专利名称：用于电梯装置的绳索、牵引滑轮及电梯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电梯装置的绳索和牵引滑轮。本发明还涉及一种 采用所述绳索和牵引滑轮的电梯装置。
背景技术：
传统牵引滑轮驱动的电梯装置中，受力构件为钢丝绳。钢丝绳的使用 有一定的限制，如钢丝绳与牵引滑轮之间的牵引力限制，钢丝绳的弯曲性 能和疲劳性能的要求。由于牵引力的限制，为了增加牵引力往往需要增大 钢丝绳与牵引滑轮之间的包角，或者在牵引滑轮上开槽，这样将使钢丝绳 的寿命降低。同时由于钢丝绳的弯曲性能和疲劳性能的要求，钢丝绳的最
小使用直径为8mm (GB7588-2003标准规定)，且牵引滑轮的直径至少为钢 丝绳直径的40倍。因此牵引滑轮的直径最小为320mm，这样也限定了电 机的输出力矩要求。牵引滑轮的直径越大，要求电机的输出力矩也越大， 电机的整体体积也将增大。这样会使电机在机房或井道内的布置产生困 难，增加电机的制造成本和建筑成本。
为了解决上述问题，中国发明专利说明书CN1222656C (公告日2005 年10月12日)公开了一种电梯的拉力构件。该电梯的拉力构件为一带状 体。该带状体具有由非金属材料制成的包裹体；该包裹体包裹多个金属材 料制成的承载芯线，其中承载芯线由49根细钢丝绞制而成。承载芯线的 直径为1.6mm。由于承载芯线的直径比较小，因此牵引滑轮的直径可以控制在100mm。这样电动机的输出力矩要求较传统钢丝绳牵引电梯的电动机 输出力矩要求大大降低；相应的电动机的体积也縮小；在电梯系统的土建 布置中，电动机占据的空间也大为縮小。该发明的拉力构件有一些明显的 不足。
首先，由于包裹体采用扁形结构，且限制承载芯线不同的纵向和横向 运动，因此拉力构件的布置要求与牵引滑轮和反绳轮严格平行布置，同时 要求承载芯线位于包裹体内的高度位置必须严格一致;而且拉力构件最好 保持平整的状态，不能有扭曲，否则拉力构件的包裹体内将产生比较大的 内应力，从而加速拉力构件的包裹体磨损，使拉力构件的寿命降低。
其次，由于包裹体一体化，相邻承载芯线的间距在加工过程中不能很 好的保证，而且有可能相邻承载芯线会接触，这样当拉力构件受力时，相 接触的承载芯线将相互磨损，从而导致承载芯线断裂，降低拉力构件的强 度，并可能加速包裹体的磨损，影响拉力构件的使用寿命。
还有，由于包裹体一体化，承载芯线之间的张力为了保持一致，必须 在制作拉力构件的时候严格控制承载芯线之间的张力均匀性，同时将拉力 构件安装在电梯装置时，拉力构件必须保持非常严格的平行，这样对拉力 构件的制作和安装提出了非常高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯装置用绳索，它具有更好的 扭转和弯曲柔性，电梯系统的布置更加灵活，绳索的使用寿命更长。为此， 本发明还要提供一种采用所述绳索的牵弓I滑轮，该牵引滑轮能保证所述绳 索的使用寿命，降低所述绳索覆盖层的横向剪力要求，同时对绳索进行良好的导向。另外，本发明还提供一种采用所述绳索和牵引滑轮的电梯装置。
为解决上述技术问题，本发明的用于电梯装置的绳索，包括多根承载 体、覆盖层；所述多根承载体部分嵌入在所述覆盖层内，相邻承载体按一
定的间距排列;所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属 包裹体；所述承载体具有宽度w、在弯曲方向测量的厚度t，该厚度t与 宽度w的比》l;所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层的设计能使所述 承载体之间在纵向上相对位移。
本发明的牵引滑轮，包括多个槽和相邻槽之间的肋；所述槽的数量与 前述绳索的承载体数量相等;所述肋与前述绳索的相邻承载体和覆盖层之 间形成一腔室。
本发明的电梯装置，包括在升降通道内升降的轿厢、对重、带有牵引 滑轮的驱动装置、用于牵引电梯轿厢和对重的绳索；所述绳索为前述的绳 索；所述牵引滑轮为前述的牵引滑轮。电梯装置可以是l: l绕法系统， 也可以是2: l绕法系统。
由于采用上述的绳索结构，所述承载芯线分别由各自的包裹体包裹， 所述承载体部分嵌入所述覆盖层内，所述覆盖层与所述承载体连接在一 起，这样承载芯线之间的间距可以得到保证，从而相邻承载芯线不会直接 接触，能够保证承载体的使用寿命。同时所述覆盖层的设计能使所述承载 体之间在纵向上相对位移，绳索具有更好的扭转柔性；并且承载体之间的 承受张力的不均匀性可以通过它们之间的相对位移自动调节，这样绳索的 布置并不需要与牵引滑轮和反绳轮严格平行布置，从而增加了电梯系统布 置的灵活性和电梯系统安装的便利。绳索制作时承载体之间的张力没有必要非常严格，降低了制作绳索的难度。
由于相邻承载体之间的覆盖层部分可以设置有一小的开口，这样即使 所述牵引滑轮的槽间距与所述绳索的相邻承载体间距不完全吻合，通过该 开口可以使得相邻承载体能实现相互的横向位移，从而保证绳索的使用寿 命。
所述的牵引滑轮的肋与所述绳索的相邻承载体和覆盖层之间形成一 腔室， 一方面通过该腔室可以将所述绳索的磨损物容入其中，从而确保这 些磨损物不会对绳索造成严重的磨损，这样只需在定期保养中，将腔室内 的磨损物去除即可。另一方面由于所述绳索的承载体被挤压，承载体的包 裹体挤压的部分也可以容入该腔室，可以保证所述承载体的包裹体不会被 过分挤压，所以承载体的寿命可以大大延长。所述牵引滑轮的槽深度至少 是承载体的厚度t的一半，同时将承载芯线的一半嵌入所述的槽中。这样 做的好处是保证所述承载体不可能出现横向位移，所述承载体被所述牵引
滑轮的槽进行稳定的导向；同时减小所述绳索覆盖层的承受横向剪力的要 求，故所述绳索覆盖层的厚度可以做小，同时寿命长，节省成本。
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明
图1是本发明电梯装置用绳索的第一种结构图2是本发明电梯装置用绳索的第二种结构图3是本发明电梯装置用绳索的第三种结构图4是本发明电梯装置用牵引滑轮的第一种结构图；牵引滑轮的第二种结构图； 图6是本发明电梯装置用牵引滑轮的第三种结构图。
具体实施例方式
如图1所示，在所述电梯装置用绳索的第一种结构中，所述绳索由6
个承载体1和一个覆盖层4组成。承载体1由承载芯线2和包裹体3构成。 承载体1按一定的间距排列，覆盖层4和承载体1连接在一起。所述包裹 体3和覆盖层由非金属材料制成。承载体1具有宽度w和在弯曲方向测量 的厚度t的尺寸，其中，该厚度t与宽度w的比值^1。所述承载体l部 分嵌入到覆盖层4内。由于覆盖层4的厚度小于承载体1的厚度，可以将 覆盖层4设计成能够实现所述承载体1之间在纵向上相对位移。由于多个 承载体1部分嵌入到覆盖层4内，绳索具有较好的扭转柔性，并且承载体 之间的承受张力的不均匀性可以通过它们之间的相对位移自动调节，这样 对于牵引滑轮6与反绳轮的布置没有必要必须保证严格的平行，从而增加 了电梯系统布置的灵活性和电梯系统安装的便利。同时绳索制作时承载体 1之间的张力没有必要非常严格，因此降低了制作绳索的难度。
覆盖层4的厚度与承载体1的厚度t的比值《1/2。承载体1嵌入到 覆盖层4的深度小于承载体1的厚度t的1/2。位于两个相邻承载体1之 间的覆盖层4部分有一开口 5。该开口 5也可以有其它的形式，如三角开 口。开口 5的作用是，当牵引滑轮6的槽距没能与绳索承载体1的间距保 持一致时，或反绳轮与牵引滑轮6的布置没有严格平行时，覆盖层4可以 横向张开，从而承载体1可以实现横向位移。这样绳索的内部应力大大减 小，可以保证绳索的使用寿命。为了确保绳索具有较高的柔性，覆盖层4设计采用柔性比较好、比较软和厚度比较薄的橡胶，其肖氏硬度设计的比
包裹体3的肖氏硬度低，肖氏硬度《A80，优选A70 A80。
承载体1的承载芯线2可以是金属材料制成，也可以是非金属材料制 成。承载芯线2由非金属材料制成，可以选取合成和\或有机材料制成。 优选为Zylon纤维、UH丽PE超高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维。为了提 高所述绳索与牵引滑轮6之间的摩擦系数，即牵引滑轮6的曳引能力，承 载体1的包裹体3由橡胶材料制成，优选热塑型聚氨基甲酸乙酯树脂。保 证包裹体3与牵引滑轮6之间的摩擦系数为0. 2 0. 5。
覆盖层4的材料可以与包裹体3的材料相同。这样包裹体3和覆盖层 4可以一次性制作，从而包裹体3和覆盖层4可以连成一体。这样可以使 得加工制作绳索工艺简单。为了增加绳索的阻燃性能，可以在包裹体3 和覆盖层4内添加阻燃材料。
所述承载体1的截面形状为矩形，这样承载体1的包裹体3的面压可 以降低。可以根据设计的需要，将承载体l的宽度尺寸w增加，将包裹体 3的面压降到比较低，从而使得包裹体3的使用寿命大大延长。
为了减小牵引滑轮6的轮径，降低驱动装置的力矩要求，减小驱动装 置的体积，提高电梯装置布置的灵活性和升降通道的利用率，承载芯线2 的光学直径设定为2 5mm。尽管承载芯线2的光学直径较小，但由于通 过覆盖层4将所述承载体1连接在一起，这样可以减小因承载芯线2直径 小而带来的振动；同时绳索的布置也不会复杂。
覆盖层4与所述承载体1相对的表面分布5个凹槽10和1个凸起11 。 这样做的好处是，在轿厢反绳轮和对重反绳轮上分别设置凸起或凹槽，与覆盖层4的凸起11和凹槽10配合，从而实现绳索的导向。如果覆盖层4 没有凸起11或凹槽10，则绳索将会在轿厢反绳轮和对重反绳轮跑偏，当 跑偏到一定程度将严重影响绳索的寿命，并加速绳索的磨损。当然凸起 ll或凹槽lO，可以任意分布，同时形状也可以是其它形状。
如图2所示，在所述电梯装置用绳索的第二种结构中，其与图1的不 同之处在于承载体1的截面为梯形。与图1所示的绳索结构相比，这样会 增加所述承载体1与牵引滑轮6之间的摩擦力，即提高绳索的曳引能力。
如图3所示，在所述电梯装置用绳索的第三种结构中，其与图1的不 同之处在于承载体1的截面为圆形。与图1所示的绳索结构相比，这样会 增加所述承载体l与牵引滑轮6之间的摩擦力，即提高绳索的曳引能力。
如图4所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第一种结构中，牵引滑 轮6有6个槽7和5个肋8。槽7的截面形状为矩形。所述肋8与相邻承 载体1和覆盖层4之间形成一腔室9。 一方面通过该腔室9可以将所述绳 索的磨损物容入其中，从而确保这些磨损物不会对绳索造成严重的磨损， 这样只需在定期保养中，将腔室9内的磨损物去除即可；另一方面由于所 述绳索的承载体1被挤压，承载体1的包裹体3挤压的部分也可以容入该 腔室9，这样可以保证所述承载体1的包裹体3不会被过分挤压，所以承 载体1的寿命可以大大延长。所述牵引滑轮的直径为小于等于lOOmra。
所述牵引滑轮6的槽7深度至少是承载体1的厚度t的一半，同时将 承载芯线2的一半嵌入所述的槽7中。这样做的好处是保证所述承载体1 不可能出现横向位移，所述承载体1被所述牵引滑轮6的槽7进行稳定的 导向；同时减小所述绳索覆盖层4的承受横向剪力的要求，故所述绳索覆盖层4的厚度可以减小，增加使用寿命，节省成本。由于覆盖层4的厚度 可以做得比较小，这样多个承载体1可以分别看作是独立的子绳索，从而 所述绳索具有良好的扭转柔性，可以实现所述承载体1之间在纵向上相对
位移，这样牵引滑轮6和反绳轮之间没有必要严格平行布置。
由于一般承载体1的包裹体3采用橡胶材料，橡胶材料的摩擦系数往 往比较大，所以为了减小承载体1与牵引滑轮6之间的摩擦系数，往往需 要在牵引滑轮5的槽7的表面进行减小摩擦的处理。将所述绳索与牵引滑 轮5之间的摩擦系数稳定到一定的范围，如0. 4 0. 45左右。减小摩擦的 方法有，在槽7的表面涂敷涂层或进行减小摩擦的表面处理。表面涂层包 括铬涂层、金刚石涂层、聚四氟乙烯涂层、陶瓷涂层，表面处理包括碳氮 化合物氧化。
如图5所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第二种结构中，其与图 4所示结构的不同之处在于，牵引滑轮6的槽7的截面外形为梯形。
如图6所示，在所述电梯装置用牵引滑轮6的第三种结构中，其与图 4所示结构的不同之处在于，牵引滑轮6的槽7的截面外形为半圆形。
当然对于绳索的承载体1截面外形和牵引滑轮6的槽7的截面外形， 也可以是其它互补的截面形状。另外，本发明的牵引滑轮不仅仅限于应用 本发明的实施方案中的绳索，也可以与类似本发明的绳索配合使用，这也 应在本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种用于电梯装置的绳索，包括多根承载体、覆盖层；其特征在于所述多根承载体部分嵌入在所述覆盖层内，相邻承载体按一定的间距排列；所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属包裹体；所述承载体具有宽度w、在弯曲方向测量的厚度t，该厚度t与宽度w的比≥1；所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层能使所述承载体之间在纵向上相对位移。
2、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述承载体的截面为矩形。
3、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述承载体的截面为圆形。
4、 如权利要求l所述的绳索，其特长在于所述承载体的截面为梯形。
5、 如权利要求1所述的绳索，其特征在于所述承载芯线为金属芯线。
6、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述承载芯线为非金属 芯线。
7、 如权利要求6所述的绳索，其特征在于所述承载芯线材料为合 成和/或有机材料。
8、 如权利要求7所述的绳索，其特征在于所述承载芯线为Zylon (PBO)纤维。
9、 如权利要求7所述的绳索，其特征在于所述承载芯线为UH丽PE超高分子量聚乙烯纤维。
10、 如权利要求7所述的绳索，其特征在于所述承载芯线为芳纶纤维。
11、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述包裹体材料为橡胶 材料。
12、 如权利要求1所述的绳索，其特征在于所述包裹体材料为热塑 型聚氨基甲酸乙酯树脂。
13、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述包裹体与牵引滑轮 之间的摩擦系数为0. 2 0. 5。
14、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述承载芯线的光学直 径为2 5mm。
15、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述包裹体和覆盖层含 有阻燃性材料。
16、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述包裹体和覆盖层材 料相同。
17、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述覆盖层与包裹体连 成一体。
18、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述承载体嵌入到覆盖 层部分的深度小于承载体厚度t的1/2。
19、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述相邻承载体之间的 覆盖层部分设置至少一开口。
20、 如权利要求1所述的绳索，其特征在于所述覆盖层的厚度小于等于承载体的厚度t的1/2。
21、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于所述覆盖层的硬度小于 肖氏硬度A80。
22、 如权利要求1所述的绳索，其特征在于在所述覆盖层与所述承 载体相对应一侧的表面分布至少一个凸起。
23、 如权利要求l所述的绳索，其特征在于在所述覆盖层与所述承 载体相对应一侧的表面分布至少一个凹槽。
24、 一种用于电梯装置的牵引滑轮，包括多个槽和相邻槽之间的肋， 其特征在于所述槽的数量与权利要求1所述绳索的承载体数量相等；所述肋与权利要求1所述绳索的相邻承载体和覆盖层之间形成一腔室。
25、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述槽的深度至 少大于等于所述承载体的厚度t的1/2。
26、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述槽的深度至 少能将权利要求1所述承载芯线的一半嵌入槽中。
27、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述槽的截面大 致为半圆形。
28、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述槽的截面大 致为矩形。
29、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述槽的截面大 致为梯形。
30、 如权利要求27至29中任一所述的牵引滑轮，其特征在于在所 述槽的表面涂敷减小摩擦的表面涂层或进行减小摩擦的表面处理。
31、 如权利要求30所述的牵引滑轮，其特征在于所述表面涂层包括铬涂层、金刚石涂层、聚四氟乙烯涂层、陶瓷涂层，所述表面处理包括 碳氮化合物氧化。
32、 如权利要求24所述的牵引滑轮，其特征在于所述牵引滑轮的 直径为小于等于100mm。
33、 一种电梯装置，包括在升降通道内升降的轿厢、对重、带有牵引 滑轮的驱动装置、用于牵引电梯轿厢和对重的绳索，其特征在于所述绳 索为权利要求1所述的绳索；所述牵引滑轮为权利要求24所述的牵引滑 轮。
34、 如权利要求33所述的电梯装置，其特征在于所述电梯装置为 1: l绕法系统。
35、 如权利要求33所述的电梯装置，其特征在于所述电梯装置为2: l绕法系统。
全文摘要
本发明公开了一种电梯用绳索，包括多根承载体和覆盖层；所述多根承载体部分嵌入在所述覆盖层内，相邻承载体按一定的间距排列；所述承载体包括一承载芯线和一包裹该承载芯线的非金属包裹体；所述承载体具有宽度w、在弯曲方向测量的厚度t，厚度t与宽度w的比≥1；所述覆盖层为非金属材料；所述覆盖层与所述承载体连接在一起，所述覆盖层的设计能使所述承载体之间在纵向上相对位移。本发明还公开了采用上述电梯用绳索的牵引滑轮和电梯装置。本发明的电梯用绳索具有良好的扭转柔性和弯曲柔性，电梯系统的布置更加灵活，使用寿命长，制作简单可靠，成本低。
文档编号B66B11/04GK101497413SQ200810043089
公开日2009年8月5日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者周双林, 王水来, 甘靖戈 申请人:上海三菱电梯有限公司