长捻距聚氨酯圆型钢丝绳及制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电梯用长捻距圆型钢丝绳及制造方法，包括单根钢丝，所述的单根钢丝若干根捻组合成小股绳，在合成后的所述小股绳的外层涂有圆柱状聚氨酯涂层，多根涂有聚氨酯涂层的小股绳通过长捻距缠绕粘合成粗股绳。本发明采用钢丝绳长捻距缠绕合股，不存在单股拉力不均衡问题，受力后绳子扭曲变小，各小股受力均匀,绳外层改用高强度耐磨聚氨酯包裹，钢丝绳和曳引轮不直接接触、不存在磨损，绳子径不存在磨损变细，增加了钢丝绳使用寿命，降低了使用于维护成本，广泛适用于防腐电梯、防爆电梯和船用绳索等领域替代原裸绳。
【专利说明】长捻距聚氨酯圆型钢丝绳及制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电梯用钢丝绳【技术领域】，特别涉及一种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝 绳及制造方法。
【背景技术】
[0002] 电梯生产已经有一百多年的历史，现有技术中曳引式电梯使用的钢丝绳采用电梯 专用钢丝绳，随着电梯速度的增加和运输重量的不断加大，现有技术中的钢丝绳问题日益 突出，比如钢丝绳的延伸率、磨损寿命、轮径比三大问题越来越制约电梯的发展。现有技术 的电梯专用钢丝绳不能满足电梯使用要求。同时在国家电梯标准的框架下设计高速大吨 位载重电梯，现有技术的钢丝绳结构成为设计瓶径，有些长寿命高等级钢丝绳售价比普通 电梯钢丝绳高了十倍，但是在延伸率、磨损寿命、轮径比等方面仍然不能满足技术发展的要 求，特别是钢丝绳耐磨性问题没有解决，电梯需要经常更换钢丝绳。
[0003] 由于现在流行的永磁电梯曳引机的扭矩很难做到很大，因此永磁电梯曳引机的轮 径较小，在轮节径比（曳引轮直径与钢丝绳直径比）为40比1的设计规范限制下，钢丝绳的 直径较细，高速电梯设计规范要求：节径比为60比1。而实际设计中要求：（曳引力计算要 求)曳引轮外径越小越好，外径越小拉力越大。钢丝绳越粗越好，钢丝绳越粗破断拉力越大。 节径比这个设计参数限制，使这个矛盾极难化解，轮节径比成为高速电梯设计中的致命缺 陷。
[0004] 现有技术的钢丝绳大多是多股多层缠绕结构，中芯是浸油麻芯，也有钢芯结构，我 们称之为裸绳。电梯设计中，根据电梯速度和载重量不同，为满足各项指标，选择用绳的直 径和绳的根数不等。使用中，钢丝绳与曳引轮直接磨擦，钢丝绳和曳引轮都极易磨损。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种电梯用长捻距聚氨 酯圆型钢丝绳；本发明采用钢丝绳长捻距缠绕合股，不存在每股拉力不均衡问题，各股受力 均匀综合破断拉力高。绳外层使用高强度耐磨聚氨酯包裹，钢丝绳和曳引轮不直接接触、不 存在磨损变细，增加了钢丝绳使用寿命，降低了使用于维护成本。绳外层有聚氨酯包裹，钢 丝不再锈蚀，可广泛用于防水、防潮、防腐电梯、防爆电梯和船用绳索等领域替代原裸绳。
[0006] 本发明还提供一种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝绳的制造方法。
[0007] 本发明解决技术问题的技术方案为： 一种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，包括单根钢丝，所述的单根钢丝若干根捻组合 成小股绳，在合成后的所述小股绳的外层设有圆柱状聚氨酯涂层，多根设有聚氨酯涂层的 小股绳通过长捻距缠绕粘合成成品绳。
[0008] 所述小股绳里外均热溶聚氨酯，所述的圆柱状聚氨酯涂层厚度控制在0. 3mm? 0.5mm之间，所述小股绳与聚氨酯涂层的同轴度为Φ0. 1mm。
[0009] 所述多根设有聚氨酯涂层的小股绳分左捻右捻间隔排列，将排列好的多股绳热溶 于聚氨酯池，边捻边拉，通过长捻距缠绕粘合成品绳，成品绳的外层聚氨酯厚度为1. 4 mm? 0· 8 mm〇
[0010] 所述单根钢丝直径为Φ0. 1mm?Φ 3mm的镀锌钢丝绳。
[0011] 所述小股绳按标准捻距制造。
[0012] 所述成品绳的外径为Φ6?Φ 10mm时，采用7?19股直径不同的小股绳缠绕捻 合而成；所述成品绳的外径为Φ l〇mm?Φ 30mm以上时，采用19?43股直径不同的小股绳 以长捻距缠绕捻合而成。
[0013] 所述长捻距根据以下公式计算确定： L/2 彡 DX π X α /360， 其中，L--曳引绳的捻距， D--曳引轮的直径， α--曳引绳在曳引轮上的包络角， 31-取 3. 14159。
[0014] 所述聚氨酯涂层的小股绳按捻距长度为150?500mm捻制成成品绳。
[0015] 9. 一种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝绳的制造方法，包括以下步骤： 1) 根据电梯绳设计需要选择不同型号、规格的高强度单根钢丝； 2) 将所述的单根钢丝若干根捻组合成小股绳；左捻右捻各50%，并作标记； 3) 在合成后的所述小股绳的外层敷设聚氨酯涂层；使用热合机，将小股绳里外均热溶 聚氨酯，外层聚氨酯涂层的厚度控制在0.3 mm?0.5 mm之间；所述小股绳与聚氨酯涂层的 同轴度为Φ〇· 1mm ; 4) 多根有聚氨酯涂层的小股绳分左捻右捻间隔排列，使用热合机，再次将排列好的多 股绳热溶于聚氨酯池，按捻距设计，边捻边拉，形成长捻距聚氨酯圆型钢丝绳成品绳，所述 成品绳的外层聚氨酯厚度控制在1. 4 mm?0. 8 mm之间。
[0016] 本发明的有益效果： 1.本发明采用钢丝绳长捻距缠绕合股，不存在每股拉力不均衡问题，各股受力均匀综 合破断拉力高。绳外层使用高强度耐磨聚氨酯包裹，钢丝绳和曳引轮不直接接触、不存在磨 损变细，增加了钢丝绳使用寿命。
[0017] 2.绳外层有聚氨酯包裹，钢丝不再锈蚀，可广泛用于防水、防潮、防腐电梯、防爆电 梯和船用绳索等领域替代原裸绳。
[0018] 3.绳外层改用高强度耐磨聚氨酯包裹，极大增加了磨擦系数，绳在曳引轮上不再 滑动。磨擦系数由原来最高的〇. 1增加到〇. 4以上，用此专利制造的电梯用长捻距圆型钢 丝绳的耐磨性比普通钢丝绳提高五倍以上。
[0019] 4.本发明钢丝绳每支小股绳是独立存在的，每股之间有聚氨酯隔离，每股之间不 产生磨擦，所以其抗折弯疲劳系数很高。设计规范中的D/d轮径比40比1的d值不是合成 后的外径，而是小股绳直径。
[0020] 5.本发明设计小股绳之间是聚氨酯，小股绳之间没有接触无任何磨损，无油状态 下使用本产品符合环境保护的要求，本产品环保性能良好。
[0021] 6.传统电梯钢丝绳有麻芯。受环境湿度影响，绳子的直径和长度均有变化，容易 造成事故。本发明设计钢丝绳不受环境湿度影响，保证了使用中产品的质量稳定性。
[0022] 7.本发明钢丝绳使用时，钢丝绳和曳引轮不直接接触，不存在磨损，绳径不存在变 细磨损报废条件；钢丝绳被聚氨酯包裹，不存在磨损变细报废条件；也不存在断丝报废条 件。
[0023] 8.本发明降低了电梯全寿命使用及维护成本，本发明高强度耐磨聚氨酯电梯钢丝 绳其机械性能优于普通电梯钢丝绳。因为是柔中有钢、钢中带柔，完全满足了高速电梯、大 吨位电梯的需要，电梯使用终生不需换绳，全寿命性价比却大幅提高。
[0024] 9.在海上、江河上时使用时，不会生锈，断丝，其使用寿命是普通钢丝绳的五倍以 上，性价比大幅提1? 了。
[0025] 10.长捻距聚氨酯电梯钢丝绳其破断拉力大大提高，同外径的绳其破断拉力比缠 绕合股方法制作的电梯钢丝绳高39%。
[0026] 11.本发明长捻距聚氨酯电梯钢丝绳比传统方法制作的电梯钢丝绳，弹性延伸量 极小，完全满足了高速电梯、大吨位电梯对弹性模量的要求。
[0027]
【专利附图】
【附图说明】 图1为为本发明7根丝单股绳端面剖面图。 图2为为本发明19股小股绳按长捻距捻好的剖面图。
[0028] 图3为本发明长捻距聚氨酯电梯钢丝绳的侧视结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
[0030] 如图1至图3所示，一种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，包括单根钢丝1，所述 的若干根钢丝捻组合成小股绳，在合成后的所述小股绳的外层敷有圆柱状聚氨酯涂层，多 根敷有聚氨酯涂层的小股绳通过长捻距缠绕粘合成成品绳，即长捻距聚氨酯圆型钢丝绳。 所述单根钢丝1直径为Φ0. 1mm?Φ 3mm。表面镀锌年理。所述小股绳按标准捻距和标准 工艺制造。所述小股绳里外均热溶聚氨酯，所述的圆柱状聚氨酯涂层厚度控制在0. 3mm? 0.5mm之间。同心度控制在0.1丽以内。
[0031] 将多根敷有聚氨酯涂层的小股绳分左捻右捻间隔排列，将排列好的小股绳热溶于 聚氨酯池，边捻边拉，按捻距设计计算要求制作。其捻矩长度应为150-500mm之间。多股绳 的外层聚氨酯厚度控制在1. 2_至0. 8_之间，通过长捻距缠绕热合成粗股绳。
[0032] 所述长捻距聚氨酯圆型钢丝绳的外径为Φ6?Φ 10mm时，采用7?19股直径不 同的小股绳缠绕捻合而成；所述圆型钢丝绳的外径为Φ l〇mm?Φ30mm以上时，采用19? 43股直径不同的小股绳以长捻距缠绕捻合而成。
[0033] 所述捻距长度根据以下公式确定： L/2 彡 DX π X α /360， 其中，L一曳引绳的捻距， D-曳引轮的直径， α-曳引绳在曳引轮上的包络角， π-取 3. 14159。
[0034] 例如：D=200mm，α 角为 120 度，L 值为 418. 879mm。
[0035] D=200mm，α 角为 90 度，L 值为 314. 159mm。
[0036] -种电梯用长捻距聚氨酯圆型钢丝绳的制造方法，包括以下步骤： 1) 根据电梯绳设计需要选择不同型号、规格的高强度单根镀锌钢丝； 2) 将所述的若干单根钢丝捻组合成小股绳；左捻和右捻各50%，并有明确的记号，使用 时不可混淆； 3) 在合成后的所述小股绳使用专用热合机，将小股绳里外均热溶聚氨酯，外层聚氨酯 涂层的厚度控制在〇· 3 mm至0· 5 mm之间； 4) 将多根有聚氨酯涂层的小股绳分左捻右捻间隔排列，使用热合机再次将排列好的多 股绳热溶于聚氨酯池，聚氨酯温度控制好，使小股绳原涂层不完全溶化，按捻距设计，边捻 边拉，多股绳的外层聚氨酯厚度控制在1.4 _至0.8 _之间，通过长捻距缠绕粘合成粗股 绳，即长捻距聚氨酯圆型钢丝绳。
[0037] 长捻距聚氨酯电梯钢丝绳其特征有三点：1)所述小股绳的捻合成粗股绳时其捻 距按设计需要确定，理论上捻距越长越好。本申请的成绳不是靠捻合成绳而是靠热粘合包 裹聚氨酯成绳。2)本申请通过两次热粘合包裹聚氨酯成绳：第一次，小股绳首先热粘合包 裹聚氨酯，第二次，若干股小股绳捻拉状态下热粘合包裹聚氨酯成粗绳。3)本申请的钢丝股 有聚氨酯相隔，磨擦状况极大改善，本发明的钢丝股径与绳直径不是一回事，其d值按钢丝 股径计算，D/d值变化极大，理论上，只要钢丝股径不变，钢丝绳径与D值无关。本发明采用 钢丝绳长捻距缠绕合股，不存在单股拉力不均衡问题，受力后绳子扭曲变小，各小股受力均 匀，绳外层改用高强度耐磨聚氨酯包裹，钢丝绳和曳引轮不直接接触、不存在磨损，绳径不 存在磨损变细，增加了长捻距聚氨酯电梯钢丝绳使用寿命，降低了使用于维护成本，广泛适 用于防腐电梯、防爆电梯和船用绳索等领域替代原裸绳。
[0038] 上述虽然结合附图对发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围 的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出 的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【权利要求】
1. 一种长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，包括单根钢丝，其特征是，所述的单根钢丝若干根捻 组合成小股绳，在合成后的所述小股绳的外层设有圆柱状聚氨酯涂层，多根设有聚氨酯涂 层的小股绳通过长捻距缠绕粘合成成品绳。
2. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述小股绳里外均热溶 聚氨酯，所述的圆柱状聚氨酯涂层厚度控制在〇. 3mm?0. 5mm之间，所述小股绳与聚氨酯涂 层的同轴度为Φ0. 1mm。
3. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述多根设有聚氨酯涂 层的小股绳分左捻右捻间隔排列，将排列好的多股绳热溶于聚氨酯池，边捻边拉，通过长捻 距缠绕粘合成品绳，成品绳的外层聚氨酯厚度为0. 8 mm?1. 4 mm。
4. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述单根钢丝直径为 Φ0. 1mm?Φ3mm的锻锋钢丝绳。
5. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述小股绳按标准捻距 制造。
6. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述成品绳的外径为 Φ6?Φ 10mm时，采用7?19股直径不同的小股绳缠绕捻合而成；所述成品绳的外径为 Φ 10mm?Φ30πιπι以上时，采用19?43股直径不同的小股绳以长捻距缠绕捻合而成。
7. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述长捻距根据以下公 式计算确定： L/2 彡 DX π X α /360， 其中，L--曳引绳的捻距， D--曳引轮的直径， α--曳引绳在曳引轮上的包络角， 31-取 3. 14159。
8. 如权利要求1所述的长捻距聚氨酯圆型钢丝绳，其特征是，所述聚氨酯涂层的小股 绳按抢距长度为150?500mm抢制成成品绳。
9. 一种长捻距聚氨酯圆型钢丝绳的制造方法，其特征是，包括以下步骤： 根据电梯绳设计需要选择不同型号、规格的高强度单根钢丝； 将所述的单根钢丝若干根捻组合成小股绳；左捻右捻各50%，并作标记； 在合成后的所述小股绳的外层敷设聚氨酯涂层；使用热合机，将小股绳里外均热溶聚 氨酯，外层聚氨酯涂层的厚度控制在0.3 mm?0.5 mm之间；所述小股绳与聚氨酯涂层的同 轴度为Φ〇· 1mm ; 多根有聚氨酯涂层的小股绳分左捻右捻间隔排列，使用热合机，再次将排列好的多股 绳热溶于聚氨酯池，按捻距设计，边捻边拉，形成长捻距聚氨酯圆型钢丝绳成品绳，所述成 品绳的外层聚氨酯厚度控制在1. 4 mm?0. 8 mm之间。
【文档编号】D07B1/14GK104099791SQ201410352556
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】郭永平, 蒋家馨, 呼爱英, 李国瑞, 史洪普, 葛文国, 丁洪涛, 杨凤省, 曲基东, 郭璠, 段美龙, 李云 申请人:郭永平