[发明专利]用于电梯上的合成非金属缆绳

说明书

本申请是发明名称为“用于电梯上的合成非金属缆绳”申请号为200410085638.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于电梯上的缆绳，更具体地讲，涉及将被用于电梯上的由合成非金属材料制成的缆绳，所述电梯具有一个用于驱动缆绳，并进而驱动电梯的牵引滑轮。

背景技术

传统的引牵型电梯包括一个安装在轿厢架上的轿厢，一个通过缆绳与轿厢架连接的配重，以及一台驱动与缆绳接合的牵引滑轮的机器。当机器转动滑轮时，滑轮的槽纹表面与缆绳之间的摩擦力使该缆绳运动，并进而导致轿厢架和配重上升和下降。在某些场合下，衬里位于所述槽纹中，以改善缆绳与滑轮之间的摩擦，并减少滑轮与缆绳的磨损。

传统上用于电梯上的缆绳是钢丝绳。这种缆绳廉价而且耐用。另外，钢丝绳还能阻燃。不过，使用钢丝绳的一个限制因素便是它的重量。建筑或电梯井建的越高，缆绳就变得越长、越重。缆绳会逐渐变得超过电梯系统的运载负荷，直至缆绳的重量超过其自身的抗拉强度。另一个缺陷是钢丝绳所需要的润滑剂。钢丝绳经过油类润滑剂处理，这些润滑剂最终会沉积在机房里的和升降井里的提升设备上。

最近，人们对用由诸如芳族聚酰胺材料的高强度、轻质合成材料制成的缆绳取代用于电梯上的钢丝绳怀有较大兴趣。由上述材料制成的轻质缆绳可有效降低诸如机械和制动装置的很多电梯元件的尺寸，并可以扩展电梯的高度。

用上述合成缆绳牵引电梯会产生很多问题。首先，当缆绳在牵引滑轮上运行时要承受很大负荷。就传统滑轮而言这会使缆绳产生压缩张力，还会导致缆绳绳股彼此之间发生相对运动。常见的芳族聚酰胺材料如KEVLAR具有很高的抗拉强度，但其压缩强度受到较大限制。另外，相邻绳股的摩擦会使所述材料明显摩损，并迅速降解所述绳股纤维。

所提出的一种防止破坏性摩损发生的方法披露于美国专利US4,022,010中，该专利被授予Gladenbeck等，发明名称为“高强度缆绳”。披露于该专利中的合成缆绳包括环绕每一个绳股或整个缆绳的护套。该护套是由合成塑料材料制成，如聚亚胺脂、聚酰胺或硅氧烷橡胶，其用途是赋予绳股耐磨性。在授予Wilcox的名称为“缆绳”的US4,624,079中披露了一种类似方案。上述方案的一个缺陷是，尽管所述绳股无磨损的相对运动，但该方案不适于牵引。

所提出的另一种方案披露于名称为“用作电梯悬挂装置的缆绳”的加拿大申请No.2,142,072中。披露于该专利申请中的缆绳包括一个挤压在外部绳股上的护套，以便固定这些绳股，与此同时还产生必要的与牵引滑轮的摩擦。防止绳股彼此之间相对运动，不过，当缆绳在牵引滑轮上运动时会产生不希望有的压缩张力，因此限制了其耐用性。

发明内容

尽管有以上问题，在申请人的受让人领导下的科学家和工程师正致力于开发由合成非金属材料制成的高强度轻质缆绳，该缆绳既有效又耐用。

按照本发明，一种用于电梯的起重绳包括若干由非金属材料制成的载重绳股，每一根绳股包襄在一个保护性涂层中，并由一个护套包裹所述若干绳股。每根绳股的涂层可以防止因绳股间的摩擦接触而造成的损坏，并加大相邻绳股间的润滑性。由护套产生电梯的牵引滑轮所必须的牵引力，并使护套与所述涂层之间产生足够的摩擦系数，以便将牵引负荷传给载重绳股。

本发明的优点是，由非金属材料制成的起重绳能有效提供牵引，同时又很耐用。对护套进行优化，以便与牵引滑轮的接触表面产生足够的摩擦系数。与此同时，护套与所述绳股的涂层相互作用，产生足够的摩擦系数，以便将牵引负荷传给绳股。对每根绳股的涂层进行优化，使所述缆绳在与滑轮接合时绳股之间可以相对运动。这种相对运动提供了平衡绳股上的负荷的机制。使绳股可以相对运动，同时又防止绳股间的摩损接触，延长了该缆绳的使用寿命。

按照本发明的另一方面，所述起重绳包括用于减少火焰对起重绳的影响的装置。在一种实施方案中，所述护套包括织造的芳族聚酰胺纤维，该纤维在400F以下的温度下表现出阻燃性。另外，每一根绳股上的涂层还能提供额外的阻燃性。在另一种实施方案中，所述护套是由向其中添加了能阻止火焰对该缆绳的破坏作用的添加剂的材料制成。在又一种实施方案中，所述护套是由两层构成。第一层是与牵引滑轮相接触的，它由一种选择其相对牵引滑轮的牵引特性的材料制成。第二层是由所述第一层径向向内延伸，它由一种选择其阻燃性的材料制成。