专利名称：包括一种带有振动和噪音消除凹槽结构的皮带装置的电梯系统设计的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电梯系统设计。特别是，本发明涉及一种结合皮带装 置的电梯系统设计策略，该皮带装置具有一个专门的凹槽结构。
背景技术：
例如，电梯系统通常^i舌一个專乔厢和配重，该轿厢和配重在升降间中运 动，以将^:或货物运iil^建筑物中的不同楼梯平台。 一承重部件，诸如 绳索或皮带，特别绕经一组滑轮并支承轿厢和配重的栽荷。在电梯系统中 可4M各种不同类型的承重部件。一种承重部件是lte钢带。典型的设置包括数才M页着皮带装置长度方 向延伸的钢丝绳。 一护套施加于该绳上，并形成皮带装置的夕卜表面。某些 护套的施加工艺会导致在护套表面在皮带装置的至少一边上形成凹槽。某 些工艺还会引起钢丝^^沿着皮带长度方向相对于护套外表面的位置处， 发生扭曲或不规则变形。例如，附图6同时展示了这两种现象。如图所示，护套200的外表面和 钢丝乡I210之间的间距沿着皮带的长度方向发生了变化。正如从图中可以看 出的，钢丝乡I210被设置在护套内部，^f象它们包括一系列与凹槽间^^目同 长度的钢丝绳段。附图6出于图解的目的，包含了对常规自然钢丝绳布局的 夸大。在许多情况下，钢丝纟^目对护套外表面位置处的实际扭曲或变形用 肉眼是不可辨别的。当4頓常规的护套 口工艺时，钢丝^^护套 口工艺过程中4妓撑 的方式趋于导致钢丝纟糾目对于护套外表面沿着皮带长度方向在几何或结构 上发生扭曲。虽然这些设置已被证明有效，但是它们还需要被改进。与这种皮带装 置相关的M困难是，当皮带在电梯系统中移动时，凹槽和钢丝^M户套中的布置与诸如滑轮的其它系统i且件相互作用，并产生不希望的噪声、振 动或者是同时产生噪声和振动。例如，当皮带装置等速运动时，凹槽与滑 轮相接触的定态频率会产生一种令人讨厌的声调。与护套外表面相间隔的 钢丝绳的重复变^^莫式被认为对这种噪音的产生起了帮助作用。需要一种可替换的装置，来减小或消除电梯系统运行期间产生的振动 或恼人噪音。^^发明会满Xil种需要。发明内容扭ii舌地说，本发明是一种包^-"皮带的电梯系统设计。该皮带上具有 多个凹槽，这些凹槽具有已选择的构造，这种结构可以减小电梯系统运行 期间产生的振动和噪音。例如，根据本发明所设计的一种电梯系统，包括一轿厢，该轿厢在建 筑物中的VN娄梯平台间运^^或货物。 一皮带支撑着该轿厢^H更于该 轿厢的运动。该皮带至少在其一侧上具有数个间隔凹槽。当轿厢运动时， 在该皮带移动经过的至少一滑轮具有经选择地与皮带上的凹槽宽度相应的 直径。凹槽宽度与滑轮直径的比率应当选择小于0.05。在一个实施例中，凹槽狄和皮带直径的比率^it择在0.001禾p0.015之间。冲艮据本发明， 一种设计电梯系统的方法包括选择至少驱动滑轮的直径 ,该驱动滑轮负责^f狄带和轿厢在升降间中运动。选择凹槽的宽度,以使凹槽宽度与滑轮直径的比率小于0.05。本发明的皮带装置包含多才M常平行于皮带纵轴方向延伸的绳索。绳索上的护套包括多个成形凹槽，以 减小在升降过程中振动和噪音的产生。在另一个实施例中，凹槽在靠近护套的滑轮作用表面处具有圓角。圆 角的曲率半径可以与^(也系统^l^^^制，以减小振动和噪声。在一个实施例中，圓角具有约O. 1毫米和约0.5毫米之间的曲率半径。在另一个实施例中，提供了一种电梯皮带装置，包括组平行于皮 带纵轴方向排列的数根绳索；和封闭绳索的护套，该护套包括纵向间隔在 其至少一边上的数个凹槽，这些凹槽包括在各凹槽边缘处的圆角，所述多个绳索、护套和电梯皮带均具有第一纵向端部，所述第一纵向端部与第二 、相对的纵向端部相分离。
作为 一种备选方案，这种电梯皮带装置的每个圆角具有相同的曲率半径。
在另一个实施例中，提供了一种电梯皮带装置，包括大致平行于皮 带纵轴方向排列的数根绳索；和封闭绳索的护套，该护套包括纵向间隔在 其至少一边上的数个凹槽，这些凹槽包括在各凹槽边缘处的圓角，每个圆 角具有处于约0.1毫米至约0.5毫米之间的曲率半径。
从下面对当前优选实施例的详细描述中，对于本领域"fit技^pv员来 说，本发明的不同特征和优点#^变得很明显。与详细描述伴随在""^的 附图可—皮简^H。下。
附图1示意性地说明了根据本发明的一个实施例所设计的皮带装置的一部分。
附图2是附图1中沿2 -2线的剖面图。
附图3是根据本发明的一个实施例所设计的电梯系统的示意性i兌明。
附图4用图表说明了本发明电梯系统设计方法的一个特征。
附图5用图表说明了凹槽宽度和滑轮直径的尺寸关系对振动所带来的影响。
附图6示意性地展示了 一种先有技术中的皮带。
具体实施例方式
附图1和2示意性地说明了被设计用于电梯系统的一个皮带装置20。数 才^iC索22大体上平行于皮带装置20的纵轴排列。在一个实施例中，绳索22 由钢丝束制成。
一护套24封闭绳索22。该护套24最好含有聚氨酯材料。M这样的材 料可商业获得并^JJ^技术中，已知对电梯皮带装置是有用的。在这些描 述的J^出上，本领域普通技术人员将能够选择一种合适的护套材料来满足他们M情况下的需要。该护套24确定了皮带装置20的外部宽度和厚度。在一实施例中，皮带 装置的M为30毫米，厚度为3毫米。在同一个实施例中，绳索22的直径为1.65 毫米。绳索22最好沿该皮带装置的整个长度延伸。该护套24至少在其一侧32上具有数个凹槽30。在所说明的实施例中， 这些凹槽横itt带装置的整个宽度延伸。这些凹槽由多个生产方法制成，许多生产方法在现有技术中是已知的 ，并且这些生产方法也适用于皮带装置20的制造。在附图1和2所说明的实 施例中，这些凹槽具有一种在电梯系统才糾过程中有效减小振动的结构。在所述实施例中，该凹槽结构包括在每个凹槽的每一端上的圓边或 圓角34,在该位置，凹槽与护套外表面的必2连接到"^。圓角34不同于 传统的凹槽设计，传统的凹槽明显带有尖锐的边缘，并在边缘处与护套24 的夕卜表面32相接触。当每个凹槽在电梯系乡腿行期间与皮带所环绕的滑轮 相才妻触时，圓角^f吏噪音和振动减弱。在本发明的设置中，每个圓边或圓角34的曲率半径最好是经iiit择， 以使由于皮带装置20和其他电梯系统组件之间的相互作用而产生的振动量 减少。影响曲率半径选择的各种因素包括各凹槽30之间的距离或间距，每 个凹槽的宽度W,护套材料的刚度特性和护套材料的厚度，护套材料的厚 度会限定每个凹槽的深度。总的来-说，最好具有一较大的曲率半径，较大 的曲率半径^f吏在护套24的必2和凹槽30之间产生平滑的过渡。与本发明 的圆角设计相结合的皮带，将会包括一个曲率半径在0.1毫^M'J0.5毫米范围 内的圓角。在一个实施例中，圓角34的曲率半径大约为0,2毫米。在另一个 实施例中，该半径大约为0.4毫米。圓角34的另一个优点在于，当皮带装置20经过驱动滑轮58时，它往往 会减d、对剪切刻漆的敏感程度。由于驱动滑轮上的不同边会承受不同的载 荷，皮带装^20的"-^分往往会比驱动滑轮58的对边上的其他部分承受更 大的载荷。这种现象往往会在护套材料24上产生一种剪切效应。结合在凹 槽30上的圓角34往往会减弱对这种剪切效应的敏感程度，并且会减弱在电 梯系统运行期间所产生的振动和噪音。每个凹槽30的宽度W最好是经itit择的，以使在凹槽结构和电梯系统 其它组件之间提供最佳噪音削减性能的关系。附图3示意'^J也说明了 一个所 列举的电梯系统50，该电梯系统具有一个有创it性的皮带装置20。当然， 还有其他类型的电梯系统设置，这些设置也包括绳索或皮带绕过的滑轮， 并JL^发明不仅仅限于出于讨论目的而示意性展示的所列举的系统设置。 该电梯系统50还包括一个通常的配重52和轿厢54,它们以通常的方式在升 降间56中运动。皮带装置20在系统运行期间有效地承受配重52和轿厢54的 载荷。所说明的实施例包括一个由马达才几构60所驱动的驱动滑轮58。例如 当需要在同一建筑物中的M4f靠楼层之间运^^或货物时，空载的滑 寿M2、 64和66会有利于轿厢54和配重52在升降间中的运动。凹槽的宽度W最好是经iiii捧的，以至少与系统50中的驱动滑轮58的 直径有尺寸关系。在某些情况下，系统50中的所有滑轮#^具有同样的直 径。而在另一些情况下，系统中会具有不同尺寸的滑轮。至少，凹槽宽度 W与驱动滑轮(或者是依靠特别安装的滑轮)的尺寸之间的关系被选择， 以优化皮带装置20的噪音削减棒性。总的来说，滑轮直径最好F錯凹槽30的宽度W的增加而增大。本发明 包含了一种认识，即较大的凹槽宽度W较^^交小的滑轮直径4^主会比具有 理想尺寸关系的设置产生更大的振动和噪声。附图4用曲线图70图示了这种现象。第一条曲线72展示了皮带具有与前 述实施例中相一致的尺寸的实施例中产生的振动量。当滑轮直径为75毫米 时所发生的振动Ji^示在曲线72中。曲线74表示了当滑轮直径增加至IOO 毫米时所发生的振动量。曲线76展示了当滑轮直径继续增加至125毫米时所 发生的振动量。^出了曲线72、 74和76中每一个的峰间振幅的勤出上， 很明显可以看出，与已经给定的凹槽结构和尺寸相对应的一个较大滑轮直 径会产生最小量的振动，因而在电梯系统运行期间产生噪音的可能性也最 小。当选择滑轮直径和凹槽ttW时，必须要注意的一个因素是应该优先 选择一个较小的滑轮直径，因为它所需要的转矩较小，而且它所需要的包 括马达沖/L^j60在内的机器较为便宜。另一方面， 一个较大的滑轮直径^i^主会延长皮带装置20的寿命，而且根据本发明，往往会减少在电梯系乡秘行 期间振动和噪音产生的数量。从这些描述中受益的本领域普通技术人员将 能够选择恰当的尺寸关系，来满足他们M情况下的需要。才財居本发明， 一个优先选择的凹槽宽度W和滑轮直径之间的关系导致 了凹槽宽度W和滑轮直径之间的一个比率小于0.05。冲艮据本发明的一个胁 实施例，当该比率超过0.05时，振动量就被认为超过了一个可接受的水平。 在另 一个实施例中，电梯轿厢的运动ii^较低， 一个较高的比率也可以接 受，这将取决于具体的电梯系统。如同从附图5中可以看出的，随着凹槽宽度与滑轮直径的比率的升高， 振动(和噪音)量#升高。附图5中的曲线80在Y轴上展示了振动的振幅 ，在X轴Ji^示了凹槽宽度与滑轮直径的比率。当该比率低于0.008时，振 动量一皮认为是有^i也，同时在许多情况下一皮认为是可以接受的，因为这种 振动的水平往往不会在电梯系统中产生^j可听得见的噪音。从该曲线中还 可以看出，随着该比率从0.008增加到0.05时，振动的数量会以总体上呈线 性的方式来上升。对于凹槽宽度与滑轮直径的比率来说， 一个优选的范围是低于大约 0.008。当^苗述中在一个#|^^前<￡^ "大约"这个词时，它应该^M^释 为包括差不多在以十为系数的上下范围内的几乎一个完整的单位数量变化 。(例如，"大约0.008"应该净W"释为至少包括从0.0071到0.0089的一个范 围，并且"大约0.05"应该^lf释为至少包括从0.041到0.059的一个范围。范围变化的4M应当取决于一个给定电梯系统的M情况。乂Ail些描 述中受益的本领域"fit技术人员将能够选#^合适的比率来满足他们M 情况下的需要。通过组合凹槽宽度W和滑轮尺寸(也就是滑轮直径)之间的关系，以 4凹槽30上结合圆角34，本发明的设置^4了在电梯系统运行期间减小 振动和噪音方面的一个J4vii步。在某些实施例中，最好是使凹槽30的宽度最小。然而，有一点需注意 由于加工公差的原因，凹槽30的宽度不肯M艮低。该加工公差将根据^i4择 用于制造护套24的M材^Hf口加工过程中使用的工具而变化。另外，人们相信，当低于某个tt时，本发明设置所产生的低噪音优点将不会进一步提高，这一点可从图5看到。提供最佳噪音减小棒性的每个凹槽30的胁宽度，可根据具体电梯系统的其它棒性而变化，例如，包括皮带装置的*尺寸和滑轮直径。电梯系统中皮带装置20的运动i4Jt^影响凹槽宽度W最佳选择的另 一因素。根据本发明，总的来说，相对^^变的电梯系统，对于较高iiJL的电梯系统最好^^]在较低范围内的凹槽tt与滑轮直径的比率。换句"i封兌，P錄电梯 的增大，凹槽宽度与滑轮直径的优选比率会减小。同样地，随着电梯i4A减小，可接受的凹槽宽度与滑轮直径的比率范围会增大。/Ait些描述中受益的本领域"fit技术人员将能够选择合适的凹槽宽度W和滑轮直径来优^^一个具体安装情况下的噪音削减特性。前面的描述在性质上是示范性的而不是限制性的。对已公开的实施例进行不背离本发明实质的变化和修改，对于本领域普通技术人员来说，是 显而易见的。本发明的法律保护范围仅由下面的权利要求来限定。
权利要求
1.一种电梯皮带装置，包括大致平行于皮带纵轴方向排列的数根绳索；和封闭绳索的护套，该护套包括纵向间隔在其至少一边上的数个凹槽，这些凹槽包括在各凹槽边缘处的圆角，所述多个绳索、护套和电梯皮带均具有第一纵向端部，所述第一纵向端部与第二、相对的纵向端部相分离。
2. 根据权利要求l所述的装置，其特征在于，每个圓角具有相同的曲 率半径。
3. —种电梯皮带装置，包括 ^i丈平行于皮带纵轴方向排列的数根绳索；和封闭绳索的护套，该护套包括纵向间隔在其至少一边上的数个凹槽， 这些凹槽包括在各凹槽边缘处的圆角，每个圆角具有处于约0.1毫米至约0.5 毫米之间的曲率半径。
全文摘要
本发明提供了一种电梯皮带装置，包括大致平行于皮带纵轴方向排列的数根绳索；和封闭绳索的护套，该护套包括纵向间隔在其至少一边上的数个凹槽，这些凹槽包括在各凹槽边缘处的圆角，所述多个绳索、护套和电梯皮带均具有第一纵向端部，所述第一纵向端部与第二、相对的纵向端部相分离。
文档编号F16G1/00GK101269774SQ20071030502
公开日2008年9月24日 申请日期2003年1月15日 优先权日2002年1月16日
发明者M·E·马勒, X·罗 申请人:奥蒂斯电梯公司