CN103925335B - 电梯用提升钢带以及包含该提升钢带的电梯提升系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯用提升钢带以及包含该提升钢带的电梯提升系统，提升钢带由多股钢丝绳以及将各钢丝绳包裹成一体的包裹层组成，钢丝绳的上侧或下侧至少一侧的包裹层内设有网状结构的加强层，加强层的网状结构内填充有包裹层材料。本发明由于增加了网状加强层，使到钢带的抗撕裂强度大大增强，避免扁平钢带容易出现中间开裂的问题，使用寿命大大延长。

Description

电梯用提升钢带以及包含该提升钢带的电梯提升系统

技术领域

本发明涉及电梯领域，特别是一种能实现提升功能的提升钢带，该提升钢带主要作为电梯曳引、承载、悬挂及提升组件进行使用。

背景技术

传统的电梯主要使用钢丝绳作为曳引及吊挂的载体，钢丝绳不仅作为安全部件，承载着轿厢及对重的重量，更是作为曳引的载体，驱动电梯轿厢上下运转。钢丝绳作为电梯重要部件已经被使用了许多年，但是其缺点也是非常明显的，钢丝绳具有钢材用量大、容易磨损、受力不均匀、需润滑、会生锈、维修保养麻烦、安装要求高等缺点。现有技术中常采用V型带切口及U型带切口来增加曳引能力，但是会导致钢丝绳内应力过大，从而造成钢丝绳磨损、断丝断股，甚至钢丝绳断裂。因此，随着电梯技术的发展，已出现了用提升钢带代替钢丝绳的趋势，并且未来将会是主流，提升钢带的优势是钢丝绳无法比拟的，当然提升钢带也有其缺点。首先，由于钢带中各条钢丝绳相对独立，空隙部位只能靠非金属材料填充，由于非金属材料长期受拉伸及弯曲作用，容易导致钢带中间发生开裂，一旦开裂，钢带报废，损失严重。另外提升钢带左右游走容易跑偏，造成电梯振动产生噪音，同时也加剧了提升钢带的磨损。

为避免提升钢带在滑轮上的偏离，现有的滑轮例如国家标准GB/T11358-1999采用鼓型槽8a(如图1)，该种槽型有切向力产生，从而保证提升钢带22’在轮上向中心移动。但是这样将引起带中间部位的内部应力大于两侧，而传统的平带普遍宽厚比比较大，内部应力在宽度方向得到过渡性的释放。但电梯上所使用的带的宽度与厚度比比较小，采用该类技术方案，提升钢带中间部分受力较周边的要大，提升钢带底部的覆盖层受挤压而顶部的覆盖层则被拉伸，钢带受力不均匀，容易造成提升钢带覆盖层开裂而使到钢带损坏，而且进出轮时轮面与提升钢带接触会经历截面弯曲，其后不接触时外力消失，带恢复为平面，内部应力变化相对急剧，存在弯曲疲劳现象，运行次数达到一定程度，内部钢丝绳芯与包裹层出现分离，导致中间部位开裂，则提升钢带报废，运行寿命降低。就目前生产技术而言，提升钢带的成本还是较高的，约为钢丝绳成本的8～10倍，因此应充分考虑提升钢带的使用寿命。

也有一些设计采用凹凸形状提升钢带，例如中国专利200810061529.9，就是在提升钢带形状上作改变，增加了多个分散的不连续的凸起，各凸起之间为凹面(或采用多楔带)，轮槽上也相应地制作凹凸面与提升钢带的凸起和凹面匹配使用，虽然也能有效实现提升钢带的导向，但这种结构的致命缺陷就是导致提升钢带与轮槽的摩擦系数较大，提升钢带无法打滑，根据电梯标准，不论电梯何种原因滞留在井道中，应允许钢丝绳在绳轮上打滑，此种结构无法实现打滑，因此，其应用是十分有限的。另外，生产制作此种凹凸形状提升钢带的成本比起普通的扁平型钢带更加高昂。

如申请号为200780100831.4的中国专利，其两面虽然也设置了圆弧形导向面，但由于其圆弧面是向钢带内部凹陷的，使得钢带厚度由中心方向向两侧递增，其导向滑轮还是传统的鼓型结构，由于鼓型结构不可避免的缺陷就是中间受力偏大，受力不一致，并且在钢带在中间受力最大的位置其厚度却是最小的，因此，钢带中间容易开裂，一旦开裂，则无法进行导向。

又如申请号为200810120635.X的中国专利，其钢带两面设置了多个圆弧面(每股钢丝对应一个圆弧面)，这种设计与多楔带或带凹凸面的钢带具有相同的缺陷，即系大大增加了钢带与滑轮的接触面积，从而导致摩擦系数较大，提升钢带无法按电梯标准要求实现打滑。再者，提升钢带两面设置多个圆弧面凸起，其要求滑轮上也设置对应的多个圆弧面凹槽，对于滑轮的加工精度要求非常高，同时提升钢带的多个圆弧的制作精度要求也很高，一旦提升钢带及滑轮的圆弧精度不够，由于提升钢带由多股钢丝绳组成并连成一体，就会导致提升钢带出现多点约束(提升钢带的每个圆弧面凸起受到滑轮上对应的圆弧面凹槽的约束)，造成过约束的情况，各个圆弧凸起之间形成拉扯，容易导致提升钢带磨损加剧及由于受力不均匀而产生开裂。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种能实现提升功能的电梯用提升钢带，具有抗撕裂功能，运行寿命延长。

本发明的另一个目的是提供包含有上述提升钢带的电梯提升系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电梯用提升钢带，由多股钢丝绳以及将各钢丝绳包裹成一体的包裹层组成，其特征在于：所述钢丝绳的上侧或下侧至少一侧的包裹层内设有网状结构的加强层，加强层的网状结构内填充有包裹层材料。

所述提升钢带正面或反面中的至少一面设有一个横跨整个提升钢带宽度的导向凸起，该一个导向凸起由单个圆弧导向面构成，或者由依次相连的左导向面、中央导向面和右导向面构成，中央导向面宽度小于整个提升钢带宽度且左导向面和右导向面对称设置。

所述的左导向面、中央导向面和右导向面均为平面；或者，中央导向面为平面，左导向面和右导向面为外凸的弧面；或者，中央导向面为外凸的弧面，左导向面和右导向面为平面。

所述的加强层由抗拉强度在100Mpa以上的高分子材料构成。

所述的加强层厚度为0.15～2mm。

所述网状结构的加强层的网孔为圆形、椭圆形、方形、菱形或不规则形状，网孔最小处不小于3mm，网孔骨架最大处不大于8mm。

所述的提升钢带的正反两面的表面粗糙度相同或不同；或者导向面上设有减少导向面可接触面积的沟槽。

所述的提升钢带最宽处与最厚处的比值≥2，导向面的高度与提升钢带最宽处的比值为0.01～0.2。

一种电梯提升系统，包括上述提升钢带以及与其配套使用的滑轮，滑轮上设有向内凹陷的导向槽，该导向槽的形状大小与提升钢带的导向面形状大小相匹配；所述的滑轮为电梯的曳引轮、导向轮、轿顶轮、轿底轮或对重轮中的至少一种。

所述的提升钢带依次绕过电梯的轿顶轮或轿底轮、导向轮、曳引轮和对重轮，提升钢带粗糙度较小的一面与曳引轮贴合，粗糙度较大的另一面与轿顶轮或轿底轮、导向轮和对重轮贴合；或者，提升钢带设有沟槽的可接触面积较少的一面与曳引轮贴合，可接触面积较多的另一面与轿顶轮或轿底轮、导向轮和对重轮贴合。

本发明的提升钢带通过增设网状结构的加强层，并使包裹层材料完全充满加强层的网孔，包裹层与加强层紧密结合在一起，因此提升钢带具有很强的抗撕裂功能，解决了现行扁平钢带容易开裂的问题，使用寿命大大延长。

更进一步的，综合钢丝绳带切口槽及扁平平带的优点，通过设置由特定结构导向面构成的导向凸起用于提升钢带的导向，避免了出现现有技术中多个多个圆弧导向面摩擦系数较大及过约束的问题，保证提升钢带在导向槽中平稳运行，完全避免了提升钢带的跑偏现象，而且还改善提升钢带的受力状态，延长其使用寿命，同时减小振动及噪音。由于提升钢带上经过特别设计的导向面可以使到提升钢带保持对中，提升钢带能够在滑轮槽内平稳运行，防止其左右游走而跑偏或脱出，又不会影响提升钢带的使用寿命，结构上更加合理，提升钢带受力状态更好。实际安装的时候只需将提升钢带放进对应滑轮槽中即可，无需精确地进行对中，与其他槽型相比，具有非常大的优势，一方面解决了提升钢带跑偏问题及受力不均问题，另一方面也解决了采用凹凸形状提升钢带或多楔带与滑轮摩擦系数过大而不能打滑的问题，真正适用于电梯的长期运行，简化了电梯的安装工艺的同时保证提升钢带的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术中提升钢带与滑轮的鼓型槽的受力分析图；

图2是本发明实施例1提升钢带的结构示意图；

图3是本发明实施例1提升钢带与滑轮配合示意图；

图4是本发明实施例2提升钢带的结构示意图；

图5是本发明实施例2提升钢带与滑轮配合示意图；

图6是本发明实施例3提升钢带的结构示意图；

图7是本发明实施例4提升钢带的结构示意图；

图8是本发明实施例5提升钢带的结构示意图；

图9是本发明提升钢带局部剖视图(剖去表层包裹层)；

图10是本发明提升钢带局部剖视图(剖去表层包裹层和钢丝绳)；

图11是本发明电梯曳引系统示意图。

具体实施方式

如图2-图11所示，本发明是一种提升钢带1，由多股钢丝绳12以及将各钢丝绳12包裹成一体的包裹层13组成。多股钢丝绳12按平面并排排列，在多股钢丝绳12组成的平面的上侧或下侧至少一侧的包裹层13内设有网状结构的加强层14，加强层14的网状结构内填充有包裹层材料。包裹层13的材料为橡胶、塑料、聚氨酯或其它复合材料。加强层14为非金属材料，没有导电功能，目的是为了使到钢丝绳12之间相互绝缘，以便利用通电的方式对钢丝绳进行监控。制作时，采用混合注塑成型的工艺在包裹层13内加入网状结构加强层14。

加强层14由高强度高分子材料构成，具有较高的抗拉强度及良好的弯曲性能。优选抗拉强度在100Mpa以上的高强度高分子材料，例如高分子材料为芳纶纤维、聚芳酯纤维、PBO纤维、聚乙烯纤维或聚乙醇纤维。根据现行提升钢带的一般尺寸，加强层14的厚度H1优选为0.15～2mm。网状结构的加强层的网孔可以为圆形、椭圆形、方形、菱形或不规则形状，网孔最小处最好不小于3mm，网孔骨架最大处最好不大于8mm，通过合理设置网孔大小，使到包裹层材料可完全充满加强层14，从而使两者紧密结合在一起，避免出现分层现象。由于在提升钢带1中增加了加强层14，使其整体抗撕裂强度大大增强，避免出现开裂现象，使用寿命大大延长。

为了使提升钢带1能够保持对中，在滑轮槽内平稳运行，防止其左右游走而跑偏或脱出，又不会影响提升钢带1的使用寿命，优选的，提升钢带1正面或反面中的至少一面设有一个横跨整个提升钢带宽度的导向凸起15。该导向凸起15可以是一个圆弧面构成，也可以由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152宽度W1小于整个提升钢带1宽度W，且左导向面151和右导向面153对称设置。构成的导向凸起15的横截面为等腰梯形或接近等腰梯形，例如左导向面151、中央导向面152和右导向面153可以均为平面；或者，中央导向面152为平面，左导向面151和右导向面153为外凸的弧面；或者，中央导向面152为外凸的弧面，左导向面151和右导向面153为平面。前述外凸的弧面不宜过小，根据导向凸起15的高度H2、提升钢带1最宽处W和中央导向面152宽度W1来进行设定，构成的导向凸起15的横截面仍接近等腰梯形。相比起单个圆弧的导向面，横截面为等腰梯形或接近等腰梯形的导向凸起15可以更好地避免提升钢带1左右游走，并且就算滑轮有一定的倾斜的时候，提升钢带1仍可以保持原来的位置，导向性能较之单个圆弧导向面更佳，并且受力状态也更好。

提升钢带1的正反两面的表面粗糙度相同或不同；或者导向凸起15上设有减少导向面可接触面积的沟槽，从而达到所要求的摩擦系数。

优选的，提升钢带1最宽处W与最厚处H的比值≥2，设置较大的宽厚比是为了使到提升钢带1受力更加均匀。优选的，导向凸起15的高度H2与提升钢带1最宽处W的比值为0.01～0.2，高度太小的话无法形成导向面，若太大的话，则会造成中间部位过厚，不利于提升钢带1的弯折。

本发明的电梯提升系统，包括上述提升钢带1以及与其配套使用的滑轮2，滑轮2可以是电梯的曳引轮、导向轮、轿顶轮、轿底轮或对重轮中的至少一种，滑轮2上设有向内凹陷的导向槽21。导向槽21与提升钢带1对应的导向凸起15形状大小相匹配。如图11所示，提升钢带1依次绕过电梯的轿顶轮71或轿底轮、导向轮(如有的话)、曳引轮72和对重轮74，此时提升钢带1与曳引轮72贴合的一面不会与其它滑轮贴合，提升钢带1的正反两面各自进行导向。优选的，提升钢带1中粗糙度较小的一面与曳引轮72贴合，粗糙度较大的另一面与其他滑轮(如轿顶轮或轿底轮、导向轮和对重轮)贴合，或者，提升钢带1设有沟槽的可接触面积较少的一面与曳引轮72贴合，可接触面积较多的另一面与其他滑轮(如轿顶轮或轿底轮、导向轮和和对重轮)贴合；同时曳引轮72上也可设置相应的粗糙度值，使到提升钢带1既能实现电梯标准要求的打滑功能，又使到提升钢带1与曳引轮72之间更加耐磨，提高提升钢带1使用寿命。

下面结合附图和具有电梯轿顶轮、曳引轮和对重轮的牵引系统为具体例子对本发明作进一步详细说明，但本发明并不限于此特定例子。

实施例1

如图2所示，本实施例中的提升钢带1由多股钢丝绳12以及将各钢丝绳12包裹成一体的包裹层13组成。包裹层13的材料为聚氨酯。多股钢丝绳12按平面并排排列，在多股钢丝绳12组成的平面的下侧的包裹层13内设有网状结构的加强层14，加强层14的网状结构内填充有聚氨酯。加强层14采用芳纶纤维材料，厚度H1为0.7mm。加强层14的网孔可以菱形，网孔最小处不小于3mm，网孔骨架最大处不大于8mm。

提升钢带1以钢丝绳12为界，对应设有加强层14的一面，在本实施例中为反面，设有导向凸起15，该导向凸起15由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152的宽度W1小于整个提升钢带12宽度W(30mm)，且左导向面151和右导向面153对称设置，左导向面151、中央导向面152和右导向面153均为平面，构成的导向凸起15的横截面为一个等腰梯形。通过调整W1的数值，可以获得不同夹角α的等腰梯形斜边，该原理与钢丝绳V型带切口槽类似，通过调整夹角α，以获得不同的曳引能力。同时该等腰梯形的导向凸起15横跨整个提升钢带宽度，即提升钢带1一面只设置一个导向凸起15，避免类似多楔带造成多个约束的问题。提升钢带1最宽处W(30mm)与最厚处H(5mm)的比值为6，导向凸起15的高度H2(2mm)与提升钢带1最宽处W(30mm)的比值为0.67。

如图3所示，与本实施例的提升钢带1匹配使用的滑轮2，设有与等腰梯形的导向凸起15形状大小相匹配的导向槽21，既能使提升钢带1保持对中，保证提升钢带1在导向槽21中平稳运行，完全避免了提升钢带1的跑偏现象，同时又令到提升钢带1受力均匀，不会因局部受力过大而导致开裂。与其他结构例如多个圆弧面或凹凸面等结构相比，结构上更加合理，提升钢带1受力状态更好。

实施例2

如图4所示，本实施例的提升钢带1的导向凸起15由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152的宽度W1小于整个提升钢带12宽度W，且左导向面151和右导向面153对称设置，中央导向面152为平面，左导向面151和右导向面153为外凸的弧面(该弧面半径R可为21.25mm)，构成的导向凸起15的横截面接近等腰梯形。其他同实施例1。

如图5所示，与本实施例的提升钢带1匹配使用的滑轮2，设有与导向凸起15形状大小相匹配的导向槽21。

实施例3

如图6所示，本实施例的提升钢带1的导向凸起15由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152的宽度W1小于整个提升钢带12宽度W，且左导向面151和右导向面153对称设置，中央导向面152为外凸的弧面(该弧面半径R可为21.25mm)，左导向面151和右导向面153为平面，构成的导向凸起15的横截面接近等腰梯形。其他同实施例1。

实施例4

如图7所示，本实施例的提升钢带1中，在多股钢丝绳12组成的平面的上侧和下侧的包裹层13内均设有网状结构的加强层14。提升钢带1总厚度H为5mm，加强层14的厚度H1为0.7mm。

提升钢带1的正反两面均设有导向凸起15，两个导向凸起15的高度H2均为1mm。该导向凸起15由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152的宽度W1小于整个提升钢带12宽度W，且左导向面151和右导向面153对称设置，左导向面151、中央导向面152和右导向面153均为平面，构成的导向凸起15的横截面为一个等腰梯形。提升钢带1的正反两面均为可导向的导向凸起15，这样就避免出现单边导向的提升钢带(如多楔带)绕过曳引轮时要翻转180度的问题。提升钢带1正反两面均可具有导向凸起15，安装后提升钢带1完全被限制在滑轮2的导向槽21内，提升钢带1的导向凸起15与导向槽21配合使用，使到提升钢带1不会跑偏，各个提升钢带1之间也不会重叠干涉，各自在对应的导向槽21内运行。

其他同实施例1。

如图11所示，提升钢带1依次绕过电梯的轿顶轮71(或轿底轮)、导向轮(如有时，本例无)、曳引轮72和对重轮74，其中提升钢带22与曳引轮72贴合的一面D面不会与其它滑轮贴合，与其它滑轮贴合的C面不会与曳引轮72贴合，由于提升钢带正反两面均可具有导向凸起15，避免出现单边导向面的钢带(如多楔带)绕过曳引轮72时要翻转180度的问题。同时提升钢带1的C面、D面可设置不同的粗糙度，例如在本实施例中，与曳引轮72贴合的D面可根据需要设置较小的粗糙度或设置沟槽减少D面可与曳引轮72贴合的面积，通过上述的设置，达到满足使用要求所需要的摩擦系数。

实施例5

如图8所示，本实施例的提升钢带1中，在多股钢丝绳12组成的平面的上侧和下侧的包裹层13内均设有网状结构的加强层14。提升钢带1总厚度H为5mm，加强层14的厚度H1为0.7mm。

提升钢带1的正反两面均设有导向凸起15，两个导向凸起15的高度H2均为1mm。该导向凸起15由依次相连的左导向面151、中央导向面152和右导向面153构成，中央导向面152的宽度W1小于整个提升钢带12宽度W，且左导向面151和右导向面153对称设置，中央导向面152为平面，左导向面151和右导向面153为外凸的弧面(弧面的圆弧半径R可为41.04mm)，构成的导向凸起15的横截面接近等腰梯形。

其他同实施例4。

通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思及基本原理。但是本发明不限于上述所列的实施方式。

Claims (7)

1.一种电梯用提升钢带，由多股钢丝绳以及将各钢丝绳包裹成一体的包裹层组成，其特征在于：采用混合注塑成型的工艺在所述钢丝绳的上侧或下侧至少一侧的包裹层内加入网状结构的加强层，加强层的网状结构内填充有包裹层材料；所述的加强层由抗拉强度在100Mpa以上的高分子材料构成，厚度为0.15～2mm，所述网状结构的加强层的网孔为圆形、椭圆形、方形、菱形或不规则形状，网孔最小处不小于3mm，网孔骨架最大处不大于8mm。

2.根据权利要求1所述的电梯用提升钢带，其特征在于：所述提升钢带正面或反面中的至少一面设有一个横跨整个提升钢带宽度的导向凸起，该一个导向凸起由单个圆弧导向面构成，或者由依次相连的左导向面、中央导向面和右导向面构成，中央导向面宽度小于整个提升钢带宽度且左导向面和右导向面对称设置。

3.根据权利要求2所述的电梯用提升钢带，其特征在于：所述的左导向面、中央导向面和右导向面均为平面；或者，中央导向面为平面，左导向面和右导向面为外凸的弧面；或者，中央导向面为外凸的弧面，左导向面和右导向面为平面。

4.根据权利要求1、2或3所述的电梯用提升钢带，其特征在于：所述的提升钢带的正反两面的表面粗糙度相同或不同；或者导向面上设有减少导向面可接触面积的沟槽。

5.根据权利要求1、2或3所述的电梯用提升钢带，其特征在于：所述的提升钢带最宽处与最厚处的比值≥2，导向面的高度与提升钢带最宽处的比值为0.01～0.2。

6.一种电梯提升系统，包括权利要求1-5中任一权利要求所述提升钢带以及与其配套使用的滑轮，滑轮上设有向内凹陷的导向槽，该导向槽的形状大小与提升钢带的导向面形状大小相匹配；所述的滑轮为电梯的曳引轮、导向轮、轿顶轮、轿底轮或对重轮中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电梯提升系统，其特征在于：所述的提升钢带依次绕过电梯的轿顶轮或轿底轮、导向轮、曳引轮和对重轮，提升钢带粗糙度较小的一面与曳引轮贴合，粗糙度较大的另一面与轿顶轮或轿底轮、导向轮和对重轮贴合；或者，提升钢带设有沟槽的可接触面积较少的一面与曳引轮贴合，可接触面积较多的另一面与轿顶轮或轿底轮、导向轮和对重轮贴合。