同時將承載芯線的一半嵌入所述的槽中。這樣 做的好處是保證所述承載體不可能出現(xiàn)橫向位移，所述承載體被所述牽引
滑輪的槽進行穩(wěn)定的導向；同時減小所述繩索覆蓋層的承受橫向剪力的要 求，故所述繩索覆蓋層的厚度可以做小，同時壽命長，節(jié)省成本。


下面結合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖1是本發(fā)明電梯裝置用繩索的第一種結構圖2是本發(fā)明電梯裝置用繩索的第二種結構圖3是本發(fā)明電梯裝置用繩索的第三種結構圖4是本發(fā)明電梯裝置用牽引滑輪的第一種結構圖；牽引滑輪的第二種結構圖； 圖6是本發(fā)明電梯裝置用牽引滑輪的第三種結構圖。
具體實施例方式
如圖1所示，在所述電梯裝置用繩索的第一種結構中，所述繩索由6
個承載體1和一個覆蓋層4組成。承載體1由承載芯線2和包裹體3構成。 承載體1按一定的間距排列，覆蓋層4和承載體1連接在一起。所述包裹 體3和覆蓋層由非金屬材料制成。承載體1具有寬度w和在彎曲方向測量 的厚度t的尺寸，其中，該厚度t與寬度w的比值^1。所述承載體l部 分嵌入到覆蓋層4內(nèi)。由于覆蓋層4的厚度小于承載體1的厚度，可以將 覆蓋層4設計成能夠實現(xiàn)所述承載體1之間在縱向上相對位移。由于多個 承載體1部分嵌入到覆蓋層4內(nèi)，繩索具有較好的扭轉柔性，并且承載體 之間的承受張力的不均勻性可以通過它們之間的相對位移自動調(diào)節(jié)，這樣 對于牽引滑輪6與反繩輪的布置沒有必要必須保證嚴格的平行，從而增加 了電梯系統(tǒng)布置的靈活性和電梯系統(tǒng)安裝的便利。同時繩索制作時承載體 1之間的張力沒有必要非常嚴格，因此降低了制作繩索的難度。
覆蓋層4的厚度與承載體1的厚度t的比值《1/2。承載體1嵌入到 覆蓋層4的深度小于承載體1的厚度t的1/2。位于兩個相鄰承載體1之 間的覆蓋層4部分有一開口 5。該開口 5也可以有其它的形式，如三角開 口。開口 5的作用是，當牽引滑輪6的槽距沒能與繩索承載體1的間距保 持一致時，或反繩輪與牽引滑輪6的布置沒有嚴格平行時，覆蓋層4可以 橫向張開，從而承載體1可以實現(xiàn)橫向位移。這樣繩索的內(nèi)部應力大大減 小，可以保證繩索的使用壽命。為了確保繩索具有較高的柔性，覆蓋層4設計采用柔性比較好、比較軟和厚度比較薄的橡膠，其肖氏硬度設計的比
包裹體3的肖氏硬度低，肖氏硬度《A80，優(yōu)選A70 A80。
承載體1的承載芯線2可以是金屬材料制成，也可以是非金屬材料制 成。承載芯線2由非金屬材料制成，可以選取合成和\或有機材料制成。 優(yōu)選為Zylon纖維、UH麗PE超高分子量聚乙烯纖維或芳綸纖維。為了提 高所述繩索與牽引滑輪6之間的摩擦系數(shù)，即牽引滑輪6的曳引能力，承 載體1的包裹體3由橡膠材料制成，優(yōu)選熱塑型聚氨基甲酸乙酯樹脂。保 證包裹體3與牽引滑輪6之間的摩擦系數(shù)為0. 2 0. 5。
覆蓋層4的材料可以與包裹體3的材料相同。這樣包裹體3和覆蓋層 4可以一次性制作，從而包裹體3和覆蓋層4可以連成一體。這樣可以使 得加工制作繩索工藝簡單。為了增加繩索的阻燃性能，可以在包裹體3 和覆蓋層4內(nèi)添加阻燃材料。
所述承載體1的截面形狀為矩形，這樣承載體1的包裹體3的面壓可 以降低?？梢愿鶕?jù)設計的需要，將承載體l的寬度尺寸w增加，將包裹體 3的面壓降到比較低，從而使得包裹體3的使用壽命大大延長。
為了減小牽引滑輪6的輪徑，降低驅動裝置的力矩要求，減小驅動裝 置的體積，提高電梯裝置布置的靈活性和升降通道的利用率，承載芯線2 的光學直徑設定為2 5mm。盡管承載芯線2的光學直徑較小，但由于通 過覆蓋層4將所述承載體1連接在一起，這樣可以減小因承載芯線2直徑 小而帶來的振動；同時繩索的布置也不會復雜。
覆蓋層4與所述承載體1相對的表面分布5個凹槽10和1個凸起11 。 這樣做的好處是，在轎廂反繩輪和對重反繩輪上分別設置凸起或凹槽，與覆蓋層4的凸起11和凹槽10配合，從而實現(xiàn)繩索的導向。如果覆蓋層4 沒有凸起11或凹槽10，則繩索將會在轎廂反繩輪和對重反繩輪跑偏，當 跑偏到一定程度將嚴重影響繩索的壽命，并加速繩索的磨損。當然凸起 ll或凹槽lO，可以任意分布，同時形狀也可以是其它形狀。
如圖2所示，在所述電梯裝置用繩索的第二種結構中，其與圖1的不 同之處在于承載體1的截面為梯形。與圖1所示的繩索結構相比，這樣會 增加所述承載體1與牽引滑輪6之間的摩擦力，即提高繩索的曳引能力。
如圖3所示，在所述電梯裝置用繩索的第三種結構中，其與圖1的不 同之處在于承載體1的截面為圓形。與圖1所示的繩索結構相比，這樣會 增加所述承載體l與牽引滑輪6之間的摩擦力，即提高繩索的曳引能力。
如圖4所示，在所述電梯裝置用牽引滑輪6的第一種結構中，牽引滑 輪6有6個槽7和5個肋8。槽7的截面形狀為矩形。所述肋8與相鄰承 載體1和覆蓋層4之間形成一腔室9。 一方面通過該腔室9可以將所述繩 索的磨損物容入其中，從而確保這些磨損物不會對繩索造成嚴重的磨損， 這樣只需在定期保養(yǎng)中，將腔室9內(nèi)的磨損物去除即可；另一方面由于所 述繩索的承載體1被擠壓，承載體1的包裹體3擠壓的部分也可以容入該 腔室9，這樣可以保證所述承載體1的包裹體3不會被過分擠壓，所以承 載體1的壽命可以大大延長。所述牽引滑輪的直徑為小于等于lOOmra。
所述牽引滑輪6的槽7深度至少是承載體1的厚度t的一半，同時將 承載芯線2的一半嵌入所述的槽7中。這樣做的好處是保證所述承載體1 不可能出現(xiàn)橫向位移，所述承載體1被所述牽引滑輪6的槽7進行穩(wěn)定的 導向；同時減小所述繩索覆蓋層4的承受橫向剪力的要求，故所述繩索覆蓋層4的厚度可以減小，增加使用壽命，節(jié)省成本。由于覆蓋層4的厚度 可以做得比較小，這樣多個承載體1可以分別看作是獨立的子繩索，從而 所述繩索具有良好的扭轉柔性，可以實現(xiàn)所述承載體1之間在縱向上相對
位移，這樣牽引滑輪6和反繩輪之間沒有必要嚴格平行布置。
由于一般承載體1的包裹體3采用橡膠材料，橡膠材料的摩擦系數(shù)往 往比較大，所以為了減小承載體1與牽引滑輪6之間的摩擦系數(shù)，往往需 要在牽引滑輪5的槽7的表面進行減小摩擦的處理。將所述繩索與牽引滑 輪5之間的摩擦系數(shù)穩(wěn)定到一定的范圍，如0. 4 0. 45左右。減小摩擦的 方法有，在槽7的表面涂敷涂層或進行減小摩擦的表面處理。表面涂層包 括鉻涂層、金剛石涂層、聚四氟乙烯涂層、陶瓷涂層，表面處理包括碳氮 化合物氧化。
如圖5所示，在所述電梯裝置用牽引滑輪6的第二種結構中，其與圖 4所示結構的不同之處在于，牽引滑輪6的槽7的截面外形為梯形。
如圖6所示，在所述電梯裝置用牽引滑輪6的第三種結構中，其與圖 4所示結構的不同之處在于，牽引滑輪6的槽7的截面外形為半圓形。
當然對于繩索的承載體1截面外形和牽引滑輪6的槽7的截面外形， 也可以是其它互補的截面形狀。另外，本發(fā)明的牽引滑輪不僅僅限于應用 本發(fā)明的實施方案中的繩索，也可以與類似本發(fā)明的繩索配合使用，這也 應在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1、一種用于電梯裝置的繩索，包括多根承載體、覆蓋層；其特征在于所述多根承載體部分嵌入在所述覆蓋層內(nèi)，相鄰承載體按一定的間距排列；所述承載體包括一承載芯線和一包裹該承載芯線的非金屬包裹體；所述承載體具有寬度w、在彎曲方向測量的厚度t，該厚度t與寬度w的比≥1；所述覆蓋層為非金屬材料；所述覆蓋層能使所述承載體之間在縱向上相對位移。
2、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述承載體的截面為矩形。
3、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述承載體的截面為圓形。
4、 如權利要求l所述的繩索，其特長在于所述承載體的截面為梯形。
5、 如權利要求1所述的繩索，其特征在于所述承載芯線為金屬芯線。
6、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述承載芯線為非金屬 芯線。
7、 如權利要求6所述的繩索，其特征在于所述承載芯線材料為合 成和/或有機材料。
8、 如權利要求7所述的繩索，其特征在于所述承載芯線為Zylon (PBO)纖維。
9、 如權利要求7所述的繩索，其特征在于所述承載芯線為UH麗PE超高分子量聚乙烯纖維。
10、 如權利要求7所述的繩索，其特征在于所述承載芯線為芳綸纖維。
11、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述包裹體材料為橡膠 材料。
12、 如權利要求1所述的繩索，其特征在于所述包裹體材料為熱塑 型聚氨基甲酸乙酯樹脂。
13、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述包裹體與牽引滑輪 之間的摩擦系數(shù)為0. 2 0. 5。
14、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述承載芯線的光學直 徑為2 5mm。
15、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述包裹體和覆蓋層含 有阻燃性材料。
16、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述包裹體和覆蓋層材 料相同。
17、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述覆蓋層與包裹體連 成一體。
18、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述承載體嵌入到覆蓋 層部分的深度小于承載體厚度t的1/2。
19、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述相鄰承載體之間的 覆蓋層部分設置至少一開口。
20、 如權利要求1所述的繩索，其特征在于所述覆蓋層的厚度小于等于承載體的厚度t的1/2。
21、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于所述覆蓋層的硬度小于 肖氏硬度A80。
22、 如權利要求1所述的繩索，其特征在于在所述覆蓋層與所述承 載體相對應一側的表面分布至少一個凸起。
23、 如權利要求l所述的繩索，其特征在于在所述覆蓋層與所述承 載體相對應一側的表面分布至少一個凹槽。
24、 一種用于電梯裝置的牽引滑輪，包括多個槽和相鄰槽之間的肋， 其特征在于所述槽的數(shù)量與權利要求1所述繩索的承載體數(shù)量相等；所述肋與權利要求1所述繩索的相鄰承載體和覆蓋層之間形成一腔室。
25、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述槽的深度至 少大于等于所述承載體的厚度t的1/2。
26、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述槽的深度至 少能將權利要求1所述承載芯線的一半嵌入槽中。
27、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述槽的截面大 致為半圓形。
28、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述槽的截面大 致為矩形。
29、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述槽的截面大 致為梯形。
30、 如權利要求27至29中任一所述的牽引滑輪，其特征在于在所 述槽的表面涂敷減小摩擦的表面涂層或進行減小摩擦的表面處理。
31、 如權利要求30所述的牽引滑輪，其特征在于所述表面涂層包括鉻涂層、金剛石涂層、聚四氟乙烯涂層、陶瓷涂層，所述表面處理包括 碳氮化合物氧化。
32、 如權利要求24所述的牽引滑輪，其特征在于所述牽引滑輪的 直徑為小于等于100mm。
33、 一種電梯裝置，包括在升降通道內(nèi)升降的轎廂、對重、帶有牽引 滑輪的驅動裝置、用于牽引電梯轎廂和對重的繩索，其特征在于所述繩 索為權利要求1所述的繩索；所述牽引滑輪為權利要求24所述的牽引滑 輪。
34、 如權利要求33所述的電梯裝置，其特征在于所述電梯裝置為 1: l繞法系統(tǒng)。
35、 如權利要求33所述的電梯裝置，其特征在于所述電梯裝置為2: l繞法系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電梯用繩索，包括多根承載體和覆蓋層；所述多根承載體部分嵌入在所述覆蓋層內(nèi)，相鄰承載體按一定的間距排列；所述承載體包括一承載芯線和一包裹該承載芯線的非金屬包裹體；所述承載體具有寬度w、在彎曲方向測量的厚度t，厚度t與寬度w的比≥1；所述覆蓋層為非金屬材料；所述覆蓋層與所述承載體連接在一起，所述覆蓋層的設計能使所述承載體之間在縱向上相對位移。本發(fā)明還公開了采用上述電梯用繩索的牽引滑輪和電梯裝置。本發(fā)明的電梯用繩索具有良好的扭轉柔性和彎曲柔性，電梯系統(tǒng)的布置更加靈活，使用壽命長，制作簡單可靠，成本低。
文檔編號B66B11/04GK101497413SQ200810043089
公開日2009年8月5日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權日2008年1月30日
發(fā)明者周雙林, 王水來, 甘靖戈 申請人:上海三菱電梯有限公司