一种电梯复合提升带专用钢丝绳
技术领域
本发明涉及电梯复合提升带领域，特别涉及一种电梯复合提升带专用钢丝绳。
背景技术
目前，应用于电梯复合提升带的骨架钢丝绳需要满足极高的标准。由于电梯对安全性要求较高，在电梯运行寿命期间复合提升带受到反复的弯曲，作为复合提升带的主要承力材料，钢丝绳必须具备极高的抗疲劳性能。又由于复合提升带中的钢丝绳外层包覆了聚氨酯，因而钢丝绳还需要在整个寿命周期中和聚氨酯保持稳定的粘合性。
1999年，奥的斯电梯公司在PCT/US1999/019267中首先公开了一种扁平皮带状的提升介质，并应用至今。该发明采用了7x7结构作为骨架材料，包括7根股，每股7根钢丝，共49根钢丝，钢丝绳直径1.6mm，破断拉力3000N，具有较好的性能。然而，该钢丝绳采用了三种不同直径单丝捻制而成，且单丝直径较细，成本较高。同时由于该钢丝绳单根抗拉强度较低，若想要获得更高强度的复合提升带，必须采用更多根钢丝绳，这种结构会导致复合钢带宽度过大，无法在超高层和超高速电梯上应用。
由于该钢丝绳存在着上述不足，业界推出了结构仍为7x7的新的钢丝绳，该钢丝绳通过增大钢丝绳直径，将单根钢丝绳破断力提高到4500N，但该结构的钢丝绳由于采用了较粗的单丝，虽然增大了抗拉强度，但抗疲劳性能却有所降低，影响了复合钢带的整体寿命。此外，这种钢丝绳结构仍由三到四种不同直径的钢丝捻制而成，并没有降低工艺的复杂性和成本。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电梯复合提升带专用钢丝绳，解决了现有提升带专用钢丝绳抗疲劳性能低,寿命低的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种电梯复合提升带专用钢丝绳，所述钢丝绳包括中心股和多根包捻在中心股外的外层股，中心股主要由一根中心钢丝、依次包捻在中心钢丝外的次外层钢丝及最外层钢丝组成，外层股由另一根中心钢丝和多个外层钢丝捻制而成，其技术要点是, 中心股内和外层股内的各钢丝的外表面均包覆有粘合层，钢丝绳的中心股和外层股之间，各外层股和外层股之间，以及中心股内的各钢丝之间、外层股内的各钢丝之间具有一定的间隙，所述间隙允许聚氨酯在挤出过程中完全渗入到钢丝绳内部, 聚氨酯通过粘合层连接钢丝表面。
上述方案中，所述粘合层的厚度不大于0.005mm。
上述方案中，所述的粘合层中的粘合剂按质量百分比浓度为水性聚氨酯分散体90%，邻苯二甲酸二丁酯3%，十二烷基磺酸钠1%和纯净水6%。
上述方案中，中心股中次外层钢丝间的间隙、最外层钢丝间的间隙同时满足：大于0.015mm而小于0.030mm。
上述方案中，中心股内的中心钢丝、次外层钢丝及最外层钢丝的直径均相等; 外层股内的中心钢丝和外层钢丝的直径相等。
上述方案中，中心股内的钢丝直径与外层股内的钢丝的直径相同。
本发明的有益效果是：一种用于电梯复合提升带专用钢丝绳，包括中心股及环绕中心股设置的外层股,共65根钢丝构成，相比传统电梯复合钢带钢丝绳,该钢丝绳成本更低，且单根破断拉力达到5000N以上,同时还具有更好的抗疲劳性能,在钢丝绳的外表面设有粘合层,保证了钢丝绳与复合钢带中聚氨酯包覆层的粘合稳定性。该钢丝复合提升带，最多采用两种直径的钢丝捻制而成，降低了工艺复杂性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中电梯系统结构示意图；
图2为本发明实施例中复合提升带的横截面示意图；
图3为本发明实施例中复合提升带中骨架钢丝绳的示意图；
图4为本发明实施例中复合提升带中骨架中心股和外层股结构示意图，（a）为外层股结构示意图，（b）为中心股内最外层钢丝结构示意图，（c）为中心股内次外层钢丝结构示意图，（d）为中心股内中心钢丝结构示意图。
图中序号说明如下: 1轿厢、2复合提升介质、3曳引机、4对重、5包覆层、6骨架承力构件、61中心股、61-1中心钢丝、62次外层钢丝、62-1钢丝、63最外层钢丝、63-1钢丝、64外层股、64-1中心钢丝、64-2外层钢丝。
具体实施方式
使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图4和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例采用的电梯复合提升带安装在电梯提升机构中,如图1所示，电梯提升机构主要由复合提升介质2通过曳引机3连结轿厢1和对重4组成。其中的复合提升介质2为扁平带状,如图2所示，在电梯提升机构中，其一侧表面与曳引机3贴合，曳引机3的旋转通过与复合提升介质2的摩擦转化为复合提升介质2的线性运动，进而将牵引力传递到轿厢1，实现轿箱1的线性运动。
本施例中的复合提升介质2中包括若干根相同的钢丝绳6，该钢丝绳6在厚度方向位于复合提升介质2的中心，在宽度方向上钢丝绳6等距并排分布。钢丝绳6外侧有包覆层5，该包覆层5为耐磨塑料，将钢丝绳6结合成为一个整体，同时构成复合提升介质2的外轮廓，与曳引机3接触。
本发明的实施例，复合提升介质2中的钢丝绳6的截面图如图3所示，每个钢丝绳6由中心股61和八根外层股64捻制而成,外层股64环绕中心股61设置。其中,中心股61是由相同直径(d1)的一根中心钢丝61-1、次外层钢丝62和最外层钢丝63捻制而成，其中，次外层钢丝62环绕在中心钢丝61外周设置,最外层钢丝63环绕在次外层钢丝62外周设置。次外层钢丝62包括五根钢丝62-1，最外层钢丝63包括十一根钢丝63-1。外层股64则由直径相同(d2)的中心钢丝64-1和外层钢丝64-2捻制而成,其中,外层钢丝64-2环绕设置在中心钢丝64-1的外周。本发明实施例中，中心股61内的钢丝直径(d1)和外层股64中的钢丝直径(d2)相同。这种设计可以极大地减少钢丝种类，降低工艺复杂性，从而降低成本。
本实施例中的捻距是指外层钢丝围绕中心钢丝旋转一周，到达同一个角度时在轴线方向上所行走的距离。捻距越小，外层钢丝越紧密，钢丝之间的间隙越小，捻距越大，外层钢丝捻制的较为松散，钢丝之间的间隙越大。如图4所示，同一层钢丝63-1（或62-1或64-2）之间通过调整捻距控制钢丝之间的间隙，间隙应大于0.015mm而小于0.030mm，最佳的方案为0.018mm到0.022mm之间。
为了确保钢丝绳的耐腐蚀性能，本实施例中的各钢丝表面设有一层保护层，例如锌或者锌铝合金。由于金属锌和聚氨酯材料不具有粘合力，为了进一步提高产品的寿命，本实施例在钢丝表面还涂覆了一种粘合剂，可以在钢丝表面的锌镀层和聚氨酯之间建立粘合力。为了在复合提升带生产过程中达到最佳的渗透效果，这种粘合剂层的厚度不应大于0.005mm, 这种厚度可以在不影响聚氨酯渗入钢丝绳内部的前提下，提升钢丝绳和聚氨酯的结合性能，避免在长时间使用后出现的剥离现象。
本发明的实施例中，粘合剂的主要成分包括水性聚氨酯分散体，邻苯二甲酸二丁酯，十二烷基磺酸钠和纯净水,其质量百分比浓度如下：
本实施例中水性聚氨酯分散体的制备过程如下：
将甲苯二异氰酸酯, 6305聚醚多元醇和2,3二羟基丙酸按质量百分比浓度2:1:1的比例加入反应釜中, 在80℃反应3小时,最后用正二丁氨法滴定异氰酸根的浓度。
将产物降至室温，用三倍质量的5%浓度的三乙胺的去离子水溶液在高速分散机上乳化，得到半透明的水性聚氨酯分散体。
本发明的实施例中，钢丝绳6中的钢丝64-4、钢丝64-2、钢丝63-1、钢丝62-1、钢丝61-1均为含碳量0.60%以上的高碳钢丝，直径为0.15mm到0.25mm。这种细直径的高碳含量钢丝可以保证钢丝绳具有较高的强度和抗疲劳性能。
基于本发明实施例，钢丝绳6包括了一根中心股61和八根外层股64，中心股61内的中心钢丝61-1的直径为0.185mm，次外层钢丝62内的五根钢丝62-1的直径均为0.185mm钢丝，最外层钢丝63内的11根钢丝63-1的直径为0.185mm。外层股64中的中心钢丝64-1直径为0.185mm，外层股64中的五根外层钢丝64-2的直径为0.185mm。
钢丝绳结构：0.185+5x0.185+11x0.185+8x(0.185+5x0.185)
钢丝绳的破断拉力使用万能试验机测量，将钢丝绳拉断获取破断力，通过多次测量后，获取钢丝绳破断力分布区间，并设定最小破断力值为5000N。
钢丝绳直径使用千分尺测量，通过对同一位置，钢丝绳旋转一周测量十个数据，计算平均值而得到钢丝绳的直径为2mm。
通过使用树脂将钢丝绳固化后，获取钢丝绳截面，并通过显微镜测量而得到，本实施例中的钢丝之间的间距为0.015mm-0.020mm。
渗透性的评估是通过挤出之后的复合提升带制取截面，使用显微镜观察钢丝绳内部是否有聚氨酯，如果所有空隙均被聚氨酯填充，则认为渗透性为100%。
粘合性能的测试是使用万能试验机将钢丝绳从复合提升带中垂直抽出获取的，根据钢丝绳在复合钢带中的埋入深度，获取总的抽出力，这个抽出力除以埋入深度，即可获得每毫米钢丝绳的平均粘合力，本实施例获得的粘合力为45N/mm。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
