一种电梯曳引悬挂系统的制作方法与工艺

本发明涉及电梯技术领域，具体涉及一种电梯曳引悬挂系统。

背景技术：
电梯是用于承载一定载荷的运动设备，多种因素都会导致电梯在运行过程中出现曳引悬挂索偏移的问题，例如，建筑物的建造质量、地面沉降、建筑风载荷、电梯安装质量、以及轿厢内部载荷分布不均衡等。一旦曳引悬挂索偏移过量，将导致曳引悬挂索磨损加快，寿命缩短，如果没有得到及时的维护保养，曳引悬挂索会产生断裂的风险。现有技术中的电梯曳引悬挂系统采用的绕比通常为2：1或4：1，且已经广泛应用于有机房电梯、无机房电梯、医梯、货梯等电梯系统。曳引悬挂索是用于承载和传递来自曳引机、轿厢、对重和载荷之间的力的部件，目前业界在曳引悬挂索与曳引机的曳引轮、随轿厢和对重运动的导向轮的配合上，都采用相同的轴向约束配合，即对于同一部电梯而言，都采用全约束设计(在轴向上不能够自由滑移)，或都采用自由约束设计(在轴向上能够自由滑移)。现有技术中，基于约束设计的不同，分为两类：1、曳引悬挂索与曳引轮、随轿厢和对重运动的导向轮之间均采用全约束1-1、采用传统的横截面为圆形的钢丝绳作为曳引悬挂索(电梯国家标准GB7588-2003中的公开技术，已得到广泛应用)，曳引悬挂索与曳引轮的轴向约束采用全约束，曳引悬挂索与随轿厢和对重运动的导向轮之间的轴向约束也采用全约束。在曳引力的传递过程中，钢丝绳会同时受到来自曳引轮和导向轮的轴向力，该轴向力会增加钢丝绳和与之相匹配的绳槽之间的摩擦力，导致钢丝绳发生扭转，并且在电梯运行的过程中，这种扭转不断累积，使得钢丝绳的使用寿命变短，一般使用寿命在5年左右。1-2、采用带有V型或U型肋的皮带作为曳引悬挂索，例如，公开号为CN1623884A的发明专利文献中公开的皮带结构：皮带具有分别与曳引轮(即第一滚轮)以及导向轮(即第二滚轮)相啮合的肋和槽，即皮带与曳引轮和导向轮之间的轴向约束均采用全约束，皮带的工作面为带肋面。这种相互啮合的结构与GB7588-2003中钢丝绳与曳引轮以及导向轮的配合有相似之处，但是皮带与GB7588-2003中钢丝绳的形状有很大区别，工作面带肋的皮带，其外形整体为扁平状，在力的传递过程中，皮带会同时受到曳引轮和导向轮的轴向力，皮带不能像具有圆形截面的钢丝绳那样扭转以抵消轴向力，由于轴向力不能抵消，皮带与曳引轮和导向轮接触的工作面将持续受力，导致皮带磨损加速，寿面缩短，严重的情况下，会导致皮带磨断，引发安全事故。2、曳引悬挂索与曳引轮、随轿厢和对重运动的导向轮之间均采用自由约束公开号为CN1346329A的发明专利文献公开了一种双平面的钢带，这种钢带和曳引轮以及导向轮在轴向上同时采用自由约束。当轿厢内载荷不平衡，或电梯安装的精度超过预期的误差时，由于绕置在曳引轮和导向轮上的钢带在轴向上能够自由滑移，不能够及时复位，会导致钢带向某一边偏移，最终使得钢带侧面会和曳引轮或导向轮产生轴间摩擦力，长期存在的轴向摩擦力会缩短钢带的寿命，严重时可能导致钢带磨断，引起安全事故。此外，为了减少轿厢内载荷不平衡的影响，或降低电梯安装的精度误差，需要把曳引轮或导向轮的工作面加长，由此导致曳引机的曳引轴加长，主机尺寸变得庞大，成本增加。

技术实现要素：
本发明提供了一种电梯曳引悬挂系统，能够在电梯运行时，自行进行曳引悬挂索位置的调整，减小曳引轮以及导向轮对曳引悬挂索的磨损，在保证电梯安全稳定运行的前提下，延长曳引悬挂索的使用寿命。一种电梯曳引悬挂系统，包括若干工作轮以及绕置在这些工作轮上的曳引悬挂索，所述工作轮至少包括两类，一类为曳引轮，另一类为随轿厢和对重运动的导向轮，所述曳引悬挂索与其中一类工作轮采用轴向限位的全约束配合，与另一类工作轮采用轴向可滑动的自由约束配合。现有技术中，曳引悬挂索与工作轮全部采用全约束配合时，会使曳引悬挂索相对于工作轮在轴向上没有任何移动的空间，当曳引悬挂索出现位置偏移时，不能进行任何位置上的调整，而只能持续承受与工作轮之间的摩擦；曳引悬挂索与工作轮全部采用自由约束配合时，曳引悬挂索相对于工作轮在轴向上的移动空间过大，移动超过可接受范围后，难以复位。本发明采用全约束与自由约束相配合的方式，当曳引悬挂索出现偏移时，自由约束能够保证曳引悬挂索在轴向上有足够的游走空间，而全约束则能够保证曳引悬挂索的位置调整不超过必要限度。现有技术中，电梯的曳引悬挂系统有2：1、4：1等多种绕比，除了曳引轮以及随轿厢和对重运动的导向轮之外，还可能会设置一些定滑轮，这些定滑轮起到调整包角、改变绕比等作用，本发明中所述的工作轮仅包括曳引轮以及能够改变曳引悬挂索运动方向的轿厢导向轮和对重导向轮，而不包括额外设置的定滑轮。曳引悬挂索与两类工作轮采用不同的约束方式，能够实现最佳的曳引悬挂索的偏移调整。在电梯往复进行升降运动时，曳引悬挂索能够在采用自由约束配合的工作轮上往复游动，并同时在采用全约束配合的工作轮的限制下控制游动的距离，实现曳引悬挂索的位置调整，减小曳引悬挂索与工作轮之间的轴向力，减缓曳引悬挂索的磨损速度。即使有全约束的限制，在自由约束配合中，曳引悬挂索相对于工作轮的轴向空间也并非越大越好，需要在一定地范围内，基于工作轮成本的考虑，优选地，工作轮的工作面宽度为A，曳引悬挂索的工作面宽度为B，在自由约束配合中，A/B的值为1.1～3.0。进一步优选，A/B的值为1.5～2.0。现有技术中，能够限制轴向移动的方式都可以用于实现全约束，例如在工作轮上开槽，将曳引悬挂索限制在槽内；或者在工作轮和曳引悬挂索之间设置相互啮合的结构。为了实现轴向上的自由移动，与曳引悬挂索之间自由约束配合的工作轮的工作面为光滑圆周面；为了实现轴向上的全约束，优选地，与曳引悬挂索之间全约束配合的工作轮的工作面带有防滑槽，曳引悬挂索与防滑槽轴向限位配合。本发明中所述的曳引悬挂索既可以采用现有技术中已广泛应用的具有圆形截面的钢丝绳，也可以采用皮带。采用钢丝绳时，可以在工作轮上开设用于容纳钢丝绳的限位槽，限制钢丝绳沿轴向的运动，实现全约束配合；钢丝绳与具有光滑圆周面的工作轮相配合，钢丝绳能够在轴向上运动，实现自由约束配合。采用皮带时，优选地，所述曳引悬挂索为带状，具有正反两个工作面，其中一面为平面，用于实现自由约束配合；另一面为带有凸筋的防滑面，用于实现全约束配合。本发明中曳引悬挂索采用带状时，在绕置过程中，曳引悬挂索不围绕其纵轴发生扭转。优选地，所述曳引悬挂索的平面与曳引轮配合，防滑面与各导向轮配合。防滑面与各导向轮配合，能够减小电梯运行过程中的噪音，提高电梯乘坐的舒适性。防滑面上的所述凸筋为相互平行的多条，且沿曳引悬挂索的长度方向延伸。各凸筋与工作轮的工作面上的防滑槽相配合，限制曳引悬挂索相对于工作轮的轴向移动。凸筋的横截面具有多种选择，例如，V型、U形、矩形或梯形等等，防滑槽具有与凸筋相匹配的截面形状，凸筋与防滑槽相互啮合，使曳引悬挂索不能够沿工作轮的轴向移动。曳引悬挂索的平面与曳引轮配合，可以改善曳引力过剩的问题。在进行曳引悬挂索的曳引能力计算时，通常都会低估曳引力的大小，而在使用过程中，由于曳引索表面的磨损，也会使曳引悬挂索的摩擦系数增大，为了改善曳引力过剩的问题，所述平面上还设有若干条沿悬挂索长度方向延伸的调节槽。曳引悬挂索与曳引轮接触的过程中，被卷入接触面的空气可以从调节槽排出，避免空气压强增大，可有效降低噪音。调节槽用于改变曳引悬挂索与曳引轮的接触面积，从而控制引悬挂索与曳引轮之间的摩擦力(即曳引力)。调节槽的横截面形状没有严格限制，能够改变曳引悬挂索与曳引轮的接触面积即可，优选地，调节槽的开口宽度为0.1～4mm，深度为0.1～2mm。调节槽的横截面并没有严格限制，一般可采用V型、U型、矩形或梯形的横截面。针对带状的曳引悬挂索而言，所述曳引悬挂索包括若干条平行布置的牵引受力元件以及位于牵引受力元件外部的包覆层，曳引悬挂索的两个工作面为所述包覆层的相对两侧。所述牵引受力元件可以采用能够满足抗拉强度的多股钢帘线或碳纤维线绳，钢帘线或碳纤维线绳的直径范围为1.5mm～3mm；外部的包覆层可以采用耐磨性能较好的PU、TPU或EPDM等高分子材料，曳引悬挂索的制造可以采用挤出加工工艺。本发明提供的电梯曳引悬挂系统，适于用在绕比为2：1或4：1的各种电梯系统中，在电梯运行时，曳引悬挂索能够相对于曳引轮、或者随轿厢和对重运动的导向轮的工作面发生游动和扭转，减小曳引轮以及导向轮对曳引悬挂索的磨损，在保证电梯安全稳定运行的前提下，延长曳引悬挂索的使用寿命。附图说明图1为绕比为2：1的无机房或有机房电梯曳引悬挂系统的示意图；图2为绕比为2：1的无机房或有机房电梯曳引悬挂系统的绕置方式示意图；图3为本发明中全约束配合的示意图；图4为本发明中自由约束配合的示意图；图5为图3中的C部放大图；图6为绕比为2：1的有机房电梯曳引悬挂系统的第一种实施方式的示意图；图7为绕比为2：1的有机房电梯曳引悬挂系统的第二种实施方式的示意图；图8为绕比为2：1的有机房电梯曳引悬挂系统的第三种实施方式的示意图；图9为绕比为4：1的有机房电梯曳引悬挂系统的示意图。图中：1、平面；2、包覆层；3、牵引受力元件；4、防滑面；5、调节槽；6、曳引轮；7、曳引悬挂索；8、轿厢导向轮；9、对重导向轮；10、轿厢；11、对重；12、定滑轮；13、凸筋；14、补偿链。具体实施方式现有技术中，存在多种不同的电梯曳引悬挂系统，每种电梯曳引悬挂系统中，随轿厢和对重运动的导向轮、曳引轮以及曳引悬挂索的设置形式都有差别，现针对如图1、图2所示的绕比为2：1的无机房或有机房电梯曳引悬挂系统对本发明做详细描述。如图1所示，一种电梯曳引悬挂系统，包括曳引轮6、随对重11运动的对重导向轮9、随轿厢10运动的轿厢导向轮8、以及绕置在曳引轮6和各导向轮上的曳引悬挂索7。其中，随对重11运动的对重导向轮9和随轿厢10运动的轿厢导向轮8即所述的随轿厢10和对重11运动的导向轮，曳引轮6、随对重11运动的对重导向轮9、以及随轿厢10运动的轿厢导向轮8统称为工作轮。曳引悬挂索7与曳引轮6以及各导向轮采用不同的轴向约束配合方式，其中一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向限位的全约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向可滑动的自由约束配合；另一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向可滑动的自由约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向限位的全约束配合。如图3、图4所示，本实施例中采用的曳引悬挂索7为带状，具有正反两个工作面，其中一面为平面1，用于实现自由约束配合；另一面为带有凸筋13的防滑面4，用于实现全约束配合。如图3所示，本实施例中的全约束配合，通过相互啮合的齿槽结构实现，具体地，在与曳引悬挂索7全约束配合的工作轮的工作面上设置防滑槽，曳引悬挂索7防滑面4上的凸筋13与防滑槽相互配合，实现曳引悬挂索7在轴向上的限位配合。如图4所示，本实施例中的自由约束配合，通过曳引悬挂索7的平面1与工作轮的光滑圆周面相互配合实现，且工作轮的工作面宽度为A，曳引悬挂索7的工作面宽度为B，A/B的值为2.0。如图3、图4所示，曳引悬挂索7的防滑面4上的凸筋13为相互平行的多条，且沿曳引悬挂索7的长度方向延伸，每条凸筋13具有V型的横截面，凸筋13的横截面还可以是U形、梯形、矩形等。如图5所示，曳引悬挂索7的平面1上设有四条(调节槽5的数量可以根据需要增减)沿悬挂索长度方向延伸的调节槽5，本实施例中调节槽5具有U型的横截面，开口宽度为0.1～4mm(即图5中的D尺寸)，深度为0.1～2mm(即图5中的E尺寸)。如图3所示，曳引悬挂索7包括若干条平行布置的牵引受力元件3以及位于牵引受力元件3外部的包覆层2，曳引悬挂索7的两个工作面为包覆层2的相对两侧，牵引受力元件3为多股钢帘线或碳纤维线绳，直径范围为1.5～3mm，按实际所需强度进行选择，各牵引受力元件3依据捻向的不同间隔排列，图3中，S代表左捻，Z代表右捻，这两种捻向的个数相同且成对出现。包覆层2可以采用PU、TPU或EPDM等材料。如图3、图4所示，曳引悬挂索7的凸筋13与牵引受力元件3呈现一一对应的关系，实际应用时，并不严格限定凸筋13与牵引受力元件3的一一对应，牵引受力元件3能够满足牵引强度需求，凸筋13能够起到限制轴向移动的作用即可。图1、图2中轿厢导向轮8位于轿箱的上方，实际应用时，轿厢导向轮8也可以位于轿箱10的下方。下面结合附图，对本发明应用于常见的几种曳引索绕置方式做简要描述。如图6所示，曳引悬挂索7与工作轮的其中一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向限位的全约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向可滑动的自由约束配合；另一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向可滑动的自由约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向限位的全约束配合。如图7所示，曳引悬挂索7与工作轮的其中一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向限位的全约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向可滑动的自由约束配合；另一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向可滑动的自由约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向限位的全约束配合。如图8所示，曳引悬挂索7与工作轮的其中一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向限位的全约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向可滑动的自由约束配合；另一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向可滑动的自由约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向限位的全约束配合。如图9所示，曳引悬挂索7与工作轮的其中一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向限位的全约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向可滑动的自由约束配合；另一种绕置方式为：曳引悬挂索7与曳引轮6之间采用轴向可滑动的自由约束配合，曳引悬挂索7与对重导向轮9和轿厢导向轮8之间均采用轴向限位的全约束配合。本发明在进行曳引悬挂索7的绕置时，不围绕曳引悬挂索7的纵轴进行扭转，因此，采用带状的曳引悬挂索7时，依据曳引悬挂索7的工作面(平面或者防滑面)进行辅助的定滑轮的约束选择，例如，对于图6中的定滑轮12，若曳引悬挂索7与曳引轮6采用轴向的全约束配合，则曳引悬挂索7的防滑面4与定滑轮12相接触，因此，定滑轮12与曳引悬挂索7之间也采用全约束配合，又如，若曳引悬挂索7与曳引轮6采用轴向的自由约束配合，则曳引悬挂索7的平面1与定滑轮12相接触，因此，定滑轮12与曳引悬挂索7之间也采用自由约束配合。采用钢丝绳时，可以参照带状的曳引悬挂索7进行定滑轮12的约束选择。如图1、图6、图7、图8、图9所示，轿厢10和对重11之间还连接有补偿链14。根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。