纜繩的制作方法

專利名稱：纜繩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于曳引式電梯的金屬絲纜繩。
背景技術(shù)：
鋼絲纜繩廣泛用在曳引式電梯中并且主要分為兩種普通類型。第一種為8X9類型，它包含有纏繞在纖維芯部上的八根金屬繩股，而第二種為6X19類型，它包含有纏繞在纖維芯部上的六根金屬繩股。鋼絲纜繩在其在曳引式電梯中的操作期間在拉伸作用下在槽輪上彎曲并且卷繞到卷筒上。因此，鋼絲纜繩受到多個應(yīng)力，例如彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸和壓縮；因此導(dǎo)致在其自身上和纜繩在其上彎曲的槽輪上的磨損。另外，還需要用于曳引式電梯的鋼絲纜繩遵守安全要求并且提供足夠的使用壽命。電梯的鋼絲具有 為1370、1570和1770N/mm2的標(biāo)稱強度。通常，外部鋼絲的拉伸強度低于內(nèi)部鋼絲，因此降低了滑輪磨損。由于接觸壓力較高，所以盡管是所期望的，但也不能采用更高的強度水平例如1960N/mm2，否則會出現(xiàn)更高程度的溝槽磨損或繩索壓痕效果。對該問題的一種解決方案在于采用硬化的槽輪。這種解決方案將導(dǎo)致成本增加以及需要增加勞動來更換槽輪和纜繩。具有纖維芯部的典型電梯纜繩的另一個問題在于，所述纜繩與用鋼芯部生產(chǎn)出的纜繩相比不能實現(xiàn)較低的伸展。EP1213250A1披露了一種纜繩，該纜繩包括由多根螺旋扭絞鋼繩股包圍的纖維芯部元件。纖維芯部元件的纖維為天然纖維。多股鋼繩股的鋼絲的拉伸強度大于3000/mm2。該纜繩用在電梯驅(qū)動系統(tǒng)中。

實用新型內(nèi)容本實用新型至少某些實施例的目的在于提出一種用于曳引式電梯的纜繩。本實用新型至少某些實施例的目的在于提出一種低拉伸、高斷裂負(fù)載和高彎曲疲勞強度的纜繩。本實用新型的某些實施例的另一個目的在于提出一種曳引式電梯用纜繩，其具有足夠的使用壽命并且減少了更換次數(shù)，因此節(jié)約了勞力、成本和時間。因此，本實用新型的一個方面在于一種纜繩，其包括由多根螺旋扭絞且壓實的鋼繩股包圍的芯部元件，所述鋼繩股由多根其標(biāo)稱拉伸強度至少為1850N/mm2，例如至少為1900N/mm2，例如至少為1960N/mm2的鋼絲構(gòu)成，其中所述芯部元件包括天然纖維，并且優(yōu)選僅僅由天然纖維構(gòu)成。因此，這種芯部多根纖維，這些纖維可以并排布置或者拉成紗或線。也可能在該芯部中布置多根線或紗。本實用新型的纜繩的優(yōu)點在于，在電梯纜繩的外部繩股受到擠壓時能夠?qū)崿F(xiàn)在使用中更低的拉伸。為了實現(xiàn)壓實，必須引進具有更大直徑結(jié)構(gòu)的繩股，并且這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致與標(biāo)準(zhǔn)無壓實纖維芯部繩相比提高了這種電梯纜繩的重量。另外，與現(xiàn)有技術(shù)纜繩相比，金屬絲斷裂更少。在另一個方面中，本實用新型涉及一種例如直徑為13mm的纜繩，其包括由標(biāo)稱強度至少為1960N/mm2的螺旋扭絞并且壓實的多根鋼繩股包圍的芯部元件，其中所述芯部元件為具有至少為50g/m的線性密度的天然纖維。本實用新型纜繩的優(yōu)點在于，該纜繩在用作電梯纜繩時降低了在鋼絲和槽輪元件的溝槽之間的接觸壓力。另外，將股線壓實并且因此使得鋼絲沿著與牽拉方向不同的方向物理變形，從而Rm(拉伸強度)例如降低3-4%，因此另外還在相對于設(shè)備元件(即槽輪)的耐磨性方面具有有益效果。另外，本實用新型纜繩在斷裂時的總拉伸提高了 10%。在一個實施例中，本實用新型涉及具有8X19繩股結(jié)構(gòu)且優(yōu)選為19線西魯式(Seale)結(jié)構(gòu)的纜繩。術(shù)語“8X 19繩股結(jié)構(gòu)”指的是具有8股的纜繩結(jié)構(gòu)，其中每股包含有包圍著芯部元件的19根 鋼絲，它們采用了 Seale (1-9-9)、Warrington (1-6-6+6)和Filler(1-6-6F-12)繩股結(jié)構(gòu)。在一個實施例中,本實用新型涉及其直徑為8. Omm至13mm的纜繩。標(biāo)準(zhǔn)偏差大約為規(guī)定纜繩直徑的4-5%，優(yōu)選為大約2%。例如，涉及標(biāo)準(zhǔn)偏差為5%、直徑為13mm的纜繩的直徑可以為13+0. 65mm至13-0. 65mm,并且仍然可以稱為13mm纜繩。在一個實施例中，本實用新型涉及例如直徑為13mm的纜繩，其包括由多根標(biāo)稱強度至少為1960N/mm2的螺旋扭絞并且壓實的鋼繩股包圍的芯部元件，其中所述芯部元件為其線性密度的范圍為55-65g/m優(yōu)選為60g/m的天然纖維。至少一根壓實繩股的鋼絲數(shù)量優(yōu)選為3至26根，并且最優(yōu)選為7或19根。它們可以螺旋扭絞并且軸向?qū)?zhǔn)。在7根鋼絲的情況下，纜繩具有1+6結(jié)構(gòu)，而在具有西魯式結(jié)構(gòu)的19根鋼絲的情況下，纜繩具有1+9+9SZ、ZS、SS或ZZ結(jié)構(gòu)。纜繩的鋼絲由高碳鋼制成。高碳鋼其鋼組分如下0. 5%至I. 15%的碳、O. 1%至I. 10%的鎂、O. 10%至I. 30%的碳、限制為O. 15%優(yōu)選為O. 10%或甚至更低的磷和硫；可以添加另外的微合金元素例如鉻(大約O. 20%至O. 40% )、銅(大約O. 20% )和釩(大約0.30%)。所有百分比都為重量百分比。在根據(jù)本實用新型的纜繩的實施例中，至少一根壓實繩股和/或纜繩的鋼絲帶有涂層。在根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例中，鋼絲可以單獨涂覆以避免在極端氣候條件下由于漏水而導(dǎo)致在鋼絲之間出現(xiàn)腐蝕。該涂層可以為在壓實之后保持足夠的涂層性能的任意涂層，并且優(yōu)選為鋅、鋅-鋁或鋅-鋁-鎂型合金。鋅鋁涂層其鋁含量為2wt. %至12wt. %,例如為3wt. %至Ilwt. %，并且在共析位置周圍的優(yōu)選組分為大約5wt. % Al。鋅合金涂層還具有潤濕劑，例如數(shù)量小于鋅合金的O. I %的鑭或銫。涂層的剩余部分為鋅和不可避免的雜質(zhì)。具有大約10%鋁的組分也是常見的。鋅鋁涂層與鋅相比具有更好的整體耐腐蝕性。與鋅相比，鋅鋁涂層更耐熱。還與鋅相比，在暴露于高溫時，鋅鋁合金不會出現(xiàn)任何剝落。涂覆鋼絲的優(yōu)選方式為鍍鋅，例如熱浸鍍鋅。在根據(jù)本實用新型的纜繩的實施例中，鋼繩股的壓實是通過擠壓輥或Turks頭來完成的。在IS0(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)公布的指南中清楚地規(guī)定了用于通常目的和電梯的鋼絲纜繩的要求和規(guī)范。例如，ISO 4344和ISO 2408具體規(guī)定了電梯用和普通用鋼絲繩的最低要求，并且ISO 3108規(guī)定了用于實際斷裂負(fù)載的實際確定方法。ISO 4345具體規(guī)定了鋼絲繩用的纖維芯。ISO 4346具體規(guī)定了用在鋼絲繩中的潤滑劑。在本實用新型的一個實施例中，天然纖維芯部滿足ISO 4345的所有要求。[0020]在本實用新型的一個實施例中，在制造過程中，對天然纖維芯部進行潤滑，并且潤滑劑含量應(yīng)該為干纖維材料的10-15wt. %，這應(yīng)該通過如在ISO 4345附錄C中所述的方法測量出。從另一個方面看，本實用新型涉及曳引式電梯用的提升纜繩。從再一個方面看，本實用新型涉及制造提升纜繩的方法。該方法包括以下步驟a)提供其標(biāo)稱拉伸強度至少為1960N/mm2的鋼絲；b)將鋼絲螺旋扭絞成鋼繩股；c)將鋼繩股壓實；d)將壓實的鋼繩股圍繞著天然纖維芯部布置。最優(yōu)選的是，在螺旋扭絞鋼絲之前將鋼絲鍍鋅。

圖I顯示出現(xiàn)有技術(shù)纜繩的橫截面。圖2顯示出本實用新型纜繩的橫截面。圖3顯示出針對包括本實用新型纜繩在內(nèi)的各種纜繩進行彎曲壽命反向彎曲測試的拉伸數(shù)據(jù)。圖4顯示出針對包括本實用新型纜繩在內(nèi)的各種纜繩的疲勞測試結(jié)果。
具體實施方式
圖I顯示出現(xiàn)有技術(shù)纜繩10的橫截面?，F(xiàn)有技術(shù)纜繩10包括天然纖維(例如大麻纖維)的芯部12和圍繞著該芯部12布置的八根繩股14。每根繩股14包括芯部鋼絲15、九根鋼絲組成的中間層16和九根鋼絲組成的外層17。圖2顯示出本實用新型纜繩20的橫截面。本實用新型纜繩20包括天然纖維的芯部22和圍繞著該芯部22布置的八根壓實繩股24。每根壓實繩股24包括芯部鋼絲25、九根鋼絲組成的中間層26和九根鋼絲組成的外層27。每根鋼絲可以具有鋅或鋅鋁涂層28。測試通過彎曲壽命反向負(fù)載測試機來測量本實用新型實施例的纜繩的疲勞行為。如在標(biāo)準(zhǔn)UNE 36480 IN(1997)中所述一樣進行彎曲壽命反向負(fù)載測試的過程。該測試包括已知的具有8X 19結(jié)構(gòu)+劍麻纖維芯部的“標(biāo)準(zhǔn)劍麻芯纜繩”(1370/1770N/mm2)和具有8X 19結(jié)構(gòu)+鋼繩股芯的“標(biāo)準(zhǔn)鋼芯纜繩”(1770N/mm2)。圖3顯示出相對于循環(huán)次數(shù)(X軸)的纜繩的拉伸百分率(y軸)。在沿著這些曲線的各個點上將示出斷裂鋼絲的數(shù)量。曲線32涉及具有劍麻纖維芯部和未壓實繩股的現(xiàn)有技術(shù)纜繩。纜繩在32’處有48根鋼絲斷裂。曲線34涉及只具有鋼繩股的現(xiàn)有技術(shù)纜繩，因此也是鋼繩股芯部。該纜繩在34’處具有25根鋼絲斷裂，并且在34”處具有77根鋼絲斷裂。 曲線38涉及具有劍麻纖維芯部和壓實鋼絲繩股的本實用新型纜繩。本實用新型纜繩在38’處具有5根鋼絲斷裂，并且在38”處具有10根鋼絲斷裂。通常，標(biāo)準(zhǔn)劍麻纖維芯部纜繩(曲線32)在600000次循環(huán)測試之后應(yīng)該具有大約O. 5%的拉伸；而標(biāo)準(zhǔn)鋼芯纜繩(曲線34)在1200000次循環(huán)測試之后應(yīng)該大約為O. 25%的拉伸。在圖3中可以看出，本實用新型實施例的纜繩在大約1000000循環(huán)測試之后其拉伸行為低于鋼芯部的拉伸行為。因此，可以看出，本實用新型實施例的纜繩與標(biāo)準(zhǔn)鋼芯部纜繩相比其斷裂鋼絲數(shù)量更少。而且，在1200000次循環(huán)測試之后斷裂鋼絲數(shù)量非常少，這使得本實用新型實施例的纜繩能夠進一步進行測試2000000次循環(huán)測試以上。圖4顯示出各種D/d為25的纜繩的疲勞測試結(jié)果，其中D為滑輪的直徑，而d為纜繩的直徑。所有經(jīng)比較的纜繩具有“芯部+8 X 19”結(jié)構(gòu)和13mm的纜繩直徑。橫坐標(biāo)為S/d2，其為在滑輪上施加的載荷S除以纜繩直徑的平方值。縱坐標(biāo)為循環(huán)次數(shù)。曲線42為具有劍麻纖維芯部和拉伸強度為1770N/mm2的鋼絲的現(xiàn)有技術(shù)纜繩。曲線44為具有劍麻纖維芯部和拉伸強度為1960N/mm2的鋼絲的現(xiàn)有技術(shù)纜繩。曲線45為具有鋼芯部和鋼繩股的現(xiàn)有技術(shù)纜繩，其中鋼絲的拉伸強度為1770N/mm2 ο曲線47為具有鋼芯部和鋼繩股的現(xiàn)有技術(shù)纜繩，其中鋼絲的拉伸強度為1960N/mm2 ο曲線49涉及具有本實用新型纜繩，其具有劍麻纖維芯部、壓實鋼繩股和拉伸強度為1960N/mm2的鋼絲。
權(quán)利要求1.一種纜繩，其特征在于，其包括有由多根螺旋扭絞并且壓實的鋼繩股圍繞的芯部元件，所述鋼繩股由其標(biāo)稱拉伸強度至少為1850N/mm2的鋼絲構(gòu)成，所述芯部元件包括天然纖維。
2.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述纜繩為8X19繩股結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的纜繩，其特征在于，所述繩股結(jié)構(gòu)為19線西魯式繩股。
4.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述鋼絲為鍍鋅的。
5.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述芯部元件是經(jīng)過潤滑的，并且潤滑劑的含量為干纖維材料重量的10-15%。
6.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述纜繩的直徑為8.Omm至13mm。
7.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述天然纖維為劍麻纖維。
8.如權(quán)利要求I所述的纜繩，其特征在于，所述天然纖維的線性密度為至少50g/m。
9.如權(quán)利要求8所述的纜繩，其特征在于，所述天然纖維的線性密度為60g/m。
專利摘要本實用新型提供一種纜繩，其包括有由螺旋扭絞并且壓實的多根鋼繩股圍繞的芯部元件，所述鋼繩股由其標(biāo)稱拉伸強度至少為1850N/mm2的鋼絲構(gòu)成，其中所述芯部元件包括天然纖維。本實用新型的纜繩的優(yōu)點在于，在電梯纜繩的外部繩股受到擠壓時能夠?qū)崿F(xiàn)在使用中更低的拉伸，金屬絲斷裂更少。
文檔編號D07B1/00GK202369843SQ20112043211
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者L·特林達(dá)德德阿維拉, X·阿米爾斯 申請人:貝卡爾特公司