一種電梯用碳纖維曳引帶的製作方法
2024-02-16 01:50:15
一種電梯用碳纖維曳引帶的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電梯用碳纖維曳引帶，包括包裹有增強鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物複合層，以及磨損量監測電路，該磨損量監測電路包括通過磨損至斷開而監控磨損量的導電纖維股，分別設於曳引帶靠近頂面、底面和兩側面的聚合物複合層內且與相應表面的距離不大於該表面的最大磨損量要求；所述的碳纖維承載體為若干根碳纖維編織管，聚合物複合層的聚合物填充碳纖維編織管內部和相互之間的間隙。本實用新型增加了碳纖維承載體與聚合物複合層的接觸面積，粘合強度高；通過設計簡單合理的聚合物複合層磨損量監測電路，監測曳引帶磨損情況，便於維保，提高安全性。
【專利說明】
一種電梯用碳纖維曳引帶
技術領域
[0001]本實用新型涉及電梯技術領域，特別是一種電梯用碳纖維曳引帶。
【背景技術】
[0002]目前鋼絲繩是電梯普遍採用的曳引繩，但是鋼絲繩的密度大，隨著電梯提升高度的增加，電梯的隨行重量也增加，增加了電梯能耗，也限制了電梯提升高度極限，限制了超高速電梯技術的發展和應用。碳纖維是一種新型高強度材料，利用碳纖維製成的複合碳纖維曳引帶拉伸強度是鋼絲的7-9倍，而密度只有鋼絲的四分之一左右。採用碳纖維材料製成的曳引帶可以降低曳引隨行重量，電梯製造企業和電梯用戶對碳纖維曳引帶的需求也日益強烈。
[0003]然而，碳纖維曳引帶具有以下缺點:曳引帶或曳引繩的橫向抗剪切能力弱;聚合物與碳纖維的粘合強度不夠高，碳纖維和聚合物容易發生相對運動或脫離;聚合物覆層磨損較快，但目前很難及時監控曳引帶或曳引繩的磨損程度。
[0004]另外，曳引帶的聚合物覆層的摩擦係數較大，無法滿足GB7588中轎廂滯留工況的曳引條件，並且，摩擦熱聚集後容易發生熱脹冷縮變形，帶體在熱應力作用下容易發生損傷。
[0005]因此設計一種新型的碳纖維曳引帶或繩解決以上缺點，可在一定程度上促進碳纖維曳引技術的發展和應用。
[0006]目前，專利公開號為CN1902358、CN101977834A、CN102002872A、CN204400392U、CN103287947A、CN104136357A、CN104555658A 和 CN104762842A 的專利文獻分別公開了碳纖維曳引帶技術，以上專利結構均為「聚合物覆層夾心碳纖維承載體」的結構，專利中碳纖維或是片狀平行排布，或是扭絞在一起，或為一整塊編織層，曳引帶有的增加了裂紋指示功能，有的增加了纖維承載體位移斷裂監測裝置，有的增加了曳引帶導向結構。但是以上所公開的專利中沒有設計具體的、效果較好的措施解決前述碳纖維曳引帶存在的缺陷。
【實用新型內容】
[0007]為克服現有碳纖維曳引帶的技術缺點，本實用新型的目的在於提供一種電梯用碳纖維曳引帶，其結構科學合理，具有較好的抗剪切能力，聚合物和碳纖維粘合強度高，且具有聚合物複合層磨損量監測功能。
[0008]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種電梯用碳纖維曳引帶，包括包裹有增強鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物複合層，其特徵在於:還包括有磨損量監測電路，該磨損量監測電路包括通過磨損至斷開而監控磨損量的導電纖維股，分別設於曳引帶靠近頂面、底面和兩側面的聚合物複合層內且與相應表面的距離不大於該表面的最大磨損量要求;所述的碳纖維承載體為若干根碳纖維編織管，聚合物複合層的聚合物填充碳纖維編織管內部和相互之間的間隙。
[0009]每股所述的導電纖維股在曳引帶中呈「U」形分布，包括與碳纖維承載體相互平行的輸入段和輸出段，輸入段和輸出段的一端相互導電連接且在聚合物複合層內延伸至靠近曳引帶一端端面的位置，輸入段和輸出段的另一端開放且延伸至曳引帶另一端端面外。
[0010]所述磨損量監測電路包括導電纖維股、監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源，其中的監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源依次串聯連接形成迴路，每股導電纖維股則和與之對應的監測電阻並聯連接。
[0011]所述的碳纖維編織管的表面經過粗糙化處理形成微小麻點。
[0012]每根所述的碳纖維承載體的周圍均勻排布有增強鋼絲繩股。
[0013]所述的增強鋼絲繩股，每股由兩根以上碳素鋼絲捻制而成，並且以碳纖維承載體為中心對稱的兩股增強鋼絲繩股的捻制方向相反。
[0014]所述曳引帶位於發生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設置有帶端減磨層。
[0015]所述帶端減磨層包括嵌槽、鋼絲繩和填充聚合物，其中，嵌槽為開設於聚合物複合層表面、與曳引帶縱向延伸方向平行、沿曳引帶寬度方向均勻分布的細長槽，鋼絲繩嵌在嵌槽內且其頂部突出於聚合物複合層表面，填充聚合物將鋼絲繩粘結固定在嵌槽內。
[0016]所述的聚合物複合層表面開設有散熱槽，並沿曳引帶的縱向延伸方向均勻分布。
[0017]所述的散熱槽為相互平行、尺寸相同的細長槽，橫向開槽於聚合物複合層的上、下表面。
[0018]本實用新型的有益效果在於:採用碳纖維編織管為碳纖維曳引帶的加強材料，相比於碳纖維直絲或加捻方式，碳纖維曳引帶伸長率較大，抗剪切能增強，增加了碳纖維承載體與聚合物複合層的接觸面積，粘合強度高;通過設計合理的聚合物複合層磨損量監測電路，監測曳引帶磨損情況，便於維保，提高安全性。本實用新型可以一定程度上解決目前碳纖曳引帶技術存在的技術缺陷，相比現有專利的曳引帶技術具有一定的優勢。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的橫截面結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型頂面底面磨損量監測電路示意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型的兩端帶端的結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的帶端減磨層橫截面結構示意圖；
[0023]其中:聚合物複合層1、增強鋼絲繩股2、碳纖維增強體3、頂面底面磨損量監測電路4(頂面導電纖維輸入段41、頂面導電纖維輸出段42、底面導電纖維輸入段43、底面導電纖維輸出段44、頂面監測電阻45、底面監測電阻46、頂面底面保護電阻47、電流傳感器48和電源49)、側面磨損量監測電路5(第一側面導電纖維輸入段51、第一側面導電纖維輸出段52、第二側面導電纖維輸入段53、第二側面導電纖維輸出段54)、帶端減磨層6(嵌槽61、鋼絲繩62、填充聚合物63)、散熱槽7。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型特別提出了一種電梯用碳纖維曳引帶，以下結合一較佳實施案例對本實用新型作進一步詳細的說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
[0025]如圖1所示，本實用新型的電梯用碳纖維曳引帶，主要包括聚合物複合層1、增強鋼絲繩股2、碳纖維承載體3、磨損量監測電路等。
[0026]增強鋼絲繩股2和碳纖維承載體3均被聚合物複合層I包裹在內。
[0027]碳纖維承載體3為若干根連續的碳纖維編織管，聚合物複合層I的聚合物填充碳纖維編織管內部和各管相互之間的間隙，從而實現碳纖維承載體3與聚合物複合層I的牢固粘合。優選的，碳纖維編織管的表面經過粗糙化處理形成微小麻點，以進一步增加碳纖維編織管與聚合物的粘結面積。
[0028]在每根所述的碳纖維承載體3的周圍均勻排布有增強鋼絲繩股2(在本實施例中每根碳纖維承載體3的周圍均勻排布有四股增強鋼絲繩股2)，可進一步增加了曳引帶的抗剪切能力。優選的，每股增強鋼絲繩股2由兩根以上碳素鋼絲捻制而成(本實施例為三根)，並且以碳纖維承載體3為中心對稱的兩股增強鋼絲繩股2的捻制方向相反。
[0029]磨損量監測電路，包括若干股通過磨損至斷開而監控磨損量的導電纖維股、若干監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源。
[0030]導電纖維股分別設於曳引帶靠近頂面、底面和兩側面的聚合物複合層I內且與相應表面的距離不大於該表面的最大磨損量要求。例如在本實施例中，每股導電纖維股為連續的導電的碳纖維絲股，從曳引帶的一端進入並貫穿聚合物複合層I，然後再從進入端穿出，從而在曳引帶中呈「U」形分布，包括與碳纖維承載體3相互平行的輸入段和輸出段(頂面導電纖維輸入段41、頂面導電纖維輸出段42、底面導電纖維輸入段43、底面導電纖維輸出段44、第一側面導電纖維輸入段51、第一側面導電纖維輸出段52、第二側面導電纖維輸入段53、第二側面導電纖維輸出段54)，每股導電纖維股的輸入段和輸出段的一端相互導電連接且在聚合物複合層I內延伸至靠近曳引帶一端端面的位置，輸入段和輸出段的另一端開放且延伸至曳引帶另一端端面外。
[0031]監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源依次串聯連接形成迴路，而每股導電纖維股則和與之對應的監測電阻並聯連接，當某段導電纖維股因磨損而斷開時，電流傳感器就會顯示該對應的監測電阻和保護電阻串聯時的電流值，從而實現監測。
[0032]以頂面底面磨損量監測電路為例子進行說明，如圖2所示，頂面底面磨損量監測電路4包括:頂面導電纖維股(包括有頂面導電纖維輸入段41、頂面導電纖維輸出段42)、底面導電纖維股(包括底面導電纖維輸入段43、底面導電纖維輸出段44)、頂面監測電阻45、底面監測電阻46、頂面底面保護電阻47、電流傳感器48和電源49。其中頂面監測電阻45、底面監測電阻46、頂面底面保護電阻47、電流傳感器48和電源49串聯接形成監測電路，頂面導電纖維輸入段41、頂面導電纖維輸出段42分別接入監測電路與頂面監測電阻45並聯，底面導電纖維輸入段43、底面導電纖維輸出段44分別接入監測電路與底面監測電阻46並聯。當曳引帶磨損至某段頂面導電纖維股斷開時，電流傳感器48顯示頂面監測電阻45和頂面底面保護電阻47串聯時的電流值；當曳引帶磨損至某段底面導電纖維股斷開時，電流傳感器48顯示底面監測電阻46和頂面底面保護電阻47串聯時的電流值，從而可以精確監測整條曳引帶的磨損情況，以便及時進行更換維護，確保使用的安全性。側面磨損量監測電路5同理，在此不再詳述。
[0033]如圖3所示，為降低曳引帶的摩擦係數，滿足滯留工況曳引要求，優選的，在曳引帶位於發生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設置有帶端減磨層6。如圖4所示，帶端減磨層6包括嵌槽61、鋼絲繩62和填充聚合物63。嵌槽61為開設於聚合物複合層I上下表面、與曳引帶縱向延伸方向平行、沿曳引帶寬度方向均勻分布的細長槽。鋼絲繩6 2嵌在嵌槽61內且其頂部略微突出於聚合物複合層I表面，填充聚合物63將鋼絲繩62粘結固定在嵌槽61內。
[0034]如圖3所示，為緩衝曳引帶熱脹冷縮變形，避免曳引帶在熱應力作用下發生損傷，優選的，聚合物複合層I表面開設有散熱槽7，並沿曳引帶的縱向延伸方向均勻分布。優選的，散熱槽7為相互平行、尺寸相同的細長槽，橫向開槽於聚合物複合層I的上、下表面。
[0035]本實施例的碳纖維曳引帶，具有一定抗剪切能力，聚合物和碳纖維粘合強度高，具有聚合物複合層磨損量監測功能，而且能夠滿足滯留工況曳引要求，同時可以緩衝曳引帶熱脹冷縮變形，能夠滿足電梯行業對碳纖維曳引帶的需求。
【主權項】
1.一種電梯用碳纖維曳引帶，包括包裹有增強鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物複合層，其特徵在於:還包括有磨損量監測電路，該磨損量監測電路包括通過磨損至斷開而監控磨損量的導電纖維股，分別設於曳引帶靠近頂面、底面和兩側面的聚合物複合層內且與相應表面的距離不大於該表面的最大磨損量要求;所述的碳纖維承載體為若干根碳纖維編織管，聚合物複合層的聚合物填充碳纖維編織管內部和相互之間的間隙。2.根據權利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:每股所述的導電纖維股在曳引帶中呈「U」形分布，包括與碳纖維承載體相互平行的輸入段和輸出段，輸入段和輸出段的一端相互導電連接且在聚合物複合層內延伸至靠近曳引帶一端端面的位置，輸入段和輸出段的另一端開放且延伸至曳引帶另一端端面外。3.根據權利要求1或2所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述磨損量監測電路包括導電纖維股、監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源，其中的監測電阻、保護電阻、電流傳感器和電源依次串聯連接形成迴路，每股導電纖維股則和與之對應的監測電阻並聯連接。4.根據權利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述的碳纖維編織管的表面經過粗糙化處理形成微小麻點。5.根據權利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:每根所述的碳纖維承載體的周圍均勻排布有增強鋼絲繩股。6.根據權利要求5所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述的增強鋼絲繩股，每股由兩根以上碳素鋼絲捻制而成，並且以碳纖維承載體為中心對稱的兩股增強鋼絲繩股的捻制方向相反。7.根據權利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述曳引帶位於發生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設置有帶端減磨層。8.根據權利要求7所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述帶端減磨層包括嵌槽、鋼絲繩和填充聚合物，其中，嵌槽為開設於聚合物複合層表面、與曳引帶縱向延伸方向平行、沿曳引帶寬度方向均勻分布的細長槽，鋼絲繩嵌在嵌槽內且其頂部突出於聚合物複合層表面，填充聚合物將鋼絲繩粘結固定在嵌槽內。9.根據權利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述的聚合物複合層表面開設有散熱槽，並沿曳引帶的縱向延伸方向均勻分布。10.根據權利要求9所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特徵在於:所述的散熱槽為相互平行、尺寸相同的細長槽，橫向開槽於聚合物複合層的上、下表面。
【文檔編號】B66B11/04GK205709392SQ201620590512
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】楊松夏, 賀雲朗, 曾才覺
【申請人】廣州廣日電梯工業有限公司