電梯復(fù)合鋼帶技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

劉文超 李昇操 郎 月

西子電梯科技有限公司，311305，浙江杭州

在1853年，伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯向世人展示了第一臺(tái)“電梯”，從此電梯開創(chuàng)了一個(gè)新的世界?，F(xiàn)如今，電梯與我們的生活息息相關(guān)、密不可分，住宅、寫字樓、地鐵、火車站、機(jī)場(chǎng)、商場(chǎng)、酒店等地方電梯隨處可見。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電梯作為建筑中的主要交通工具，電梯技術(shù)也在高速發(fā)展中，相關(guān)的新技術(shù)、新材料、新工藝在電梯行業(yè)中正在逐步得到推廣和應(yīng)用。

電梯曳引復(fù)合鋼帶的誕生，是近二三十年以來(lái)電梯行業(yè)的最大變革。自電梯誕生開始，電梯的懸掛裝置從麻繩到鋼絲繩，都是采用繩狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了將近150年后，奧的斯公司在2000年首次提出了聚氨酯扁平復(fù)合鋼帶技術(shù)，才開始有了復(fù)合鋼帶懸掛裝置[1]。

1 復(fù)合鋼帶的市場(chǎng)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)推出采用復(fù)合鋼帶的電梯產(chǎn)品主要是奧的斯GEN2系列和迅達(dá)3300AP/3600AP等，隨著鋼帶技術(shù)專利保護(hù)期限結(jié)束，市場(chǎng)上多家電梯廠也開發(fā)并發(fā)布了采用復(fù)合鋼帶的電梯產(chǎn)品，例如西子電梯科技有限公司推出的G3，杭州西奧電梯有限公司的XO-GEMⅢ，廣州廣日電梯工業(yè)有限公司的G.Art，都已經(jīng)經(jīng)過(guò)國(guó)家相關(guān)部門認(rèn)證，并投入市場(chǎng)銷售。仍有其他廠家走在鋼帶電梯產(chǎn)品的開發(fā)的路上，鋼帶電梯將成為電梯市場(chǎng)上新的發(fā)展方向。

2 關(guān)于復(fù)合鋼帶

2.1 復(fù)合鋼帶的介紹復(fù)合鋼帶是通過(guò)重新排列的高強(qiáng)度鋼絲線芯與聚氨酯彈性體同步擠出而成的，外形通常扁平狀，表面有V型槽結(jié)構(gòu)、波浪紋結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)等，復(fù)合鋼帶一般的尺寸是3mm×30mm，根據(jù)不同生產(chǎn)商尺寸略有不同。

2.2 復(fù)合鋼帶主要研究?jī)?nèi)容復(fù)合鋼帶與鋼絲繩差異較大，在其性能檢測(cè)和技術(shù)研究?jī)?nèi)容也存在區(qū)別，主要研究?jī)?nèi)容如下：

1）承載體抗拉強(qiáng)度：承載體抗拉強(qiáng)度的公稱值應(yīng)在（1500～3500）N/mm2范圍內(nèi)。實(shí)測(cè)抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于抗拉強(qiáng)度公稱值，且不超過(guò)390Nmm2。

2）鋼帶尺寸偏差：在無(wú)載荷的情況下，鋼帶的外形寬度/厚度允許偏差應(yīng)不超過(guò)±5%。

3）鋼帶破斷拉力：將試樣夾在專用夾具中，注意試樣不歪斜，且保證試樣長(zhǎng)度不低于300mm，進(jìn)行破斷試驗(yàn)，實(shí)測(cè)破斷拉力應(yīng)不小于40kN。

4）鋼帶表面包覆層材質(zhì)的產(chǎn)煙毒性：鋼帶產(chǎn)煙毒性等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB/T20285-2006《材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》規(guī)定的準(zhǔn)安全級(jí)（AZ3）

5）鋼帶表面包覆層材質(zhì)的燃燒性能：選取鋼帶中部不少于300mm區(qū)域作為燃燒區(qū)域，引燃后待包覆層完全燃燒或熔化后，應(yīng)能承受至少1/2的最小破斷拉力。

6）鋼帶表面包覆層粘合強(qiáng)度：鋼帶的包覆層與單個(gè)承載體的粘合強(qiáng)度不應(yīng)小于5N/mm。

7）鋼帶表面包覆層溫濕老化性能：鋼帶溫濕老化試驗(yàn)后，再進(jìn)行粘合強(qiáng)度和破斷拉力試驗(yàn)，應(yīng)仍能滿足要求。

8）生物性能：應(yīng)按 JB/T10696.10-2011《電線電纜機(jī)械和理化性能試驗(yàn)方法 第10部分：大鼠啃咬試驗(yàn)》試驗(yàn)，防護(hù)等級(jí)應(yīng)能符合“一般”級(jí)別。

3 復(fù)合鋼帶的優(yōu)點(diǎn)

復(fù)合鋼帶技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)有：

1）扁平式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增大了與曳引輪接觸面，提高了摩擦力；

2）無(wú)輪槽設(shè)計(jì)，避免脫槽的風(fēng)險(xiǎn)；

3）復(fù)合鋼帶具有高擾度和承載力，使得曳引輪直徑更小，進(jìn)而縮小了曳引機(jī)的空間尺寸要求；

4）復(fù)合鋼帶的比重小，比傳統(tǒng)鋼絲繩輕20%，更加節(jié)能；

5）復(fù)合鋼帶采用聚氨酯外包層，降低了電梯運(yùn)行噪音，提高了運(yùn)行舒適感；

6）復(fù)合鋼帶使用壽命長(zhǎng)，因鋼絲繩包裹在聚氨酯中，起到防銹和防磨損作用，提高了使用壽命；

7）復(fù)合鋼帶不易伸長(zhǎng)，避免了收鋼絲繩的麻煩；

8）復(fù)合鋼帶無(wú)需潤(rùn)滑，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單。

4 復(fù)合鋼帶技術(shù)的發(fā)展

中國(guó)電梯協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)李守林對(duì)鋼帶技術(shù)的評(píng)價(jià)是：“鋼帶在電梯行業(yè)的應(yīng)用，革新了電梯行業(yè)的技術(shù)體系，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并使電梯的維保工作更安全、簡(jiǎn)化、便捷?！睆?fù)合鋼帶是電梯的發(fā)展的必然趨勢(shì)。

4.1 土建方案更省空間復(fù)合鋼帶的應(yīng)用，也驅(qū)使了驅(qū)動(dòng)主機(jī)的重新設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的曳引機(jī)是采用輪槽設(shè)計(jì)，鋼絲球嵌入輪槽，以鋼絲繩和輪槽之間的摩擦力提供曳引力[2][3]。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB7588-2003規(guī)定，繩輪直徑不能小于40倍鋼絲繩直徑，10mm鋼絲繩的繩輪直徑至少是400mm。而復(fù)合鋼帶是以扁平化設(shè)計(jì)，提高了鋼帶擾度，突破了這一比例約束，目前其繩輪直徑設(shè)計(jì)在85～100mm之間，大大縮小了曳引機(jī)的尺寸設(shè)計(jì)，使其占有空間少、能耗低、發(fā)熱量小等。在電梯土建方案設(shè)計(jì)中，有了更多的可能性，將井道空間利用到極致，以節(jié)約更多的建筑面積，在寸土寸金的時(shí)代，降低電梯的“公攤面積”能給用戶帶來(lái)更多的利益，也能為我們的下一代多留出一片綠地。

4.2 電梯產(chǎn)品更節(jié)能眾所周知，電梯是靠鋼絲繩或鋼帶與曳引輪的摩擦力來(lái)帶動(dòng)轎廂的上下運(yùn)行，復(fù)合鋼帶有著比鋼絲繩重量輕，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，電梯繩輪直徑的縮小，鋼帶自重的降低都有利于轎廂自重的降低，同時(shí)也減少了對(duì)重系統(tǒng)的重量，而且復(fù)合鋼帶使用壽命是鋼絲繩的2～3倍，有利于材料資源的節(jié)約，實(shí)踐證明采用復(fù)合鋼帶的電梯，比傳統(tǒng)電梯最多可節(jié)能50%。以我國(guó)目前市場(chǎng)上電梯的增量，使用復(fù)合鋼帶電梯對(duì)能源節(jié)約有著重要的意義。

4.3 電梯產(chǎn)品更環(huán)保復(fù)合鋼帶的鋼絲有聚氨酯外包層保護(hù)，無(wú)需潤(rùn)滑，配合密封軸承的主機(jī)，也無(wú)需經(jīng)常性地維修保養(yǎng)，更不需要上潤(rùn)滑油，就能保證電梯的正常運(yùn)行，既可節(jié)省維護(hù)成本，又能消除建筑物內(nèi)部油污污染。在環(huán)保的路上，復(fù)合鋼帶也貢獻(xiàn)了自己的力量。

5 結(jié)束語(yǔ)

如何利用新材料、新技術(shù)來(lái)替代傳統(tǒng)材料和技術(shù)，又具有綠色、節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)，是可持續(xù)發(fā)展道路上的重要課題。電梯復(fù)合鋼帶技術(shù)的應(yīng)用給我們帶來(lái)了全新的設(shè)計(jì)理念，也得到了電梯行業(yè)市場(chǎng)的認(rèn)可，我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中不斷的發(fā)展和完善，在創(chuàng)新的過(guò)程中向社會(huì)普及新成果，促進(jìn)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，更好的推動(dòng)中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。