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CN108358020B - 用于电梯端接的柔性剪切层 - Google Patents

用于电梯端接的柔性剪切层 Download PDF

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Abstract

一种用于电梯系统的悬吊构件的端接装置包括壳体和位于所述壳体中的楔组件。所述楔组件包括：楔，所述楔与所述壳体相互作用，以响应于作用在所述悬吊构件上的轴向载荷而将夹紧力施加到所述悬吊构件；以及柔性剪切元件，所述柔性剪切元件被固定到所述楔或所述悬吊构件并被配置成减小所述悬吊构件上的剪切载荷。

Description

用于电梯端接的柔性剪切层
发明背景
本文公开的主题涉及电梯系统。更具体地说，本公开涉及电梯系统的悬吊构件的端接。
典型的电梯系统包括电梯轿厢，电梯轿厢通过一个或多个悬吊构件(通常为绳索或皮带)悬吊，所述悬吊构件沿着井道移动。悬吊构件包括一个或多个拉紧构件，并且在一个或多个滑轮上选路，其中也称为驱动滑轮的一个滑轮可操作地连接到机器。所述机器经由驱动滑轮与悬吊构件的相互作用来驱动电梯轿厢的移动。电梯系统通常还包括与悬吊构件相互作用的配重。悬吊构件的一个或多个端部端接或保持在井道中。
电梯绳索或皮带端接通常依靠于将绳索或皮带缠绕在楔上的能力，或展开绳索的个别线并且通过将展开的线放置到承槽中并用诸如巴氏合金或环氧基灌封化合物的材料进行灌封来形成疙瘩的能力。这些典型的方法不适用于利用由刚性基体中的单向纤维形成或包括刚性基体中的单向纤维的拉紧构件的悬吊构件。在这样的布置中，如果围绕典型的楔半径弯曲，则拉紧构件将断裂，并且纤维不能被展开并弯曲以用于灌封式布置。端接不需要这种变形的悬吊构件的方法占用大量空间并且需要相对高的夹紧力来保持悬吊构件。这种方法容易收紧不足，从而导致悬吊构件的滑动。
因此，具有这种纤维拉紧构件的皮带通常通过在基于楔的端接中捕获皮带的基本上笔直部分而端接。这种端接利用高夹紧力，这导致在皮带处，特别是在拉紧构件与拉紧构件的夹套之间的界面处的高剪切应力。高剪切应力可能导致在夹套/拉紧构件界面处损坏皮带。
发明概要
在一个实施方案中，一种用于电梯系统的悬吊构件的端接装置包括壳体和位于壳体中的楔组件。楔组件包括：楔，其与壳体相互作用以响应于作用在悬吊构件上的轴向载荷而将夹紧力施加到悬吊构件，以及柔性剪切元件，其被固定到楔或悬吊构件并被配置为减小悬吊构件上的剪切载荷。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件被固定到楔内表面并被配置成邻接悬吊构件。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，楔组件包括与楔内表面相对的楔外表面，楔外表面邻接壳体内表面。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件经由粘合剂、机械紧固件或机械互锁特征中的一者或多者固定到楔或悬吊构件中的一个。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件具有在0.025和1.0千兆帕范围内的刚度。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件包括一个或多个摩擦增强特征以在柔性剪切元件和悬吊构件之间产生期望的摩擦力。
在另一个实施方案中，一种电梯系统包括：井道；电梯轿厢，其位于井道中；悬吊构件，其可操作地连接到电梯轿厢以沿着井道悬吊和/或驱动电梯轿厢；以及端接装置，其位于井道中并且可操作地连接到悬吊构件的悬吊构件端部。端接装置包括壳体和位于壳体中的楔组件。楔组件包括：楔，其与壳体相互作用以响应于作用在悬吊构件上的轴向载荷而将夹紧力施加到悬吊构件；以及柔性剪切元件，其被固定到楔或悬吊构件并被配置为减小悬吊构件上的剪切载荷。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件被固定到楔内表面并邻接悬吊构件。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，楔组件包括与楔内表面相对的楔外表面，楔外表面邻接壳体内表面。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件经由粘合剂、机械紧固件或机械互锁特征中的一者或多者固定到楔。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件具有在0.025和1.0千兆帕范围内的刚度。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件包括一个或多个摩擦增强特征以在柔性剪切元件和悬吊构件之间产生期望的摩擦力。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，悬吊构件包括：多个拉紧元件，其沿着悬吊构件的长度延伸，每个拉紧元件包括沿着悬吊构件的长度延伸的多根纤维，所述多根纤维接合到聚合物基体中，以及夹套，其基本上保持所述多个拉紧构件。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
另外或替代地，在这个或其他实施方案中，柔性剪切元件被配置成减小多个拉紧元件和夹套之间的剪切力。
附图简述
在说明书结尾处特别指出并明确要求保护本主题。通过以下结合附图而进行的具体实施方式，可以了解本公开的上述和其他特征及优点，在附图中：
图1是示例性电梯系统的示意图；
图2是用于电梯系统的皮带的实施方案的横截面图；
图3示出了用于电梯系统的皮带的拉紧元件的实施方案；
图4示出了用于电梯系统的皮带的端接件的横截面图；
图5是端接件的一些实施方案中的剪切应力降低的示意性图示；
图6是剪切元件附接到端接楔的实施方案的横截面图；以及
图7是示出摩擦增强特征的实施方案的平面图。
具体实施方式
如图1所示，其是示例性牵引电梯系统10的示意图。本文不讨论对于理解本发明不需要的电梯系统10的特征(例如导轨、安全装置等等)。电梯系统10包括电梯轿厢12，电梯轿厢12借助一个或多个皮带16可操作地悬吊或支撑在井道14中。一个或多个皮带16与一个或多个滑轮18相互作用以围绕电梯系统10的各个部件选路。一个或多个皮带16也可以连接到配重22，配重22用于帮助平衡电梯系统10并减少在操作期间牵引滑轮两侧上的皮带张力的差异。
滑轮18各自具有直径20，其可以与电梯系统10中的其他滑轮18的直径相同或不同。滑轮中的至少一个可以是牵引滑轮24。牵引滑轮24由机器26驱动。驱动滑轮通过机器26的运动(通过牵引)驱动、移动和/或推动围绕牵引滑轮24选路的一个或多个皮带16。滑轮18中的至少一个可以是转向器、偏转器或惰轮。转向器、偏转器或惰轮不由机器26驱动，而是帮助引导围绕电梯系统10的各个部件的一个或多个皮带16。
在一些实施方案中，电梯系统10可以使用两个或更多个皮带16来悬吊和/或驱动电梯轿厢12。另外，电梯系统10可以具有各种配置，使得一个或多个皮带16的两侧都啮合一个或多个滑轮18，或者一个或多个皮带16的仅一侧啮合一个或多个滑轮18。图1的实施方案示出了1∶1的绳索布置，其中一个或多个皮带16端接于轿厢12和配重22处，而其他实施方案可以利用其他的绳索布置。
皮带16被构造成当经过一个或多个滑轮18时具有足够的柔韧性以提供低的弯曲应力，满足皮带寿命要求并且具有平稳的操作，同时足够坚固以能够满足用于悬吊和/或驱动电梯轿厢12的强度要求。
图2提供了示例性皮带16构造或设计的横截面示意图。皮带16包括沿着皮带16纵向延伸的多个拉紧元件28。尽管图2的实施方案中的拉紧元件28的横截面是矩形的，但应理解，在其他实施方案中可以使用其他横截面形状，例如圆形。拉紧元件28可以至少部分地包封在夹套44中，在一些实施方案中，所述夹套由诸如热塑性聚氨酯(TPU)的聚合物材料形成。皮带16具有皮带宽度30和皮带厚度32，其中皮带宽度30与皮带厚度32的纵横比大于1。皮带16限定牵引侧34，其与牵引滑轮24和与牵引侧34相对的后侧36相互作用。皮带16进一步限定在牵引侧34和后侧36之间延伸的皮带边缘38。
现在参考图3，拉紧元件28包括多根纤维40，所述多根纤维接合到聚合物基体42以形成拉紧元件28。纤维40在皮带16的长度上是连续的或不连续的或连续和不连续的组合，并且通常被定向使得纤维40的长度沿着皮带16的长度被引导。纤维40可以由例如碳、玻璃、聚酯、尼龙、芳族聚酰胺或其他聚酰亚胺材料等多种材料中的一种或多种形成。此外，纤维40可以被组织成例如细纱的分组。基体42可以由例如热固性材料或热塑性材料形成。拉紧元件28还被配置成具有每单位体积30％至70％的纤维40的纤维40密度。在一些实施方案中，纤维40可以在尺寸、长度或周长上变化，并且可以进一步有意地变化以提供选定的最大纤维40密度。
现在参考图4，示出了端接件46的实施方案。如图1所示，皮带16的皮带端部48被安装并保持在例如电梯轿厢12或配重22处的端接件46中。端接件46包括壳体50，其中壳体内表面52随着距皮带端部48的距离增加而朝向皮带16向内渐缩。楔54在壳体内表面52和皮带16之间安装在壳体50中。在一些端接件46中，两个楔54被安置在壳体50中，而在其他实施方案中，利用单个楔54。第一楔54安装在壳体内表面52和皮带16的牵引表面34之间，其中第一楔54与牵引表面34相互作用。另外，第二楔54安装在壳体内表面52和皮带16的后表面36之间，并且与后表面36相互作用。边缘楔54包括楔外表面58，其邻接壳体内表面52并且具有与壳体内表面52互补的锥形。楔54还包括与楔外表面58相对的楔内表面60。
剪切元件62位于楔内表面60和皮带16之间。剪切元件62被配置成减轻皮带16上(特别是在拉紧元件28和夹套44之间的界面处)的剪切载荷，从而降低该界面处的剪切水平以防止界面的损坏或故障。剪切元件62是柔性元件，并且由例如热塑性聚氨酯(TPU)、橡胶或弹性体材料形成。在一些实施方案中，剪切元件62的刚度在大约0.025和1.0千兆帕之间。
如图5的图表中所示，使用柔性材料的剪切元件62大大降低了动态剪切应力。线64表示没有剪切元件的配置中的动态剪切应力，其中钢楔54邻接皮带16。线66表示使用具有1.0GPa的刚度的剪切元件62，线68表示使用具有大约0.1GPa的刚度的剪切元件62。
再次参考图4，在一些实施方案中，剪切元件62被固定到楔内表面60。剪切元件62可通过例如粘合剂、机械紧固件或楔内表面60和剪切元件62上的机械互锁特征而固定到楔内表面60。例如，如图6所示，这些可以包括剪切元件62上的一个或多个突片70，其可与楔内表面60上的一个或多个狭槽72啮合。本领域技术人员将容易理解，这样的布置可以被颠倒，使得一个或多个突片70位于楔内表面60处并且一个或多个狭槽72位于剪切元件62处。应理解，图6中所示的特征的尺寸、形状和取向仅仅是示例性的，并且可以利用其他配置来将剪切元件62保持在楔内表面60处。此外，剪切元件62可以被粘附到皮带16，同时通过类似的手段被安装在井道14中。
现在参考图7，与夹套44介接的剪切元件内表面74包括一个或多个摩擦增强特征76，以实现剪切元件62和皮带16之间的期望的摩擦力。如图7所示，摩擦增强特征76可以形成为凹槽、隆起或小面元件中的一者或多者。应理解，所示出的摩擦增强特征76仅仅是示例性的，并且在本范围内可预期其他形式的摩擦增强特征76。
剪切元件62减小了夹套44和拉紧元件28界面处的剪切力，因此降低了界面损坏和/或出故障的风险，并降低了拉紧元件28在端接件46处滑动的风险。
虽然仅结合有限数量的实施方案详细描述了本公开，但是应容易地理解，本公开不限于这类公开的实施方案。而是，本公开可以被修改为并入有此前未描述但是在精神和/或范围上相称的任何数量的变化、更改、替换或等效布置。另外，尽管已经描述了各种实施方案，但是应理解，本公开的各方面可以仅包括所描述实施方案中的一些实施方案。因此，本公开不被视为受前述描述的限制，而是仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (15)

1.一种用于电梯系统的悬吊构件的端接装置，其包括：
壳体；以及
楔组件，其安置在所述壳体中，所述楔组件包括：
楔，其与所述壳体相互作用，以响应于作用在所述悬吊构件上的轴向载荷而将夹紧力施加到所述悬吊构件；以及
柔性剪切元件，其固定到所述楔或所述悬吊构件并且被配置成减小所述悬吊构件上的剪切载荷，
其中所述柔性剪切元件被固定到楔内表面，并被配置成邻接所述悬吊构件，其特征在于可与楔内表面上的一个或多个狭槽啮合的所述柔性剪切元件上的一个或多个突片，和/或可与楔内表面上的一个或多个突片啮合的所述柔性剪切元件上的一个或多个狭槽。
2.根据权利要求1所述的端接装置，其中所述楔组件包括与所述楔内表面相对的楔外表面，所述楔外表面邻接壳体内表面。
3.根据权利要求1所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件经由粘合剂或机械紧固件中的一者或多者固定到所述楔或所述悬吊构件中的一个。
4.根据权利要求1所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件经由机械互锁特征固定到所述楔或所述悬吊构件中的一个。
5.根据权利要求1所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件具有在0.025和1.0千兆帕范围内的刚度。
6.根据权利要求1所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件包括一个或多个摩擦增强特征，以在所述柔性剪切元件和所述悬吊构件之间产生期望的摩擦力。
7.一种电梯系统，其包括：
井道；
电梯轿厢，其安置在所述井道中；
悬吊构件，其可操作地连接到所述电梯轿厢以沿着所述井道悬吊和/或驱动所述电梯轿厢；以及
端接装置，其安置在所述井道中并且可操作地连接到所述悬吊构件的悬吊构件端部，所述端接装置包括：
壳体；以及
楔组件，其安置在所述壳体中，所述楔组件包括：
楔，其与所述壳体相互作用，以响应于作用在所述悬吊构件上的轴向载荷而将夹紧力施加到所述悬吊构件；以及
柔性剪切元件，其固定到所述楔或所述悬吊构件并且被配置成减小所述悬吊构件上的剪切载荷，
其中所述柔性剪切元件被固定到楔内表面，并被配置成邻接所述悬吊构件，其特征在于可与楔内表面上的一个或多个狭槽啮合的所述柔性剪切元件上的一个或多个突片，和/或可与楔内表面上的一个或多个突片啮合的所述柔性剪切元件上的一个或多个狭槽。
8.根据权利要求7所述的端接装置，其中所述楔组件包括与所述楔内表面相对的楔外表面，所述楔外表面邻接壳体内表面。
9.根据权利要求7所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件经由粘合剂或机械紧固件中的一者或多者固定到所述楔。
10.根据权利要求7所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件经由机械互锁特征固定到所述楔。
11.根据权利要求7所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件具有在0.025和1.0千兆帕范围内的刚度。
12.根据权利要求7所述的端接装置，其中所述柔性剪切元件包括一个或多个摩擦增强特征，以在所述柔性剪切元件和所述悬吊构件之间产生期望的摩擦力。
13.根据权利要求7所述的电梯系统，其中所述悬吊构件包括：
多个拉紧元件，其沿着所述悬吊构件的长度延伸，每个拉紧元件包括沿着所述悬吊构件的所述长度延伸的多根纤维，所述多根纤维接合到聚合物基体中；以及
夹套，其基本上保持所述多个拉紧元件。
14.根据权利要求13所述的电梯系统，其中所述多根纤维由碳、玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酰胺材料中的一种或多种形成。
15.根据权利要求13所述的电梯系统，其中所述柔性剪切元件被配置成减小所述多个拉紧元件与所述夹套之间的剪切力。
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