[发明专利]一种电梯提升介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种电梯设备，尤其涉及一种垂直电梯系统内曳引机牵引用介质。

背景技术

目前，随着社会经济的发展和城市人口密度的不断增加，高层建筑越来越多，而电梯作为垂直运输工具，承担着大量的人流和物流的输送，在高层建筑中至关重要。

传统的牵引电梯系统包括一个电梯轿厢，一个配重、两条或多条将轿厢和配重项目连接的绳索、一个驱动绳索移动的牵引滑轮和一个驱动牵引滑轮选择的主机。

目前电梯系统大多采用圆形钢丝绳和铸铁滑轮，虽然安全可靠并且经济有效，但是通常为了提高钢丝绳和滑轮之间的牵引力而通过提高钢丝绳的卷绕角度或通过在滑轮上制成切槽来增大摩擦系数，然而这些举措均会大幅降低钢丝绳的使用寿命。传统圆形钢丝绳的另一个缺点是钢丝绳和滑轮之间压力很大，造成钢丝绳与滑轮之间有很剧烈的磨损，从而导致钢丝绳寿命降低和滑轮的使用寿命。

传统的钢丝绳与铸铁的摩擦系数在0.1左右，由于较小的摩擦系数限制了曳引能力，所以通常需要对曳引轮槽底设置缺口来提高摩擦系数。但是与此同时也提高了对钢丝绳的性能要求。虽然几百年来人类开发了各式各样的钢丝绳结构来满足不同行业的需求，但是限于材料本质的性能，目前使用的钢丝绳无法满足人们对于电梯高效，节能，成本低的新需求。

所谓高效即为采用简单的设备完成人们预期的要求，如可以减少井道的空间尺寸，在同样的条件下提高人员的输送率等等。

所谓节能即为在完成预定目标下，降低对电能的消耗。一般可以通过减轻轿厢和对重的重量，减少曳引轮的转动惯量，达到降低马达的转矩效果，最终减少电能的消耗。因此马达转矩也小，节能效果越明显。然而根据GB7588的要求，传统的钢丝绳直径最小为8mm，并且曳引轮的直径与钢丝绳的直径比要求大于40倍，这样就很难降低曳引轮的转动惯量，也不能都有效的降低马达的转矩效果，因此很难达到减少电能消耗的目的，因此目前的电梯系统很难实现人们对电梯节能的要求。

所谓成本即为在能够满足客户需求的前提下，降低电梯系统的材料成本，安装成本，维护成本，运营成本。目前的电梯系统由于钢丝绳的直径比较大并且需要定期润滑，并且根据GB7588的要求，曳引轮径与钢丝绳径之比大于40，导致电梯系统中的马达，曳引轮等都比较庞大。从而使得电梯系统的材料成本，安装成本，维护成本和运营成本都居高不下。因此目前的电梯系统也很难实现人们对电梯成本降低的要求。

由于钢丝绳存在着上述的种种不足，而人们对电梯新需求的日益迫切，业界不断尝试采用新的材料，并搭配钢丝绳的特点来改变这一现状。近些年人们采用钢丝绳与聚氨酯相结合的复合材料做成带状结构最为提升介质来代替圆形钢缆进行驱动，取得了明显效果。

早在1954年，德国人就提出采用由至少两根钢丝绳和弹性体组成的扁平结构替代圆形钢丝绳用于提升机构中的提升介质，以此方式降低提升卷筒和齿轮箱的尺寸。

而后英国人于1982年提出采用至少两根钢丝绳与橡胶弹性体相结合的复合材料做成带状结构应用于卷曲或者提升装置中，以此方式提高摩擦系数并提高提升驱动力，消除钢丝绳蠕变等。

1999年，美国人中首先阐述了把扁平皮带状的提升介质引入应用于电梯系统中所带来的优势。电梯系统中采用了直径比较小的钢丝绳与聚氨酯相结合的复合材料替代传统了直径比较粗的钢丝绳。这一提升介质的改变大大改变了整个电梯的组织结构。首先由于钢丝绳的直径大大减小，从而使得曳引轮的直径也大大减小。由于曳引轮的直径有了明显减小，则电机的功率可以大大降低，因此可以明显节约电能的消耗。其次由于电机的功率的降低，电机的尺寸也可以大大减小，因此曳引机可以不需要安放在建筑顶层的机房之中，而可以直接放置于井道之中。这样可以省去建筑物顶层的机房建筑成本，同时也消除了机房对建筑物美观的影响。这不但使得电梯系统更加简单，也使得建筑物更加美观，因此这种电梯系统更加高效。第三，新的提升介质采用了耐磨损的聚氨酯，从而把原来的铁与铁的接触变为铁与有机物的接触，大大提高了摩擦系数，有效地增大了曳引力。因此相对于传统电梯，此类电梯的一些结构的重量（比如轿厢，对重等）可以大大减轻，降低了电梯的生产成本。第四，新的提升介质采用了细直径的钢丝绳，其疲劳性能大大优于传统粗直径的钢丝绳，因此相对于传统电梯，此类电梯的寿命更长。第五，传统电梯提升介质中采用的粗直径钢丝绳需要定期润滑，以此来降低钢丝绳与导轮直径磨损，提高寿命，但是新的提升介质则不需要任何润滑，因此相对于传统电梯，此类电梯的维护成本大大降低。