一種寬體電梯平衡補償鏈及其生產工藝的制作方法

本發明涉及電梯設備技術領域，尤其涉及一種單位長度比重大、具有高強度的一種寬體電梯平衡補償鏈及其生產工藝。

背景技術：

目前，市場上運用的升降電梯大多曳引電梯，曳引電梯包括轎廂、曳引鋼絲繩、對重及隨行纜線。電梯在運行過程中，轎廂側和對重側的鋼絲繩的長度在不斷變化，從而引起曳引輪兩側鋼絲繩重量的變化，為此，當電梯的提升高度超過一定高度時，必須要設置具有一定重量的部件來平衡因高度變化帶來的重量變化，這就是電梯平衡補償鏈。簡而言之，電梯平衡補償鏈定義為：用于連接電梯的轎廂與對重，平衡曳引繩及隨行纜線的重量，對電梯的運行起平衡作用的部件。要求其具有承載負荷大，運行噪聲小，單位長度重量等特點。

目前市面上的電梯補償鏈有以下幾種：

1、穿繩補償鏈，是最原始的一種補償鏈，只能用于梯速1.75m/s以下的電梯。結構為在鐵鏈中穿入麻繩，這種補償鏈在使用過程中由于鏈與鏈之間發生摩擦和碰撞，噪音比較大，且容易生銹，麻繩受潮后易收縮，時間長了容易腐爛，影響電梯運行的安全性。

2、包塑補償鏈，為了減小穿繩補償鏈在運行過程中的噪音，同時減緩環境對鐵鏈的腐蝕，于是在穿繩補償鏈的基礎上包裹一層塑料套，形成了包塑補償鏈。相比于穿繩補償鏈，包塑補償鏈運行時能減緩鏈環撞擊，使噪音大大減小，但是這種補償鏈塑料套容易開裂、脫落，因此，在柔韌性及耐用性方面仍需改善。

3、全塑補償鏈，可用至6m/s的高速電梯，外表為纜狀PVC結構，使用時電梯運行能達到平穩靜音的效果。但是由于補償鏈的單位長度重量需與曳引繩單位長度重量相匹配，從而須增大外裹層的直徑，CN104044981A公開了一種新型電梯全塑平衡鏈，其電焊錨鏈外部依次設有第一PVC橡塑復合層、纖維層和第二PVC橡塑復合層。CN2646475Y公開了一種電梯平衡補償鏈，包括鐵鏈，橡膠柱體。上述兩份公開文件中通過增加纖維層來防止開裂，但是這種補償鏈在運轉過程中彎曲不靈活，其彎曲外圓周拉伸幅度大。

技術實現要素：

為克服現有技術中存在的噪聲大、容易開裂及彎曲不靈活的問題，本發明提供了一種減小電梯運行過程中的減小噪聲、具有高強度的升降電梯用平衡補償鏈及其生產工藝。

本發明提供的一種寬體電梯平衡補償鏈，包括:錨鏈及包覆于錨鏈外的外裹層，外裹層包括原料：彈性體樹脂、阻燃劑及加工助劑，彈性體樹脂包括：苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烴熱塑性彈性體，阻燃劑包括：阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑和阻燃協效劑；錨鏈為結構鋼，結構鋼包括元素：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Al，及殘余元素：Cu、P、S、N；外裹層與錨鏈為澆注在一起的實心整體件。

在一些實施方式中，外裹層中各原料的質量百分比為：

在一些實施方式中，苯乙烯系嵌段共聚物為苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚，其苯乙烯含量為10％-55％。

在一些實施方式中，阻燃硅母粒中的硅聚合物的濃度為15％-65％，硅聚合物為聚硅氧烷。

在一些實施方式中，膨脹型阻燃劑為磷酸三聚氰胺硼酸鹽。

在一些實施方式中，阻燃協效劑為二氧化硅、二氧化鈦、氧化鎂、蒙脫土中的一種或多種。

取上述各原料，將上述原料在捏合機中混合使溫度達到85℃-95℃，將混合好的原料送入冷卻攪拌器中冷卻至40℃-50℃后倒入喂料機中，由喂料機喂入到雙螺桿擠出機中，擠出造粒，將雙螺桿擠出機中擠出的料進行拉條、冷卻、切片，制成片狀膠料。

在一些實施方式中，錨鏈各元素所占的重量百分比為：C:0.1％-0.28％、Si:0.15％-0.4％、Mn：0.2％-1.7％、Cr：0.5％-1.2％、Mo：0.2％-0.5％、Ni：0.8％-1.00％、Nb：0.02％-0.08％、Al：0.01％-0.04％、Cu≤0.20％、P≤0.02％、S≤0.005％、N：0.004％-0.009％，其余含量為Fe。

按照上述配方生產出錨鏈用基材，再對得到的基材進行編環對焊，制成錨鏈，制得的錨鏈置于連續式調質爐中進行淬火、回火處理，其淬火、回火步驟為：在連續式調質爐中，將錨鏈淬火加熱到900-1100℃，并保溫2-3h，水冷至室溫，580-650℃回火，并保溫2-3h，再次水冷至室溫。

將上述制得的錨鏈置入擠出機的模具內，再將上述片狀膠料，送入擠出機。擠出的溫度控制在為130℃～150℃，擠出的牽引速度為5～15米/秒，擠出機將上述膠料擠出，擠壓到上述模具內，包裹于錨鏈上，使上述錨鏈置于包裹層內，制得平升降電梯用衡補償鏈。

在一些實施方式中，包括一根或兩根錨鏈。

本發明提供的一種寬體電梯平衡補償鏈與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過將外裹層與錨鏈澆注在一起，形成一實心整體件，在使用運行時平穩性好，降低運行時的噪聲；在需要的情況下采用雙錨鏈，可增加了單位長度的比重；外裹層的原料配方使外裹層滿足了柔軟、耐環境應力開裂、硬度大、比重大、耐熱性能好、彎曲半徑大于800mm，阻燃、低煙密度、耐老化的優點，其材料硬度達到80-90邵氏硬度；錨鏈的元素配方提高了錨鏈的強度和韌性，使得平衡補償鏈承載負荷大，有效提高了電梯的安全性能；錨鏈采用結構鋼，其具有強度大、韌性大、抗拉性能好的特性。

附圖說明

圖1為本發明提供的第一種實施方式的一種寬體電梯平衡補償鏈的軸向剖視圖；

圖2為圖1所示的一種寬體電梯平衡補償鏈的徑向剖視圖；

圖3為為本發明提供的第二種實施方式的一種寬體電梯平衡補償鏈的軸向剖視圖；

圖4為圖3所示的一種寬體電梯平衡補償鏈的徑向剖視圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明通過實施例1-3三個實施例披露了一種用于升降電梯用平衡補償鏈的外裹層，其包括原料：彈性體樹脂、阻燃劑及加工助劑，其中，彈性體樹脂包括：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烴熱塑性彈性體、阻燃劑包括：阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑及阻燃協效劑。

實施例1：

外裹層2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烴熱塑性彈性體、阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑、阻燃協效劑及加工助劑的質量百分比為：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量為10％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的濃度為15％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨脹型阻燃劑采用磷酸三聚氰胺硼酸鹽；阻燃協效劑采用二氧化硅和蒙脫土；加工助劑包括：抗氧劑、潤滑劑、填料、著色劑，其中，抗氧劑采用輔助抗氧劑，潤滑劑采用芥酸酰胺類、硅酮母粒，填料采用蒙脫土炭黑。按照上述成分及其百分比取各原料，將上述原料在捏合機中混合，使溫度達到85℃,將混合好的原料送入冷卻攪拌器中冷卻至40℃后倒入喂料機中，由喂料機喂入到雙螺桿擠出機中，擠出造粒，將雙螺桿擠出機中擠出的料進行拉條、冷卻、切片，制成片狀膠料。

實施例2：

外裹層2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烴熱塑性彈性體、阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑、阻燃協效劑及加工助劑的質量百分比為：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量為20％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的濃度為40％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨脹型阻燃劑采用磷酸三聚氰胺硼酸鹽；阻燃協效劑采用二氧化鈦；加工助劑包括抗氧劑、潤滑劑、填料，其中，抗氧劑采用芳香胺類抗氧劑，潤滑劑采用硬脂酸和油酸酰胺類，填料采用陶土、滑石粉、云母粉。按照上述成分及其百分比取各原料，將上述原料在捏合機中混合，使溫度達到95℃,將混合好的原料送入冷卻攪拌器中冷卻至50℃后倒入喂料機中，由喂料機喂入到雙螺桿擠出機中，擠出造粒，將雙螺桿擠出機中擠出的料進行拉條、冷卻、切片，制成片狀膠料。

實施例3：

外裹層2中的原料：苯乙烯系嵌段共聚物、聚烯烴熱塑性彈性體、阻燃硅母粒、膨脹型阻燃劑、阻燃協效劑及加工助劑的質量百分比為：

按照上述成分及其百分比取各原料，其中，苯乙烯系嵌段共聚物采用苯乙烯含量為55％的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚；阻燃硅母粒中的硅聚合物的濃度為65％，硅聚合物采用聚硅氧烷；膨脹型阻燃劑采用磷酸三聚氰胺硼酸鹽；阻燃協效劑采用氧化鎂、蒙脫土；加工助劑包括抗氧劑、潤滑劑、填料、著色劑，其中，抗氧劑采用受阻酚類抗氧劑，潤滑劑采用油酸酰胺類和芥酸酰胺類，填料采用石棉粉、碳酸鈣、蒙脫土炭黑。按照上述成分及其百分比取各原料，將上述原料在捏合機中混合，使溫度達到90℃,將混合好的原料送入冷卻攪拌器中冷卻至45℃后倒入喂料機中，由喂料機喂入到雙螺桿擠出機中，擠出造粒，將雙螺桿擠出機中擠出的料進行拉條、冷卻、切片，制成片狀膠料。

上述3個實施例中，均采用阻燃硅母粒，阻燃硅母粒對于含有苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烴熱塑性彈性體的外裹層，由于燃燒時阻燃硅母粒中的硅酮聚合物能與苯乙烯系嵌段共聚物及聚烯烴熱塑性彈性體形成炭層，既能提高其氧指數，又能降低火焰傳播速度，起到良好的阻燃作用，此外，硅酮聚合物能改善抗沖擊強度、機械性能、耐熱性能等。外裹層原料中采用多種阻燃協效劑與膨脹型阻燃劑進行復配使用，進一步提升了阻燃體系的阻燃效率，同時也使得材料燃燒的發煙量大大降低，提高了電梯的安全性能，并且，阻燃劑具有低煙、低毒、無鹵、穩定性好，將其加入到聚合物用時，在聚合物受熱時，表面能夠生成一層均勻的碳質泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙的作用，并防止產生熔滴現象，因此具有極好的阻燃性。按照上述配方配比制得的彈性體材料為無鹵阻燃彈性體材料，其具有強度高，阻燃性好，柔性強的特點。

本發明通過實施例4-6三個實施例披露了一種用于升降電梯用平衡補償鏈的錨鏈，該錨鏈中包括主要元素：Fe、C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、Al，及殘余元素：Cu、P、S、N；各主要成分的含量(重量％)為：

實施例4：

C：0.1％、Si：0.15％、Mn：0.2％、Cr：0.5％、Mo：0.2％、Ni：0.8％、Nb：0.02％、Al：0.01％、Cu：0.12％、P：0.013％、S：0.004:％、N：0.004％，其余為Fe。

實施例5：

C：0.2％、Si：0.28％、Mn：1.63％、Cr：1.0％、Mo：0.4％、Ni：0.9％、Nb：0.035％、Al：0.032％、Cu：0.12％、P：0.014％、S：0.002％、N：0.0056％，其余為Fe。

實施例6：

C：0.28％、Si：0.4％、Mn：1.7％、Cr：1.2％、Mo：0.5％、Ni；1.00％、Nb：0.08％、Al：0.04％，Cu：0.20％、P：0.02％、S：0.005％、N：0.009％，其余為Fe。

其中，碳的當量大于1.40，C：碳可提高鋼的強度，同時又可提高鋼的淬透性，低于0.1％，焊縫處的力學性能達不到四級系泊鏈的強度要求，高于0.28％，在淬火工藝中，母材易產生淬火裂紋，且閃光對焊部分殘留的碳增多，將降低焊縫處的沖擊韌性。因此碳含量確定為：0.1％-0.28％；Si：硅可提高鋼的強度及淬透性，其最低含量為0.15％，才能達到其效果，但硅含量過高特別是當其與錳、鉻元素共存時，增加鋼的過熱敏感性一鋼的回火脆性。同時由于硅易被氧化，鋼中硅酸鹽夾雜的存在，將降低鋼的沖擊韌性，因此Si含量上限為0.30％；Mn：錳可提高強度、韌性及淬透性，但錳含量過高易產生鋼晶粒粗化的傾向，且增加了鋼的回火脆性的敏感性，當錳含量超過1.7％時，易產生淬火裂紋，因此錳含量范圍確定為0.2-1.7％；Cr：鉻是提高抗腐蝕能力的主要元素，同時鉻可以抑制和降低碳的擴散速度，減少鋼在焊接時碳的燒損，提高焊縫處的力學性能，鉻還有提高鋼的淬透性及回火穩定性的作用，因此鉻應不低于0.50％，而較高的鉻含量所形成的氧化物夾雜滯留于焊縫處，將降低鋼的沖擊韌性，鉻的上限確定為1.20％；Mo：鉬可提高鋼的淬透性，防止回火脆性，改善鋼材焊縫處的淬火特性，減少淬火裂紋，提高焊縫處的沖擊韌性，當鉬含量超過0.5％時，對性能改善的效果將不再增加；Ni：鎳可提高鋼的強度，降低鋼的低溫脆性轉變溫度，提高鋼的抗疲勞性能和減少對缺口的敏感性，明顯提高焊縫處的低溫沖擊韌性，同時鎳元素也是作為提高鋼的耐腐蝕性能的元素之一，但含量過高，不僅增加成本，而且由于氧化皮下的金屬基體成為富鎳而不易氧化，從而導致氧化皮粘附，形成不易脫落的氧化皮，因此含量范圍確定為0.8-1.0％；Nb：鈮作為細化晶粒元素和沉淀強化元素而加入，對降低鋼中氣體含量及改善鋼的低溫沖擊韌性作用明顯，當其含量超過0.08％時，其改善效果不再增加；Al：鋁與鈮的作用相類似，主要是細化晶粒及降低鋼中氣體氧、氮含量，以改善綜合力學性能，鋁超過0.040％時，鋁的氧化物夾雜增加，將惡化鋼材的沖擊韌性。

殘余元素：Cu、P、S、N超過一定含量時，將降低錨鏈的低溫沖擊韌性，提高錨鏈的脆性轉變溫度，惡化錨鏈的綜合力學性能。因此，披露了一種用于升降電梯用平衡補償鏈的錨鏈將殘余元素控制在：Cu≤0.20％、P≤0.02％、S≤0.005％、N：0.004％-0.009％，以減小為錨鏈強度的影響。

按照上述配方配比生產出錨鏈用基材，再對得到的基材進行編環對焊，制成錨鏈，制得的錨鏈置于連續式調質爐中進行淬火、回火處理，其淬火、回火步驟為：在連續式調質爐中，將錨鏈淬火加熱到1000℃，并保溫2.5h，水冷至室溫，600℃回火，并保溫2.5h，再次水冷至室溫。

按照上述方法制得的錨鏈，具有高強度、高韌性、較低的屈強比的特性，使的平衡補償鏈承載負荷大，有效提高了電梯的安全性能。

為了制成本發明披露的一種寬體電梯平衡補償鏈，需要將上述制得的錨鏈置入擠出機的模具內，再將上述片狀膠料，送入擠出機。擠出的溫度控制在為140℃，擠出的牽引速度為8米/秒，擠出機將上述膠料擠出，擠壓到上述模具內，包裹于錨鏈上，使上述錨鏈置于包裹層內。

圖1至圖4示意性地顯示了根據本發明兩種實施方式提供的利用上述外裹層2和錨鏈1制得的一種寬體電梯平衡補償鏈。

實施例7：

如圖1和圖2所示，本發明披露的一種寬體電梯平衡補償鏈，包括一根錨鏈1及包覆于錨鏈1外的外裹層2，外裹層2利用上述彈性體制成，外裹層2與錨鏈1為澆注在一起的實心整體件。錨鏈1表面設有防護層，作為優選的，防護層為噴漆層。

實施例9：

如圖3和圖4所示，本發明披露的一種寬體電梯平衡補償鏈，包括兩根錨鏈1及包覆于錨鏈1外的外裹層2，外裹層2利用上述彈性體制成，外裹層2與錨鏈1及纜線3為澆注在一起的實心整體件。錨鏈1表面設有防護層，作為優選的，防護層為鍍鋅層。

上述兩個實施例中，通過將外裹層與錨鏈澆注在一起，形成一實心整體件，在使用運行時平穩性好，降低運行時的噪聲，并且，在需要的情況下采用雙錨鏈，增加了單位長度的比重。另外，可根據需要，在外裹層內還澆注有纜線，用于連接電梯對重側和轎廂側的電氣部件，實現轎廂側與對重側的信號傳輸，已減少隨行電纜的增加，簡化布局，降低成本。

上述說明示出并描述了本發明的優選實施例，如前所述，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。