阅读说明：本技术 混合补偿部件 (Hybrid compensating element ) 是由 D.A.莫舍 K.B.马丁 赵文平 于 2019-06-28 设计创作，主要内容包括：一种用于电梯系统的补偿和束紧部件包括具有第一拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个轻质补偿张紧元件,和具有小于第一拉伸强度/单位质量/单位长度的第二拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个较重重量的补偿张紧元件。(A compensating and lacing member for an elevator system includes one or more lightweight compensating tension elements having a first tensile strength per unit mass per unit length and one or more heavier weight compensating tension elements having a second tensile strength per unit mass per unit length that is less than the first tensile strength per unit mass per unit length.)

混合补偿部件

技术领域

示例性实施例涉及电梯系统的领域。更具体而言，本公开涉及用于利用轻质悬挂部件的高层建筑电梯系统的补偿部件。

背景技术

电梯系统利用可操作地连接至电梯轿厢的悬挂部件和与例如机器和曳引轮组合的对重，来沿着井道悬挂和驱动电梯轿厢。在典型地大于3.5 m/s的高速应用中，补偿和束紧(tie-down)部件在电梯轿厢与对重之间类似地延伸，但是其经由典型地位于井道的底部中的束紧滑轮。补偿部件和束紧滑轮用于稳定电梯系统的操作。

利用轻质悬挂部件的高层建筑电梯系统类似地需要轻质部件，以用于补偿和束紧。对于高性能轻质悬挂部件(近似> 3X强度/质量/长度的线绳)和近似大于500米的高层建筑而言，与轻质悬挂部件相同的每单位长度质量的线绳将不具有足够的强度用于束紧。另一方面，针对悬挂以及补偿和束紧两者都利用相同的轻质部件导致了补偿部件具有超过针对束紧所需强度的近似2倍的强度，并且这将增加电梯系统的成本。

发明内容

在一个实施例中，一种用于电梯系统的补偿和束紧部件包括具有第一拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个轻质补偿张紧元件，和具有小于第一拉伸强度/单位质量/单位长度的第二拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个较重重量的补偿张紧元件。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个轻质补偿张紧元件各自均包括位于基质材料中的多个纤维。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件各自均包括多根钢线。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，补偿和束紧部件构造为补偿带，该补偿带具有一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件，它们横跨补偿和束紧部件的横向宽度而排列。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，补偿护套至少部分地包封一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件位于补偿和束紧部件中的横向最外位置处。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件布置为绳。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件位于绳的中心处而作为中心股线，其中一个或多个轻质补偿张紧元件作为绳的外股线而定位。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件布置为绳的外股线。

在另一实施例中，一种电梯系统包括井道、能够沿着井道移动的电梯轿厢、可操作地连接至电梯轿厢以使电梯轿厢沿着井道移动的一个或多个悬挂部件、经由一个或多个悬挂部件可操作地连接至电梯轿厢的对重、以及一个或多个补偿和束紧部件，该一个或多个补偿和束紧部件可操作地连接至电梯轿厢和对重，以使电梯系统的操作稳定。一个或多个补偿和束紧部件包括具有第一拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个轻质补偿张紧元件，和具有小于第一拉伸强度/单位质量/单位长度的第二拉伸强度/单位质量/单位长度的一个或多个较重重量的补偿张紧元件。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个悬挂部件的每单位长度的总悬挂部件质量在一个或多个补偿和束紧部件的每单位长度的总补偿部件质量的+/-10%内。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个悬挂部件各自均包括多个悬挂张紧元件，各个悬挂张紧元件包括位于基质材料中的多个纤维。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个补偿元件中的补偿张紧元件的总数少于所述一个或多个悬挂元件中的悬挂张紧元件的总数。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，补偿和束紧部件的数量少于悬挂部件的数量。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个轻质补偿张紧元件各自均包括位于基质材料中的多个纤维。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件各自均包括多根钢线。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，补偿和束紧部件构造为补偿带，该补偿带具有一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件，它们横跨补偿和束紧部件的横向宽度而排列。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，补偿护套至少部分地包封一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件位于补偿和束紧部件中的横向最外位置处。

此外地或备选地，在该实施例或其它实施例中，一个或多个轻质补偿张紧元件和一个或多个较重重量的补偿张紧元件布置为绳。

附图说明

以下描述不应当被认为是以任何方式进行限制。参照附图，相同的元件编号相同：

图1为电梯系统的示意性图示；

图2为驱动滑轮处的悬挂部件布置的示意性图示；

图3为电梯系统悬挂部件的实施例的截面视图；

图4A为用于电梯悬挂部件的张紧元件的实施例的截面视图；

图4B为用于电梯带的张紧元件的实施例的另一截面视图；

图5为电梯系统补偿和束紧部件的实施例的截面视图；

图6为电梯系统补偿和束紧部件的另一实施例的截面视图；

图7为电梯系统补偿和束紧部件的又一实施例的截面视图；

图8为构造为绳的电梯系统补偿和束紧部件的实施例的截面视图；以及

图9为构造为绳的电梯系统补偿和束紧部件的另一实施例的截面视图。

具体实施方式

在本文中参照附图经由范例且非限制的方式呈现了公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。

图1中示出的是示例性曳引电梯系统10的示意性视图。在本文中不论述电梯系统10的对于理解本发明而言并非必需的的特征(如导轨、安全设备等)。电梯系统10包括利用一个或多个悬挂部件16(例如，一个或多个带)可操作地悬挂或支承在井道12中的电梯轿厢14。一个或多个悬挂部件16与滑轮18和52相互作用，以围绕电梯系统10的各种构件定路线。滑轮18构造为转向器、偏转器或空转滑轮，并且滑轮52构造为曳引轮，其由机器50驱动。曳引轮52由机器50造成的运动(movement)驱动，移动和/或推进(通过曳引力)围绕曳引轮52定路线的一个或多个悬挂部件16。转向器、偏转器或空转滑轮18不由机器50驱动，但是帮助引导围绕电梯系统10的各种构件的一个或多个悬挂部件16。一个或多个悬挂部件16还可连接至对重22，对重22用于帮助平衡电梯系统10，并且减少在操作期间在曳引轮的两侧上的带张力的差异。滑轮18和52各自均具有可彼此相同或不同的直径。

电梯系统10还包括一个或多个补偿和束紧部件24，它们围绕束紧滑轮28从电梯轿厢14朝向井道底坑26延伸并一直延伸至对重22。束紧质量块30设置在井道底坑26中并且附连至束紧滑轮28。补偿和束紧部件24、束紧滑轮28以及束紧质量块30使电梯轿厢14沿着井道12的运动稳定。

现在参照图2，在一些实施例中，电梯系统10包括多个悬挂部件16(例如，四个悬挂部件16)，其与驱动滑轮52相互作用，以使电梯轿厢14沿着井道12悬挂和移动。虽然在图2中示出了四个悬挂部件16，但是示出的悬挂部件16的数量仅仅为示例性的。本领域技术人员将容易认识到的是，可利用其它数量的悬挂部件16，例如，两个、六个或八个悬挂部件16。

悬挂部件16构造成满足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悬挂和/或驱动电梯轿厢14和对重22的强度要求。

现在参照图3，在一些实施例中，悬挂部件构造为带32。虽然悬挂部件在本文中描述为带32，但是该构造仅仅为示例性的。在其它实施例中，可利用其它类型的悬挂部件，诸如合成纤维绳。带32包括多个张紧元件34，其沿着带32纵向地延伸并且布置成横跨带宽度36。张紧元件34至少部分地包封在护套材料38中，以约束张紧元件34在带32中相对于彼此的运动并且以保护张紧元件34。护套材料38限定曳引侧40，其构造成与曳引轮52的对应表面相互作用。用于护套材料38的示例性材料包括热塑性和热固性聚氨酯的弹性体、热塑性聚酯弹性体、乙烯丙烯二烯弹性体、氯丁二烯、氯磺酰聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚酰胺、聚丙烯、丁基橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸弹性体、含氟弹性体、有机硅弹性体、聚烯烃弹性体、苯乙烯嵌段和二烯弹性体、天然橡胶、或它们的组合。如果其它材料足以满足带32的所需功能，则可使用它们来形成护套材料38。例如，护套材料38的主要功能在于在带32与曳引轮52之间提供足够的摩擦系数，以在其间产生期望量的曳引力。护套材料38还应当将曳引载荷传递至张紧元件34。此外，护套材料38应当为耐磨的，并且保护张紧元件34例如免受冲击损坏、免于暴露至环境因素(诸如化学品)。

带32具有带宽度36和带厚度42，其中带宽度36与带厚度42的纵横比大于1。带32还包括与曳引侧40相反的背侧44和在曳引侧40与背侧44之间延伸的带边缘46。虽然在图3的实施例中示出了十个张紧元件34，但是其它实施例可包括其它数量的张紧元件34，例如，6、8或12个张紧部件34。此外，虽然图3的实施例的张紧元件34大致上相同，但在其它实施例中，张紧元件34可彼此不同。虽然在图3中示出具有矩形截面的带32，但是将认识到的是，具有其它截面形状的带32也被设想在本公开的范围内。

现在参照图4A，张紧元件34可为多根线48，例如，钢线54，在一些实施例中，其形成为一根或多根股线48。在诸如图4B中示出的其它实施例中，张紧部件34可包括设置在基质材料58中的多个纤维56，如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、或它们的组合。诸如聚氨酯、乙烯基酯或环氧树脂的材料可用作基质材料。虽然在图4B的实施例中示出圆形截面张紧部件几何形状，但是其它实施例可包括不同的张紧部件截面几何形状，诸如矩形或椭圆形。虽然图3中的张紧元件34的截面几何形状被示出为相同的，但是在其它实施例中，张紧部件的截面几何形状可彼此不同。

为了平衡电梯系统10，补偿和束紧部件24一起具有每单位长度的补偿质量，其粗略等于悬挂部件16的每单位长度的悬挂质量的总和。在一些实施例中，补偿和束紧部件的每单位长度的质量在悬挂部件16的每单位长度的悬挂质量的总和的+/-10%内。此外，补偿和束紧部件24的补偿拉伸强度大约为悬挂部件16的悬挂拉伸强度的一半。由于强度要求的不同，期望的是，与悬挂部件16不同地构造补偿和束紧部件24，以利用较低的拉伸强度要求，同时还使每单位长度的补偿质量与每单位长度的悬挂质量相匹配。

悬挂部件16具有12的拉伸载荷安全系数(FOS)，而补偿和束紧部件24具有5的FOS，导致在标称方面2：1的比率。还应当注意的是，轻质悬挂部件16(诸如碳纤维复合带或合成纤维绳)可具有远大于钢线绳或绳索的(强度/重量/长度)值，在标称方面为3到6倍。

因为悬挂部件FOS除以补偿部件FOS的比率为大约2：1，所以对于两侧而言使用相同的张紧部件将导致补偿侧上的强度过大。本公开为一对经最佳协调的悬挂和补偿部件，其粗略地平衡质量并且具有在标称方面2：1的强度比。该经最佳协调的构造与承载电梯系统的载荷的一整套张紧部件16, 24相关联。因此，对独立的张紧部件16, 24的大小确定并无重要意义，反而是不同的(强度/重量/长度)比率具有重要意义。

本公开旨在开发使用轻质悬挂部件16的、用于电梯系统10的经最佳协调的补偿和束紧部件24，轻质悬挂部件16具有等于或大于常规电梯钢线绳的(强度/重量/长度)比率的3倍的(强度/重量/长度)比率。对于这些系统10而言，钢线绳的(强度/重量/长度)并未高到足以具有足够的补偿部件强度来用于在标称方面平衡的张紧部件设定质量。为了实现这种最佳补偿和束紧部件24，采用了新颖的设计，其使用具有大致上不同的(强度/重量/长度)值的两个或更多个不同的补偿张紧元件。选择不同的承重补偿张紧元件，使得对于两个不同的元件而言，它们的(强度/重量/长度)的比率为2：1或更大，并且对于不止两个的不同元件而言，最高和最低(强度/重量/长度)值的比率为2：1或更大。这包括使用在标称方面非承重的材料或压载物，诸如非绳或绳索构造中的钢。该构造提供包括了行进线缆的影响的20％以内的平衡补偿，和在标称方面2：1的强度比(其范围可为从2.5：1到1.5：1)。和前面一样，这最广泛地适用于成组的张紧和补偿部件，而不是独立的张紧和补偿部件。然而，其也可独立地适用于各个悬挂部件。如在该构造中描述的，不同的张紧元件并入到单个部件中，因此机械地联接它们，这具有支承较低(强度/重量/长度)元件的重量的张紧元件的优点。

在更宽泛的构造中，补偿部件组可由具有显著不同的(强度/重量/长度)比率的独立部件组成。关于这一点的实例将在于并排使用轻质悬挂部件和常规线绳。不同悬挂部件的(强度/重量/长度)比率将为2：1或更大。

参照图5，图5为补偿部件24的截面视图。在诸如示出的一些实施例中，补偿部件24构造为补偿带60。补偿带60包括多个补偿张紧元件62，其由补偿部件护套64至少部分地包封。用于补偿部件护套64的材料可包括热塑性和热固性聚氨酯的弹性体、热塑性聚酯弹性体、乙烯丙烯二烯弹性体、氯丁二烯、氯磺酰聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚酰胺、聚丙烯、丁基橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸弹性体、含氟弹性体、有机硅弹性体、聚烯烃弹性体、苯乙烯嵌段和二烯弹性体、天然橡胶、或它们的组合。

补偿张紧元件62构造和布置在补偿带60中，使得每单位长度的补偿质量大致上等于每单位长度的悬挂质量。例如，补偿和束紧部件24的每单位长度的总补偿质量在悬挂部件16的每单位长度的总悬挂质量的+/-10%内。在其它实施例中，补偿和束紧部件24的每单位长度的总补偿质量在悬挂部件16的每单位长度的总悬挂质量的+/-5%内。为了实现这一点，补偿带60可利用轻质补偿张紧元件62a和相对较重重量的补偿张紧元件62b的组合。补偿张紧元件62a和62b可在例如用于形成张紧元件62a和62b的材料方面不同。在一些实施例中，轻质补偿张紧元件62a由设置在基质材料中的多个纤维(如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维，或它们的组合)形成。诸如聚氨酯、乙烯基酯或环氧树脂的材料可用作基质材料。轻质补偿张紧元件62a具有第一强度/质量/长度。较重重量的补偿张紧元件62b可为刚绳索，其由布置成一根或多根股线66的多根钢线形成。较重重量的补偿张紧元件62b具有小于第一强度/质量/长度的第二强度/质量/长度。由钢线形成的较重重量的补偿张紧元件62b具有由碳纤维形成的同等大小的轻质补偿张紧元件62a的质量的大约3.5倍的质量。

在图5的实施例中，补偿带60的数量等于电梯系统10中的悬挂带32的数量。例如，在利用图3的四个带32的电梯系统10中，利用四个补偿带60(诸如图5中示出的那些)。在图5的实施例中，补偿带60利用多个轻质补偿张紧元件62a和多个较重重量的补偿张紧元件62b。由于较重重量的补偿张紧元件62b的每单位长度的较高的第二重量，各个补偿带60中的补偿张紧元件62的总数量少于各个带32中的悬挂张紧元件34的数量。这允许补偿带60的每单位长度的重量与悬挂带32的每单位长度的重量平衡。此外，通过该构造，补偿带60的拉伸强度满足但不过度超过补偿带60的必要的拉伸强度。这种构造通过选择性地利用由多根钢线形成的较低成本的较重重量的补偿张紧元件62b代替较高成本的轻质补偿张紧元件62a来降低补偿带60的总成本。

在图5的实施例中，轻质补偿张紧元件62a位于补偿带60的横向中心处，并且中等重量的补偿张紧元件62b位于补偿带60的横向最外端部处。然而，将认识到的是，可根据补偿带60的期望特性和性能而利用张紧元件62a和62b的其它布置，诸如图6中示出的。此外，虽然在图5的实施例中示出两个较重重量的补偿张紧元件62b和五个轻质补偿张紧元件62a，但是可根据补偿带60的期望拉伸强度和每单位长度的质量而利用其它数量的轻质补偿张紧元件62a和较重重量的补偿张紧元件62b中的各个。

在诸如图7中示出的其它实施例中，可期望的是，补偿带60的数量少于电梯系统10中使用的悬挂带32的数量。就此而言，各个补偿带60中的补偿张紧元件62的总数多于各个带32中的张紧元件34的数量，但是补偿带60中的补偿张紧元件62的总数少于悬挂带32中的张紧元件34的总数。在一些实施例中，可调整补偿部件护套64以提供所需的每单位长度的质量。例如，具有比护套材料更高密度的添加材料可作为填充物或压载物添加至补偿部件护套64，只要所得的构造满足补偿部件护套64性能的要求即可。

在图8和图9中示出的其它实施例中，补偿和束紧部件构造为绳70。绳70包括至少一个轻质补偿张紧元件62a和至少一个较重重量的补偿张紧元件62b。在图8的实施例中，较重重量的补偿元件62b(例如，由多根钢线形成的股线)位于绳70的中心处并用作中心股线，并且多个轻质补偿张紧元件62a包绕较重重量的补偿张紧元件62b而作为外股线。在图9中示出的另一实施例中，一个或多个较重重量的补偿张紧元件62b布置有作为附加外股线的轻质补偿张紧元件62a(在一些实施例中，其以交替模式布置)。尽管未示出，但是绳70可包括护套或涂层，以固持股线。

虽然在本文中描述补偿带的背景，但是本领域技术人员将容易认识到的是，类似的考虑可应用于具有其它类型的悬挂部件16和补偿部件24的电梯系统10(诸如利用合成纤维绳的电梯系统10)。

本文中公开的补偿和束紧部件24构造的益处包括补偿和束紧部件24的成本的减少，同时仍满足拉伸强度要求。

用语“大约”旨在包括与基于提交申请时的可用设备的特定量的测量结果相关联的误差程度。

本文中使用的用语出于仅描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将理解的是，用语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。

尽管已经参照一个或多个示例性实施例描述了本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可作出各种改变，并且等同物可替换其元件。此外，可作出许多改型以使特定情形或材料适合于本公开的教导，而不脱离其基本范围。因此，意图是，本公开不限于作为被设想用于执行本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。