一种宽体电梯平衡补偿链及其生产工艺的制作方法

本发明涉及电梯设备技术领域，尤其涉及一种单位长度比重大、具有高强度的一种宽体电梯平衡补偿链及其生产工艺。

背景技术：

目前，市场上运用的升降电梯大多曳引电梯，曳引电梯包括轿厢、曳引钢丝绳、对重及随行缆线。电梯在运行过程中，轿厢侧和对重侧的钢丝绳的长度在不断变化，从而引起曳引轮两侧钢丝绳重量的变化，为此，当电梯的提升高度超过一定高度时，必须要设置具有一定重量的部件来平衡因高度变化带来的重量变化，这就是电梯平衡补偿链。简而言之，电梯平衡补偿链定义为：用于连接电梯的轿厢与对重，平衡曳引绳及随行缆线的重量，对电梯的运行起平衡作用的部件。要求其具有承载负荷大，运行噪声小，单位长度重量等特点。

目前市面上的电梯补偿链有以下几种：

1、穿绳补偿链，是最原始的一种补偿链，只能用于梯速1.75m/s以下的电梯。结构为在铁链中穿入麻绳，这种补偿链在使用过程中由于链与链之间发生摩擦和碰撞，噪音比较大，且容易生锈，麻绳受潮后易收缩，时间长了容易腐烂，影响电梯运行的安全性。

2、包塑补偿链，为了减小穿绳补偿链在运行过程中的噪音，同时减缓环境对铁链的腐蚀，于是在穿绳补偿链的基础上包裹一层塑料套，形成了包塑补偿链。相比于穿绳补偿链，包塑补偿链运行时能减缓链环撞击，使噪音大大减小，但是这种补偿链塑料套容易开裂、脱落，因此，在柔韧性及耐用性方面仍需改善。

3、全塑补偿链，可用至6m/s的高速电梯，外表为缆状PVC结构，使用时电梯运行能达到平稳静音的效果。但是由于补偿链的单位长度重量需与曳引绳单位长度重量相匹配，从而须增大外裹层的直径，CN104044981A公开了一种新型电梯全塑平衡链，其电焊锚链外部依次设有第一PVC橡塑复合层、纤维层和第二PVC橡塑复合层。CN2646475Y公开了一种电梯平衡补偿链，包括铁链，橡胶柱体。上述两份公开文件中通过增加纤维层来防止开裂，但是这种补偿链在运转过程中弯曲不灵活，其弯曲外圆周拉伸幅度大。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的噪声大、容易开裂及弯曲不灵活的问题，本发明提供了一种减小电梯运行过程中的减小噪声、具有高强度的升降电梯用平衡补偿链及其生产工艺。

本发明提供的一种宽体电梯平衡补偿链，包括:锚链及包覆于锚链外的外裹层，外裹层包括原料：弹性体树脂、阻燃剂及加工助剂，弹性体树脂包括：苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烃热塑性弹性体，阻燃剂包括：阻燃硅母粒、膨胀型阻燃剂和阻燃协效剂；锚链为结构钢，结构钢包括元素：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Al，及残余元素：Cu、P、S、N；外裹层与锚链为浇注在一起的实心整体件。

在一些实施方式中，外裹层中各原料的质量百分比为：

在一些实施方式中，苯乙烯系嵌段共聚物为苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚，其苯乙烯含量为10％-55％。

在一些实施方式中，阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为15％-65％，硅聚合物为聚硅氧烷。

在一些实施方式中，膨胀型阻燃剂为磷酸三聚氰胺硼酸盐。

在一些实施方式中，阻燃协效剂为二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、蒙脱土中的一种或多种。

取上述各原料，将上述原料在捏合机中混合使温度达到85℃-95℃，将混合好的原料送入冷却搅拌器中冷却至40℃-50℃后倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，将双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切片，制成片状胶料。

在一些实施方式中，锚链各元素所占的重量百分比为：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％，其余含量为Fe。

按照上述配方生产出锚链用基材，再对得到的基材进行编环对焊，制成锚链，制得的锚链置于连续式调质炉中进行淬火、回火处理，其淬火、回火步骤为：在连续式调质炉中，将锚链淬火加热到900-1100℃，并保温2-3h，水冷至室温，580-650℃回火，并保温2-3h，再次水冷至室温。

将上述制得的锚链置入挤出机的模具内，再将上述片状胶料，送入挤出机。挤出的温度控制在为130℃～150℃，挤出的牵引速度为5～15米/秒，挤出机将上述胶料挤出，挤压到上述模具内，包裹于锚链上，使上述锚链置于包裹层内，制得平升降电梯用衡补偿链。

在一些实施方式中，包括一根或两根锚链。

本发明提供的一种宽体电梯平衡补偿链与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将外裹层与锚链浇注在一起，形成一实心整体件，在使用运行时平稳性好，降低运行时的噪声；在需要的情况下采用双锚链，可增加了单位长度的比重；外裹层的原料配方使外裹层满足了柔软、耐环境应力开裂、硬度大、比重大、耐热性能好、弯曲半径大于800mm，阻燃、低烟密度、耐老化的优点，其材料硬度达到80-90邵氏硬度；锚链的元素配方提高了锚链的强度和韧性，使得平衡补偿链承载负荷大，有效提高了电梯的安全性能；锚链采用结构钢，其具有强度大、韧性大、抗拉性能好的特性。

附图说明

图1为本发明提供的第一种实施方式的一种宽体电梯平衡补偿链的轴向剖视图；

图2为图1所示的一种宽体电梯平衡补偿链的径向剖视图；

图3为为本发明提供的第二种实施方式的一种宽体电梯平衡补偿链的轴向剖视图；

图4为图3所示的一种宽体电梯平衡补偿链的径向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明通过实施例1-3三个实施例披露了一种用于升降电梯用平衡补偿链的外裹层，其包括原料：弹性体树脂、阻燃剂及加工助剂，其中，弹性体树脂包括：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烃热塑性弹性体、阻燃剂包括：阻燃硅母粒、膨胀型阻燃剂及阻燃协效剂。

实施例1：

外裹层2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烃热塑性弹性体、阻燃硅母粒、膨胀型阻燃剂、阻燃协效剂及加工助剂的质量百分比为：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量为10％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为15％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨胀型阻燃剂采用磷酸三聚氰胺硼酸盐；阻燃协效剂采用二氧化硅和蒙脱土；加工助剂包括：抗氧剂、润滑剂、填料、着色剂，其中，抗氧剂采用辅助抗氧剂，润滑剂采用芥酸酰胺类、硅酮母粒，填料采用蒙脱土炭黑。按照上述成分及其百分比取各原料，将上述原料在捏合机中混合，使温度达到85℃,将混合好的原料送入冷却搅拌器中冷却至40℃后倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，将双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切片，制成片状胶料。

实施例2：

外裹层2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烃热塑性弹性体、阻燃硅母粒、膨胀型阻燃剂、阻燃协效剂及加工助剂的质量百分比为：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量为20％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为40％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨胀型阻燃剂采用磷酸三聚氰胺硼酸盐；阻燃协效剂采用二氧化钛；加工助剂包括抗氧剂、润滑剂、填料，其中，抗氧剂采用芳香胺类抗氧剂，润滑剂采用硬脂酸和油酸酰胺类，填料采用陶土、滑石粉、云母粉。按照上述成分及其百分比取各原料，将上述原料在捏合机中混合，使温度达到95℃,将混合好的原料送入冷却搅拌器中冷却至50℃后倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，将双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切片，制成片状胶料。

实施例3：

外裹层2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烃热塑性弹性体、阻燃硅母粒、膨胀型阻燃剂、阻燃协效剂及加工助剂的质量百分比为：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量为55％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的浓度为65％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨胀型阻燃剂采用磷酸三聚氰胺硼酸盐；阻燃协效剂采用氧化镁、蒙脱土；加工助剂包括抗氧剂、润滑剂、填料、着色剂，其中，抗氧剂采用受阻酚类抗氧剂，润滑剂采用油酸酰胺类和芥酸酰胺类，填料采用石棉粉、碳酸钙、蒙脱土炭黑。按照上述成分及其百分比取各原料，将上述原料在捏合机中混合，使温度达到90℃,将混合好的原料送入冷却搅拌器中冷却至45℃后倒入喂料机中，由喂料机喂入到双螺杆挤出机中，挤出造粒，将双螺杆挤出机中挤出的料进行拉条、冷却、切片，制成片状胶料。

上述3个实施例中，均采用阻燃硅母粒，阻燃硅母粒对于含有苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烃热塑性弹性体的外裹层，由于燃烧时阻燃硅母粒中的硅酮聚合物能与苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烃热塑性弹性体形成炭层，既能提高其氧指数，又能降低火焰传播速度，起到良好的阻燃作用，此外，硅酮聚合物能改善抗冲击强度、机械性能、耐热性能等。外裹层原料中采用多种阻燃协效剂与膨胀型阻燃剂进行复配使用，进一步提升了阻燃体系的阻燃效率，同时也使得材料燃烧的发烟量大大降低，提高了电梯的安全性能，并且，阻燃剂具有低烟、低毒、无卤、稳定性好，将其加入到聚合物用时，在聚合物受热时，表面能够生成一层均匀的碳质泡沫层，起到隔热、隔氧、抑烟的作用，并防止产生熔滴现象，因此具有极好的阻燃性。按照上述配方配比制得的弹性体材料为无卤阻燃弹性体材料，其具有强度高，阻燃性好，柔性强的特点。

本发明通过实施例4-6三个实施例披露了一种用于升降电梯用平衡补偿链的锚链，该锚链中包括主要元素：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、Al，及残余元素：Cu、P、S、N；各主要成分的含量(重量％)为：

实施例4：

C：0.1％、Si：0.15％、Mn：0.2％、Cr：0.5％、Mo：0.2％、Ni：0.8％、Nb：0.02％、Al：0.01％、Cu：0.12％、P：0.013％、S：0.004:％、N：0.004％，其余为Fe。

实施例5：

C：0.2％、Si：0.28％、Mn：1.63％、Cr：1.0％、Mo：0.4％、Ni：0.9％、Nb：0.035％、Al：0.032％、Cu：0.12％、P：0.014％、S：0.002％、N：0.0056％，其余为Fe。

实施例6：

C：0.28％、Si：0.4％、Mn：1.7％、Cr：1.2％、Mo：0.5％、Ni；1.00％、Nb：0.08％、Al：0.04％，Cu：0.20％、P：0.02％、S：0.005％、N：0.009％，其余为Fe。

其中，碳的当量大于1.40，C：碳可提高钢的强度，同时又可提高钢的淬透性，低于0.1％，焊缝处的力学性能达不到四级系泊链的强度要求，高于0.28％，在淬火工艺中，母材易产生淬火裂纹，且闪光对焊部分残留的碳增多，将降低焊缝处的冲击韧性。因此碳含量确定为：0.1％-0.28％；Si：硅可提高钢的强度及淬透性，其最低含量为0.15％，才能达到其效果，但硅含量过高特别是当其与锰、铬元素共存时，增加钢的过热敏感性一钢的回火脆性。同时由于硅易被氧化，钢中硅酸盐夹杂的存在，将降低钢的冲击韧性，因此Si含量上限为0.30％；Mn：锰可提高强度、韧性及淬透性，但锰含量过高易产生钢晶粒粗化的倾向，且增加了钢的回火脆性的敏感性，当锰含量超过1.7％时，易产生淬火裂纹，因此锰含量范围确定为0.2-1.7％；Cr：铬是提高抗腐蚀能力的主要元素，同时铬可以抑制和降低碳的扩散速度，减少钢在焊接时碳的烧损，提高焊缝处的力学性能，铬还有提高钢的淬透性及回火稳定性的作用，因此铬应不低于0.50％，而较高的铬含量所形成的氧化物夹杂滞留于焊缝处，将降低钢的冲击韧性，铬的上限确定为1.20％；Mo：钼可提高钢的淬透性，防止回火脆性，改善钢材焊缝处的淬火特性，减少淬火裂纹，提高焊缝处的冲击韧性，当钼含量超过0.5％时，对性能改善的效果将不再增加；Ni：镍可提高钢的强度，降低钢的低温脆性转变温度，提高钢的抗疲劳性能和减少对缺口的敏感性，明显提高焊缝处的低温冲击韧性，同时镍元素也是作为提高钢的耐腐蚀性能的元素之一，但含量过高，不仅增加成本，而且由于氧化皮下的金属基体成为富镍而不易氧化，从而导致氧化皮粘附，形成不易脱落的氧化皮，因此含量范围确定为0.8-1.0％；Nb：铌作为细化晶粒元素和沉淀强化元素而加入，对降低钢中气体含量及改善钢的低温冲击韧性作用明显，当其含量超过0.08％时，其改善效果不再增加；Al：铝与铌的作用相类似，主要是细化晶粒及降低钢中气体氧、氮含量，以改善综合力学性能，铝超过0.040％时，铝的氧化物夹杂增加，将恶化钢材的冲击韧性。

残余元素：Cu、P、S、N超过一定含量时，将降低锚链的低温冲击韧性，提高锚链的脆性转变温度，恶化锚链的综合力学性能。因此，披露了一种用于升降电梯用平衡补偿链的锚链将残余元素控制在：Cu≤0.20％、P≤0.02％、S≤0.005％、N：0.004％-0.009％，以减小为锚链强度的影响。

按照上述配方配比生产出锚链用基材，再对得到的基材进行编环对焊，制成锚链，制得的锚链置于连续式调质炉中进行淬火、回火处理，其淬火、回火步骤为：在连续式调质炉中，将锚链淬火加热到1000℃，并保温2.5h，水冷至室温，600℃回火，并保温2.5h，再次水冷至室温。

按照上述方法制得的锚链，具有高强度、高韧性、较低的屈强比的特性，使的平衡补偿链承载负荷大，有效提高了电梯的安全性能。

为了制成本发明披露的一种宽体电梯平衡补偿链，需要将上述制得的锚链置入挤出机的模具内，再将上述片状胶料，送入挤出机。挤出的温度控制在为140℃，挤出的牵引速度为8米/秒，挤出机将上述胶料挤出，挤压到上述模具内，包裹于锚链上，使上述锚链置于包裹层内。

图1至图4示意性地显示了根据本发明两种实施方式提供的利用上述外裹层2和锚链1制得的一种宽体电梯平衡补偿链。

实施例7：

如图1和图2所示，本发明披露的一种宽体电梯平衡补偿链，包括一根锚链1及包覆于锚链1外的外裹层2，外裹层2利用上述弹性体制成，外裹层2与锚链1为浇注在一起的实心整体件。锚链1表面设有防护层，作为优选的，防护层为喷漆层。

实施例9：

如图3和图4所示，本发明披露的一种宽体电梯平衡补偿链，包括两根锚链1及包覆于锚链1外的外裹层2，外裹层2利用上述弹性体制成，外裹层2与锚链1及缆线3为浇注在一起的实心整体件。锚链1表面设有防护层，作为优选的，防护层为镀锌层。

上述两个实施例中，通过将外裹层与锚链浇注在一起，形成一实心整体件，在使用运行时平稳性好，降低运行时的噪声，并且，在需要的情况下采用双锚链，增加了单位长度的比重。另外，可根据需要，在外裹层内还浇注有缆线，用于连接电梯对重侧和轿厢侧的电气部件，实现轿厢侧与对重侧的信号传输，已减少随行电缆的增加，简化布局，降低成本。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。