一種電梯用碳纖維曳引帶的制作方法
【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(qiáng)鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物復(fù)合層，以及磨損量監(jiān)測電路，該磨損量監(jiān)測電路包括通過磨損至斷開而監(jiān)控磨損量的導(dǎo)電纖維股，分別設(shè)于曳引帶靠近頂面、底面和兩側(cè)面的聚合物復(fù)合層內(nèi)且與相應(yīng)表面的距離不大于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，聚合物復(fù)合層的聚合物填充碳纖維編織管內(nèi)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復(fù)合層的接觸面積，粘合強(qiáng)度高；通過設(shè)計簡單合理的聚合物復(fù)合層磨損量監(jiān)測電路，監(jiān)測曳引帶磨損情況，便于維保，提高安全性。
【專利說明】
一種電梯用碳纖維曳引帶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電梯技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種電梯用碳纖維曳引帶。
【背景技術(shù)】
[0002]目前鋼絲繩是電梯普遍采用的曳引繩，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(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。碳纖維是一種新型高強(qiáng)度材料，利用碳纖維制成的復(fù)合碳纖維曳引帶拉伸強(qiáng)度是鋼絲的7-9倍，而密度只有鋼絲的四分之一左右。采用碳纖維材料制成的曳引帶可以降低曳引隨行重量，電梯制造企業(yè)和電梯用戶對碳纖維曳引帶的需求也日益強(qiáng)烈。
[0003]然而，碳纖維曳引帶具有以下缺點(diǎn):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(qiáng)度不夠高，碳纖維和聚合物容易發(fā)生相對運(yùn)動或脫離;聚合物覆層磨損較快，但目前很難及時監(jiān)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系數(shù)較大，無法滿足GB7588中轎廂滯留工況的曳引條件，并且，摩擦熱聚集后容易發(fā)生熱脹冷縮變形，帶體在熱應(yīng)力作用下容易發(fā)生損傷。
[0005]因此設(shè)計一種新型的碳纖維曳引帶或繩解決以上缺點(diǎn)，可在一定程度上促進(jìn)碳纖維曳引技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
[0006]目前，專利公開號為CN1902358、CN101977834A、CN102002872A、CN204400392U、CN103287947A、CN104136357A、CN104555658A 和 CN104762842A 的專利文獻(xiàn)分別公開了碳纖維曳引帶技術(shù)，以上專利結(jié)構(gòu)均為“聚合物覆層夾心碳纖維承載體”的結(jié)構(gòu)，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(jiān)測裝置，有的增加了曳引帶導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。但是以上所公開的專利中沒有設(shè)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(nèi)容】
[0007]為克服現(xiàn)有碳纖維曳引帶的技術(shù)缺點(diǎn)，本實用新型的目的在于提供一種電梯用碳纖維曳引帶，其結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，具有較好的抗剪切能力，聚合物和碳纖維粘合強(qiáng)度高，且具有聚合物復(fù)合層磨損量監(jiān)測功能。
[0008]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種電梯用碳纖維曳引帶，包括包裹有增強(qiáng)鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物復(fù)合層，其特征在于:還包括有磨損量監(jiān)測電路，該磨損量監(jiān)測電路包括通過磨損至斷開而監(jiān)控磨損量的導(dǎo)電纖維股，分別設(shè)于曳引帶靠近頂面、底面和兩側(cè)面的聚合物復(fù)合層內(nèi)且與相應(yīng)表面的距離不大于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，聚合物復(fù)合層的聚合物填充碳纖維編織管內(nèi)部和相互之間的間隙。
[0009]每股所述的導(dǎo)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(dǎo)電連接且在聚合物復(fù)合層內(nèi)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(jiān)測電路包括導(dǎo)電纖維股、監(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源，其中的監(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源依次串聯(lián)連接形成回路，每股導(dǎo)電纖維股則和與之對應(yīng)的監(jiān)測電阻并聯(lián)連接。
[0011]所述的碳纖維編織管的表面經(jīng)過粗糙化處理形成微小麻點(diǎn)。
[0012]每根所述的碳纖維承載體的周圍均勻排布有增強(qiáng)鋼絲繩股。
[0013]所述的增強(qiáng)鋼絲繩股，每股由兩根以上碳素鋼絲捻制而成，并且以碳纖維承載體為中心對稱的兩股增強(qiáng)鋼絲繩股的捻制方向相反。
[0014]所述曳引帶位于發(fā)生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設(shè)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(shè)于聚合物復(fù)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(xì)長槽，鋼絲繩嵌在嵌槽內(nèi)且其頂部突出于聚合物復(fù)合層表面，填充聚合物將鋼絲繩粘結(jié)固定在嵌槽內(nèi)。
[0016]所述的聚合物復(fù)合層表面開設(shè)有散熱槽，并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(xì)長槽，橫向開槽于聚合物復(fù)合層的上、下表面。
[0018]本實用新型的有益效果在于:采用碳纖維編織管為碳纖維曳引帶的加強(qiáng)材料，相比于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(qiáng)，增加了碳纖維承載體與聚合物復(fù)合層的接觸面積，粘合強(qiáng)度高;通過設(shè)計合理的聚合物復(fù)合層磨損量監(jiān)測電路，監(jiān)測曳引帶磨損情況，便于維保，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(shù)存在的技術(shù)缺陷，相比現(xiàn)有專利的曳引帶技術(shù)具有一定的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型頂面底面磨損量監(jiān)測電路示意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型的兩端帶端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的帶端減磨層橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中:聚合物復(fù)合層1、增強(qiáng)鋼絲繩股2、碳纖維增強(qiáng)體3、頂面底面磨損量監(jiān)測電路4(頂面導(dǎo)電纖維輸入段41、頂面導(dǎo)電纖維輸出段42、底面導(dǎo)電纖維輸入段43、底面導(dǎo)電纖維輸出段44、頂面監(jiān)測電阻45、底面監(jiān)測電阻46、頂面底面保護(hù)電阻47、電流傳感器48和電源49)、側(cè)面磨損量監(jiān)測電路5(第一側(cè)面導(dǎo)電纖維輸入段51、第一側(cè)面導(dǎo)電纖維輸出段52、第二側(cè)面導(dǎo)電纖維輸入段53、第二側(cè)面導(dǎo)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(jié)合一較佳實施案例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0025]如圖1所示，本實用新型的電梯用碳纖維曳引帶，主要包括聚合物復(fù)合層1、增強(qiáng)鋼絲繩股2、碳纖維承載體3、磨損量監(jiān)測電路等。
[0026]增強(qiáng)鋼絲繩股2和碳纖維承載體3均被聚合物復(fù)合層I包裹在內(nèi)。
[0027]碳纖維承載體3為若干根連續(xù)的碳纖維編織管，聚合物復(fù)合層I的聚合物填充碳纖維編織管內(nèi)部和各管相互之間的間隙，從而實現(xiàn)碳纖維承載體3與聚合物復(fù)合層I的牢固粘合。優(yōu)選的，碳纖維編織管的表面經(jīng)過粗糙化處理形成微小麻點(diǎn)，以進(jìn)一步增加碳纖維編織管與聚合物的粘結(jié)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(qiáng)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(qiáng)鋼絲繩股2)，可進(jìn)一步增加了曳引帶的抗剪切能力。優(yōu)選的，每股增強(qiáng)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)，并且以碳纖維承載體3為中心對稱的兩股增強(qiáng)鋼絲繩股2的捻制方向相反。
[0029]磨損量監(jiān)測電路，包括若干股通過磨損至斷開而監(jiān)控磨損量的導(dǎo)電纖維股、若干監(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源。
[0030]導(dǎo)電纖維股分別設(shè)于曳引帶靠近頂面、底面和兩側(cè)面的聚合物復(fù)合層I內(nèi)且與相應(yīng)表面的距離不大于該表面的最大磨損量要求。例如在本實施例中，每股導(dǎo)電纖維股為連續(xù)的導(dǎo)電的碳纖維絲股，從曳引帶的一端進(jìn)入并貫穿聚合物復(fù)合層I，然后再從進(jìn)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(dǎo)電纖維輸入段41、頂面導(dǎo)電纖維輸出段42、底面導(dǎo)電纖維輸入段43、底面導(dǎo)電纖維輸出段44、第一側(cè)面導(dǎo)電纖維輸入段51、第一側(cè)面導(dǎo)電纖維輸出段52、第二側(cè)面導(dǎo)電纖維輸入段53、第二側(cè)面導(dǎo)電纖維輸出段54)，每股導(dǎo)電纖維股的輸入段和輸出段的一端相互導(dǎo)電連接且在聚合物復(fù)合層I內(nèi)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(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源依次串聯(lián)連接形成回路，而每股導(dǎo)電纖維股則和與之對應(yīng)的監(jiān)測電阻并聯(lián)連接，當(dāng)某段導(dǎo)電纖維股因磨損而斷開時，電流傳感器就會顯示該對應(yīng)的監(jiān)測電阻和保護(hù)電阻串聯(lián)時的電流值，從而實現(xiàn)監(jiān)測。
[0032]以頂面底面磨損量監(jiān)測電路為例子進(jìn)行說明，如圖2所示，頂面底面磨損量監(jiān)測電路4包括:頂面導(dǎo)電纖維股(包括有頂面導(dǎo)電纖維輸入段41、頂面導(dǎo)電纖維輸出段42)、底面導(dǎo)電纖維股(包括底面導(dǎo)電纖維輸入段43、底面導(dǎo)電纖維輸出段44)、頂面監(jiān)測電阻45、底面監(jiān)測電阻46、頂面底面保護(hù)電阻47、電流傳感器48和電源49。其中頂面監(jiān)測電阻45、底面監(jiān)測電阻46、頂面底面保護(hù)電阻47、電流傳感器48和電源49串聯(lián)接形成監(jiān)測電路，頂面導(dǎo)電纖維輸入段41、頂面導(dǎo)電纖維輸出段42分別接入監(jiān)測電路與頂面監(jiān)測電阻45并聯(lián)，底面導(dǎo)電纖維輸入段43、底面導(dǎo)電纖維輸出段44分別接入監(jiān)測電路與底面監(jiān)測電阻46并聯(lián)。當(dāng)曳引帶磨損至某段頂面導(dǎo)電纖維股斷開時，電流傳感器48顯示頂面監(jiān)測電阻45和頂面底面保護(hù)電阻47串聯(lián)時的電流值；當(dāng)曳引帶磨損至某段底面導(dǎo)電纖維股斷開時，電流傳感器48顯示底面監(jiān)測電阻46和頂面底面保護(hù)電阻47串聯(lián)時的電流值，從而可以精確監(jiān)測整條曳引帶的磨損情況，以便及時進(jìn)行更換維護(hù)，確保使用的安全性。側(cè)面磨損量監(jiān)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系數(shù)，滿足滯留工況曳引要求，優(yōu)選的，在曳引帶位于發(fā)生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設(shè)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(shè)于聚合物復(fù)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(xì)長槽。鋼絲繩6 2嵌在嵌槽61內(nèi)且其頂部略微突出于聚合物復(fù)合層I表面，填充聚合物63將鋼絲繩62粘結(jié)固定在嵌槽61內(nèi)。
[0034]如圖3所示，為緩沖曳引帶熱脹冷縮變形，避免曳引帶在熱應(yīng)力作用下發(fā)生損傷，優(yōu)選的，聚合物復(fù)合層I表面開設(shè)有散熱槽7，并沿曳引帶的縱向延伸方向均勻分布。優(yōu)選的，散熱槽7為相互平行、尺寸相同的細(xì)長槽，橫向開槽于聚合物復(fù)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(qiáng)度高，具有聚合物復(fù)合層磨損量監(jiān)測功能，而且能夠滿足滯留工況曳引要求，同時可以緩沖曳引帶熱脹冷縮變形，能夠滿足電梯行業(yè)對碳纖維曳引帶的需求。
【主權(quán)項】
1.一種電梯用碳纖維曳引帶，包括包裹有增強(qiáng)鋼絲繩股和碳纖維承載體的聚合物復(fù)合層，其特征在于:還包括有磨損量監(jiān)測電路，該磨損量監(jiān)測電路包括通過磨損至斷開而監(jiān)控磨損量的導(dǎo)電纖維股，分別設(shè)于曳引帶靠近頂面、底面和兩側(cè)面的聚合物復(fù)合層內(nèi)且與相應(yīng)表面的距離不大于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，聚合物復(fù)合層的聚合物填充碳纖維編織管內(nèi)部和相互之間的間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:每股所述的導(dǎo)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(dǎo)電連接且在聚合物復(fù)合層內(nèi)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(jù)權(quán)利要求1或2所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述磨損量監(jiān)測電路包括導(dǎo)電纖維股、監(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源，其中的監(jiān)測電阻、保護(hù)電阻、電流傳感器和電源依次串聯(lián)連接形成回路，每股導(dǎo)電纖維股則和與之對應(yīng)的監(jiān)測電阻并聯(lián)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述的碳纖維編織管的表面經(jīng)過粗糙化處理形成微小麻點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:每根所述的碳纖維承載體的周圍均勻排布有增強(qiáng)鋼絲繩股。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述的增強(qiáng)鋼絲繩股，每股由兩根以上碳素鋼絲捻制而成，并且以碳纖維承載體為中心對稱的兩股增強(qiáng)鋼絲繩股的捻制方向相反。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述曳引帶位于發(fā)生轎廂滯留工況時與曳引輪接觸的帶端部分設(shè)置有帶端減磨層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于: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(shè)于聚合物復(fù)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(xì)長槽，鋼絲繩嵌在嵌槽內(nèi)且其頂部突出于聚合物復(fù)合層表面，填充聚合物將鋼絲繩粘結(jié)固定在嵌槽內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述的聚合物復(fù)合層表面開設(shè)有散熱槽，并沿曳引帶的縱向延伸方向均勻分布。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電梯用碳纖維曳引帶，其特征在于:所述的散熱槽為相互平行、尺寸相同的細(xì)長槽，橫向開槽于聚合物復(fù)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(fā)明人】楊松夏, 賀云朗, 曾才覺
【申請人】廣州廣日電梯工業(yè)有限公司