復(fù)合型繩索及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合型繩索，包括由若干碳纖維束組成的碳纖維繩芯以及包裹在所述碳纖維繩芯外部的芳綸層，所述碳纖維繩芯通過(guò)捻制制成，所述碳纖維繩芯包括至少兩股所述碳纖維束，所述芳綸層為由若干芳綸繩編織而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；復(fù)合型繩索繩芯為碳纖維繩芯，外部包裹層為芳綸，碳纖維具有抗拉伸性能使得復(fù)合型繩索抗拉伸性能增強(qiáng)，而芳綸層的耐磨性能夠防止碳纖維的磨損；同時(shí)碳纖維具有自潤(rùn)滑性能，無(wú)需單獨(dú)進(jìn)行潤(rùn)滑，產(chǎn)品便于維護(hù)，本發(fā)明中還公開(kāi)了上述復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、能夠有效的避免在加工過(guò)程中造成碳纖維折斷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】復(fù)合型繩索及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及繩索【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合型繩索及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 電梯是一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或 載運(yùn)貨物，在目前城市化進(jìn)程越來(lái)越快的情況下，城市土地面積緊缺，高層建筑不斷涌現(xiàn)， 電梯已經(jīng)成為人們生活中一種十分重要的輔助工具，其使用過(guò)程中的安全性以及舒適性、 電梯運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)越來(lái)越多的得到用戶(hù)的重視。
[0003] 電梯的升降通常采用鋼絲繩進(jìn)行牽引，鋼絲繩是用多根或多股細(xì)鋼絲擰成的撓性 繩索，由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。在物料搬運(yùn) 機(jī)械中，供提升、牽引、拉緊和承載之用。
[0004] 現(xiàn)在電梯的鋼絲繩的繩芯通常鋼芯。鋼芯雖然可以增加強(qiáng)度，但是特有的物理特 性導(dǎo)致其剛性強(qiáng)太容易折斷，且其較容易被拉伸，在使用過(guò)程中突然改變速度會(huì)使鋼絲繩 產(chǎn)生一定的伸長(zhǎng)量，應(yīng)用在電梯中會(huì)導(dǎo)致電梯驟降的現(xiàn)象。
[0005] 鋼絲繩在使用的過(guò)程中需要進(jìn)行潤(rùn)滑通常鋼絲繩每使用4個(gè)月涂油一次，涂油時(shí) 最好用熱油（50°C左右）浸透繩芯，再擦去多余的油脂，這種對(duì)鋼絲繩的維護(hù)會(huì)產(chǎn)生大量的 維護(hù)成本并且維護(hù)期間會(huì)暫停使用，影響使用的持續(xù)性。
[0006] 因此目前電梯繩的生產(chǎn)企業(yè)、科研單位做了許多研究和開(kāi)發(fā)，但是一直未能獲得 滿(mǎn)意的成果，而電梯的安裝者和用戶(hù)也都希望有一種強(qiáng)度高、潤(rùn)滑定型好、使用壽命長(zhǎng)的電 器用繩索。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種抗拉伸性能強(qiáng)、耐磨損、質(zhì)量輕、具有自潤(rùn)滑 性能的復(fù)合型繩索。
[0008] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0009] 提供一種復(fù)合型繩索，包括由若干碳纖維束組成的碳纖維繩芯以及包裹在所述碳 纖維繩芯外部的芳綸層，所述碳纖維繩芯通過(guò)捻制制成，所述碳纖維繩芯包括至少兩股所 述碳纖維束，所述芳綸層為由若干芳綸繩編織而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選的，所述碳纖維繩芯由三股碳纖維束直接捻制制成。
[0011] 作為復(fù)合型繩索的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述芳綸層以所述碳纖維繩芯為軸心直 接由所述芳綸繩在所述碳纖維繩芯上編織而成。
[0012] 優(yōu)選的，所述碳纖維繩由三股碳纖維束捻制制成，再由三根所述碳纖維繩通過(guò)捻 制制成所述碳纖維繩芯。
[0013] 作為復(fù)合型繩索的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述碳纖維繩芯由三根碳纖維繩捻制而 成，每根所述碳纖維繩由至少兩股碳纖維束捻制而成。
[0014] 作為復(fù)合型繩索的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述至少兩股碳纖維束的粗細(xì)相同。
[0015] 作為復(fù)合型繩索的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述復(fù)合型繩索的直徑為6mm至14mm。
[0016] 一種如上所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0017] 步驟S10、碳纖維繩芯加工：采用至少兩股碳纖維束通過(guò)捻制的方式制作所述碳 纖維繩芯；
[0018] 步驟S20、芳綸層加工：以所述碳纖維繩芯為軸心，采用芳綸繩在所述碳纖維繩芯 外部編織所述芳綸層。
[0019] 作為復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選技術(shù)方案，在所述步驟S10與所述步驟 S20之間執(zhí)行步驟S11，
[0020] 步驟S11、固定所述碳纖維繩芯。
[0021] 作為復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟S11所述固定碳纖維繩芯 為將所述碳纖維繩芯外部編織所述芳綸層的一段的兩端進(jìn)行固定。
[0022] 作為復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟S10中所述碳纖維繩芯由 至少兩股碳纖維束捻制而成。
[0023] 作為復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟S10中所述捻制為：將每 根碳纖維束的同一端繞所述碳纖維繩的中心線(xiàn)沿同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將所有碳纖維束的另 一端共同繞其中心線(xiàn)沿另一方向旋轉(zhuǎn)。
[0024] 本發(fā)明的有益效果為：復(fù)合型繩索繩芯為碳纖維繩芯，外部包裹層為芳綸，碳纖維 具有抗拉伸性能使得復(fù)合型繩索抗拉伸性能增強(qiáng)，而芳綸層的耐磨性能夠防止碳纖維的磨 損；同時(shí)碳纖維具有自潤(rùn)滑性能，無(wú)需單獨(dú)進(jìn)行潤(rùn)滑，產(chǎn)品便于維護(hù)，其中公開(kāi)的復(fù)合型繩 索的生產(chǎn)工藝步驟簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、能夠有效的避免在加工過(guò)程中造成碳纖維折斷。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所述復(fù)合型繩索結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所述碳纖維繩芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例二所述復(fù)合型繩索結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖中：
[0030] 1、碳纖維束；2、碳纖維繩；3、碳纖維繩芯；4、芳綸層。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0032] 實(shí)施例一：
[0033] 如圖1、2所示，于本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的一種復(fù)合型繩索包括由若干碳纖維 束1組成的碳纖維繩芯3,在碳纖維繩芯3的外部包覆有芳綸材料制成的芳綸包覆層。于本 實(shí)施例中，碳纖維繩芯3采用三股碳纖維束1通過(guò)捻制的方式制成，芳綸層4為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 套設(shè)在碳纖維繩芯3的表面，本實(shí)施例中所述復(fù)合型繩索的直徑為10 mm。
[0034] 為了使碳纖維的纖維強(qiáng)度利用率提高，本實(shí)施例中碳纖維束的捻數(shù)為15n/m，合股 操作中傾斜度為4. 5度。
[0035] 下面介紹本實(shí)施例中所述復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其主要包括以下步驟：
[0036] 步驟S10、碳纖維繩芯3加工：采用三股碳纖維束1通過(guò)捻制的方式制作所述碳纖 維繩芯3 ;
[0037] 步驟S20、芳綸層4加工：以所述碳纖維繩芯3為軸心，采用芳綸繩在所述碳纖維 繩芯3外部編織所述芳綸層4。
[0038] 進(jìn)一步的，在所述步驟S10與所述步驟S20之間執(zhí)行步驟S11，
[0039] 步驟S11、固定所述碳纖維繩芯3。
[0040] 優(yōu)選的，步驟S11所述固定碳纖維繩芯3為將所述碳纖維繩芯3外部編織所述芳 綸層4的一段的兩端進(jìn)行固定。
[0041] 優(yōu)選的，步驟S10中所述捻制為：將每股所述碳纖維束1的同一端繞所述碳纖維束 1的中心線(xiàn)沿同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將所有碳纖維束1的另一端共同繞其中心線(xiàn)沿另一方向 旋轉(zhuǎn)。
[0042] 實(shí)施例二：
[0043] 如圖3所示，于本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的一種復(fù)合型繩索包括由若干碳纖維束1 組成碳纖維繩2,再若干由碳纖維繩2組成碳纖維繩芯3,在碳纖維繩芯3的外部包覆有芳 綸材料制成的芳綸包覆層。于本實(shí)施例中，碳纖維繩2采用碳纖維束1通過(guò)捻制的方式制 成，碳纖維繩芯3采用三根碳纖維繩2采用捻制的方式制成，芳綸層4為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，套設(shè)在 碳纖維繩芯3的表面，形成直徑為10 mm的復(fù)合型繩索。
[0044] 本實(shí)施例中所述復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0045] 步驟S10、碳纖維繩芯3加工：采用碳纖維束1通過(guò)捻制的方式制造碳纖維繩2,采 用三根碳纖維繩2通過(guò)捻制的方式制作所述碳纖維繩芯3 ;
[0046] 所述碳纖維繩2的捻制過(guò)程為將每束碳纖維束1的同一端繞所述碳纖維束1的中 心線(xiàn)沿同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將所有碳纖維束1的另一端共同繞其中心線(xiàn)沿另一方向旋轉(zhuǎn)。
[0047] 所述碳纖維繩芯3的捻制過(guò)程為將每根碳纖維繩2的同一端繞所述碳纖維繩2 的中心線(xiàn)沿同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將所有碳纖維繩2的另一端共同繞其中心線(xiàn)沿另一方向旋 轉(zhuǎn)。
[0048] 步驟S11、固定碳纖維繩芯3 :固定碳纖維繩芯3為將所述碳纖維繩芯3外部編織 所述芳綸層4的一段的兩端進(jìn)行固定。
[0049] 步驟S20、芳綸層4加工：以所述碳纖維繩芯3為軸心，采用芳綸繩在所述碳纖維 繩芯3外部編織所述芳綸層4。
[0050] 本技術(shù)方案中繩芯采用碳纖維繩制成，碳纖維繩不僅重量輕，比強(qiáng)度、比模量高， 而且耐腐蝕，在高溫和低溫環(huán)境中線(xiàn)膨脹系數(shù)小，性能穩(wěn)定而柔軟具有傳統(tǒng)繩索無(wú)可比擬 的優(yōu)越性，但是由于碳纖維本身是一種碳材料，有其本身固有的缺點(diǎn)，即脆性大，不耐曲撓， 碳纖維雖然具有一定的可編性，但沒(méi)有常規(guī)纖維的柔韌性，且其耐磨性較差。而芳綸具有良 好的耐磨性，將其作為包覆層設(shè)置在碳纖維繩芯的表面使其性能與碳纖維性能相結(jié)合，既 保證輕質(zhì)、耐拉伸具有自潤(rùn)滑性，同時(shí)還避免了碳纖維易受摩擦損耗影響使用壽命的問(wèn)題。
[0051] 需要聲明的是，上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原 理，在本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所容易想到的變化或 替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)合型繩索，其特征在于，包括由若干碳纖維束組成的碳纖維繩芯以及包裹在 所述碳纖維繩芯外部的芳綸層，所述碳纖維繩芯通過(guò)捻制制成，所述碳纖維繩芯包括至少 兩股所述碳纖維束，所述芳綸層為由若干芳綸繩編織而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型繩索，其特征在于，所述芳綸層以所述碳纖維繩芯為 軸心直接由所述芳綸繩在所述碳纖維繩芯上編織而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型繩索，其特征在于，所述碳纖維繩芯由三根碳纖維 繩捻制而成，每根所述碳纖維繩由至少兩股碳纖維束捻制而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型繩索，其特征在于，所述至少兩股碳纖維束的粗細(xì)相 同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型繩索，其特征在于，所述復(fù)合型繩索的直徑為6mm至 14mm〇
6. -種權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步 驟： 步驟S10、碳纖維繩芯加工：采用至少兩股碳纖維束通過(guò)捻制的方式制作所述碳纖維 繩芯； 步驟S20、芳綸層加工：以所述碳纖維繩芯為軸心，采用芳綸繩在所述碳纖維繩芯外部 編織所述芳綸層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在所述步驟S10與所述 步驟S20之間執(zhí)行步驟S11， 步驟S11、固定所述碳纖維繩芯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟SI 1所述固定碳纖 維繩芯為將所述碳纖維繩芯外部編織所述芳綸層的一段的兩端進(jìn)行固定。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S10中 所述碳纖維繩芯由至少兩股碳纖維束捻制而成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合型繩索的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟S10中所述捻制 為：將每根碳纖維束的同一端繞所述碳纖維繩的中心線(xiàn)沿同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將所有碳纖 維束的另一端共同繞其中心線(xiàn)沿另一方向旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】D07B1/04GK104153225SQ201410422548
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】楊建恒, 尹濤, 李書(shū)清, 胡艷民 申請(qǐng)人:東莞市碳索復(fù)合材料有限公司