WO2019225613A1 - Elevator sheave and method for manufacturing same - Google Patents
Elevator sheave and method for manufacturing same Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019225613A1 WO2019225613A1 PCT/JP2019/020143 JP2019020143W WO2019225613A1 WO 2019225613 A1 WO2019225613 A1 WO 2019225613A1 JP 2019020143 W JP2019020143 W JP 2019020143W WO 2019225613 A1 WO2019225613 A1 WO 2019225613A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- metal layer
- sheave
- wall surface
- elevator
- winding groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B11/00—Main component parts of lifts in, or associated with, buildings or other structures
- B66B11/04—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals
- B66B11/08—Driving gear ; Details thereof, e.g. seals with hoisting rope or cable operated by frictional engagement with a winding drum or sheave
Definitions
- the present invention relates to an elevator sheave on which a suspended body is wound and a manufacturing method thereof.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an elevator sheave that can reduce wear generated in a winding groove and a method for manufacturing the same. is there.
- An elevator sheave according to the present invention is provided on a cylindrical sheave main body in which a winding groove extending in the circumferential direction is formed on an outer peripheral surface, and a suspension body is fitted in the winding groove, and an inner wall surface of the winding groove.
- the metal layer is in contact with the suspended body, and the hardness of the metal layer is higher than the hardness of the sheave body.
- a metal layer having a hardness higher than the hardness of the sheave body is provided on the inner wall surface of the winding groove of the sheave body.
- FIG. 1 It is a block diagram which shows the elevator apparatus provided with the elevator sheave which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is sectional drawing which shows the elevator hoisting machine of FIG. It is an enlarged view which shows the principal part of the sheave for elevators of FIG. It is a figure which shows the manufacturing method of the sheave for elevators of FIG. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the sheave for elevators of FIG. It is sectional drawing which shows the principal part of the elevator sheave which concerns on Embodiment 2 of this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of the elevator sheave which concerns on Embodiment 3 of this invention.
- FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an elevator apparatus including an elevator sheave according to Embodiment 1 of the present invention.
- the elevator apparatus is provided in the hoistway 1, provided in the hoistway 1, a car room 2 in which people and cargo are placed, a wire rope 3 that is a suspended body with one end connected to the car room 2, and A counterweight 4 connected to the other end of the wire rope 3 is provided. Further, the elevator apparatus is provided in the hoistway 1 and guides a car room 2 (not shown) that guides the car room 2 in the vertical direction, and is provided in the hoistway 1 and the counterweight (not shown) that guides the counterweight 4 in the vertical direction. Guide rails. As the wire rope 3 moves, the car room 2 and the counterweight 4 move up and down the hoistway 1 in opposite directions.
- the elevator apparatus is provided in the machine room 5 and includes an elevator hoisting machine 6 that raises and lowers the car room 2 and the counterweight 4, and a plurality of pulleys 7 provided in the machine room 5.
- the wire rope 3 is wound around an elevator hoist 6 and a pulley 7. When the elevator hoisting machine 6 is driven, the wire rope 3 moves.
- the plurality of pulleys 7 keep the frictional force generated between the elevator hoist 6 and the wire rope 3 in an appropriate state.
- the present invention is mainly related to the elevator hoisting machine 6. Therefore, description of other general components included in the elevator apparatus is omitted.
- the elevator device raises and lowers people and cargo in the height direction.
- Examples of the energy used for the elevator apparatus include electric energy and hydraulic energy.
- electrical energy is used in the elevator apparatus.
- a motor is used as a drive device for the elevator apparatus. The motor converts the electrical energy of the three-phase AC power source into rotational kinetic energy using an electromagnetic coil.
- Rotational kinetic energy of the motor is used to move the wire rope 3 by the frictional force generated between the elevator hoist 6 and the wire rope 3. As the wire rope 3 moves, the car room 2 and the counterweight 4 move up and down the hoistway 1. In other words, the rotational kinetic energy of the motor is used for raising and lowering the cab 2 and the counterweight 4.
- the machine room 5 is arrange
- the car room 2 is configured such that the user's hands and feet do not easily come out of the car room 2 from the inside of the car room 2.
- steel materials are used from the viewpoint of mechanical strength and the viewpoint of fire fighting.
- the suspended body is not limited to the wire rope 3 and may be a belt, for example.
- a frictional force is generated between the elevator hoist 6 and the wire rope 3. Therefore, a portion of the elevator hoist 6 on which the wire rope 3 is wound needs to have the same hardness and strength as the wire rope 3.
- a portion around the wire rope 3 in the elevator hoisting machine 6 is made of a steel material, an iron-based alloy material, or the like.
- the portion of the pulley 7 on which the wire rope 3 is hung is made of a steel material, an iron-based alloy material, or the like, similarly to the portion of the elevator hoisting machine 6 on which the wire rope 3 is hung.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing the elevator hoisting machine 6 of FIG.
- the elevator hoisting machine 6 includes an elevator sheave 61 around which the wire rope 3 is wound, a motor 62 that rotates the elevator sheave 61, and a housing 63 that supports the motor 62.
- the elevator hoisting machine 6 is divided into two parts: a rotating rotor side part and a stator side part fixed to the hoistway 1.
- the stator side portion includes the permanent magnets of the housing 63 and the motor 62.
- the rotor side portion includes the elevator sheave 61 and the electromagnetic coil of the motor 62.
- Current is supplied to the electromagnetic coil of the motor 62 from the stator side portion.
- the electromagnetic coil of the motor 62 generates a magnetic force using the supplied current. Thereby, the electromagnetic coil of the motor 62 converts electrical energy into rotational kinetic energy.
- the elevator sheave 61 includes a cylindrical sheave main body 611 that serves as a center of rotational movement.
- a plurality of winding grooves 612 extending in the circumferential direction of the sheave body 611 are formed on the outer peripheral surface of the sheave body 611.
- the plurality of winding grooves 612 are arranged side by side in the axial direction of the sheave main body 611.
- the wire rope 3 is fitted in the winding groove 612. By fitting the wire rope 3 in the winding groove 612, the wire rope 3 is always wound around the sheave main body 611 at the same position. In other words, the movement of the wire rope 3 in the axial direction of the sheave body 611 with respect to the sheave body 611 is restricted.
- the housing 63 and the sheave body 611 are manufactured by a gravity casting method.
- the gravity casting method is a method in which a molten iron-based alloy is poured into a sand mold formed using a wooden mold as a master, and the same shape as the master is manufactured.
- Each shape of the housing 63 and the sheave main body 611 is a complicated shape. Therefore, it is not economical to cut out the housing 63 and the sheave main body 611 from a lump of steel material called billet.
- a gravity casting method with excellent productivity is used for manufacturing the housing 63 and the sheave main body 611.
- a portion of the sheave body 611 that does not require wear resistance when a high-hardness metal that is applicable to the gravity casting method and has improved wear resistance is used as the material of the sheave body 611 Is also composed of a high hardness metal. As a result, the material cost of the sheave main body 611 increases.
- a cutting machining process of the sheave body 611 is performed as a finishing process of the sheave body 611.
- the winding groove 612 of the sheave body 611 is finished, and the portion connected to the motor and the portion connected to other parts in the sheave body 611 are finished.
- the productivity of the sheave main body 611 decreases.
- the whole sheave main body 611 is comprised from the high hardness metal, the tool used for cutting is consumed earlier, and the lifetime of a tool becomes shorter. As a result, the cost of the tool used for cutting the sheave body 611 increases.
- the material of the housing 63 and the sheave body 611 is made of cast steel. Thereby, the economical efficiency and productivity of the elevator sheave 61 can be improved.
- FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the elevator sheave 61 of FIG. In FIG. 3, the cross section about the radial direction in the sheave 61 for elevators is shown.
- the elevator sheave 61 further includes a metal layer 614 provided on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the metal layer 614 is provided on the side surface portion of the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the metal layer 614 is in contact with the wire rope 3 fitted in the winding groove 612.
- the surface in contact with the wire rope 3 in the metal layer 614 becomes the contact surface 615 of the elevator sheave 61.
- a frictional force is generated between the contact surface 615 and the wire rope 3.
- the metal layer 614 is provided on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the hardness of the metal layer 614 is higher than the hardness of the sheave body 611. Thereby, the abrasion resistance of the elevator sheave 61 can be improved.
- FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing the elevator sheave 61 of FIG.
- an LMD (Laser Metal Deposition) method is used as a method of forming the metal layer 614 on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the laser device 8 irradiates a base material to be processed, that is, an inner wall surface 613 of the winding groove 612, with a laser beam having a wavelength of about 1000 nm and an extremely high energy density.
- the portion irradiated with the laser beam on the inner wall surface 613 of the winding groove 612 is instantaneously melted by the laser beam.
- a welding material such as metal powder and metal wire compatible with the inner wall surface 613 of the winding groove 612 is supplied from the supply device 9 to the molten pool on the inner wall surface 613 of the winding groove 612. As a result, the weld bead is placed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- a high-pressure inert gas is injected into the portion of the inner wall surface 613 of the winding groove 612 that is irradiated with the laser beam.
- the inert gas include argon.
- the sheave body 611 and the supply device 9 are stored in a chamber (not shown), and the chamber is filled with an inert gas. Thereby, the flow of the inert gas that suppresses the oxidation reaction of the weld bead and the flow of the powdered metal are prevented from colliding with each other.
- the weld bead formed per laser pass has a width dimension of about 1 mm to 3 mm and a height dimension of about 1 mm.
- a fiber laser device having a wavelength of about 1000 nm is used as the laser device.
- the width dimension of the weld bead can be expanded to about several tens of millimeters.
- the wire rope 3 cannot come into surface contact with the high-hardness metal layer 614 formed by the LMD method. Therefore, after the metal layer 614 with high hardness is formed by the LMD method, it is necessary to finish the surface of the metal layer 614 with high hardness by cutting machining. By cutting machining, the undulation of the high-hardness metal layer 614 is reduced, and the surface roughness of the high-hardness metal layer 614 is reduced.
- FIG. 5 is a flowchart showing a method of manufacturing the elevator sheave 61 of FIG.
- step S101 a gravity casting process is performed.
- the sheave body 611 is formed by a gravity casting method.
- a sheave main body finishing process is performed in step S102.
- cutting machining of the inner wall surface 613 of the winding groove 612 is performed.
- the sheave body forming process is composed of the gravity casting process and the sheave body finishing process.
- a metal layer forming process is performed in step S103.
- the metal layer 614 is formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612 by the LMD method.
- a metal layer finishing process is performed in step S104.
- cutting machining of the contact surface 615 in the metal layer 614 is performed.
- the manufacturing procedure of the elevator sheave 61 is thus completed.
- the inner wall surface 613 of the winding groove 612 of the sheave body 611 has a hardness higher than the hardness of the sheave body 611.
- the metal layer 614 is provided. Thereby, the abrasion which generate
- the frequency of reworking the winding grooves 612 in the maintenance of the elevator apparatus can be reduced. As a result, it is possible to reduce the stop time of the elevator apparatus due to maintenance.
- the inner wall surface 613 of the groove of the sheave body 611 has a higher hardness than the sheave body 611 in the metal layer forming step.
- a high hardness metal layer 614 is provided. Thereby, the abrasion which generate
- the metal layer 614 is formed by the Laser Metal Deposition method in the metal layer forming step. Thereby, the metal layer 614 can be easily formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the manufacturing method of the elevator sheave 61 further includes a metal layer finishing step of cutting the surface of the metal layer 614 after the metal layer forming step. Thereby, the contact surface 615 of the metal layer 614 and the wire rope 3 can be more reliably brought into surface contact.
- FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of an elevator sheave according to Embodiment 2 of the present invention.
- the metal layer 614 of the elevator sheave 61 according to the second embodiment includes a metal layer body 616 that serves as a welding material for the inner wall surface 613 of the winding groove 612, and a plurality of wear-resistant layers provided inside the metal layer body 616. Particles 617.
- the metal layer 614 is a metal composite structure.
- the metal layer body 616 is made of a metal that is compatible with the sheave body 611 when a weld bead is formed in the LMD method.
- the metal layer body 616 is made of a metal having the same composition as the sheave body 611.
- the metal layer body 616 is made of a metal having a linear expansion coefficient similar to that of the sheave body 611.
- the hardness of the wear resistant particles 617 is higher than the hardness of the sheave body 611. Thereby, the hardness of the metal layer 614 becomes higher than the hardness of the sheave body 611.
- a weld bead is formed in the LMD method, powdered wear-resistant particles 617 are supplied. Further, when a weld bead is formed in the LMD method, a multilayered weld bead is formed.
- the density of the wear-resistant particles 617 in the metal layer 614 is uniform in the thickness direction of the metal layer 614. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
- a metal having high hardness is used as a welding material for the inner wall surface 613 of the winding groove 612. Therefore, in Embodiment 1, there are limitations on the type of metal used and the function of the metal.
- a metal that is compatible with the sheave body 611 is used as the metal layer body 616, and metal particles that are not compatible with the sheave body 611 are used as the wear-resistant particles 617. . Thereby, the further wear resistance improvement of the elevator sheave 61 can be aimed at.
- the metal layer 614 includes the metal layer body 616 that serves as a welding material for the inner wall surface 613 of the winding groove 612, and the metal layer.
- a plurality of wear-resistant particles 617 having a hardness higher than that of the sheave main body 611 are provided inside the main body 616.
- the density of the wear-resistant particles 617 is uniform. Thereby, even if it is a case where abrasion generate
- metal layer body 616 that serves as a welding material for inner wall surface 613 of winding groove 612, and metal layer A metal layer 614 provided inside the main body 616 and having a plurality of wear-resistant particles 617 having a hardness higher than that of the sheave main body 611 is formed.
- the further wear resistance improvement of the elevator sheave 61 can be aimed at.
- the density of the wear-resistant particles 617 is made uniform in the metal layer forming step. Therefore, even if it is a case where abrasion generate
- FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to Embodiment 3 of the present invention.
- the density of the wear-resistant particles 617 increases from the inner wall surface 613 of the winding groove 612 toward the contact surface 615 that contacts the wire rope 3 in the metal layer 614.
- the amount of the high-hardness wear-resistant particles 617 is gradually increased as the distance from the inner wall surface 613 of the winding groove 612 increases. Thereby, the amount of the wear-resistant particles 617 in the portion close to the inner wall surface 613 of the winding groove 612 in the metal layer 614 can be reduced.
- Other configurations are the same as those of the second embodiment.
- the density of the wear-resistant particles 617 is in contact with the wire rope 3 in the metal layer 614 from the inner wall surface 613 of the winding groove 612. It becomes higher as it goes to the contact surface 615. As a result, the wear resistance of the metal layer 614 can be maintained, and the amount of wear-resistant particles 617 contained in the metal layer 614 can be reduced.
- the density of the wear-resistant particles 617 is changed from the inner wall surface 613 of the winding groove 612 to the metal layer 614.
- the height is increased toward the contact surface 615 in contact with the wire rope 3. Thereby, the amount of the wear-resistant particles 617 included in the metal layer 614 can be reduced.
- FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of an elevator sheave according to Embodiment 4 of the present invention.
- the metal layer 614 includes a first weld metal and a second weld metal having a hardness higher than that of the sheave body 611.
- the first weld metal is made of a metal that is compatible with the sheave body 611 when a weld bead is formed in the LMD method.
- the first weld metal is made of a metal having the same composition as that of the sheave main body 611. Further, the first weld metal is made of a metal having a linear expansion coefficient similar to that of the sheave body 611.
- the second weld metal is made of a metal that is compatible with the first weld metal when the weld bead is formed in the LMD method.
- the second weld metal has a hardness higher than that of the first weld metal.
- the ratio of the second weld metal to the first weld metal in the metal layer 614 increases from the inner wall surface 613 of the winding groove 612 toward the contact surface 615 in contact with the wire rope 3 in the metal layer 614.
- the function of improving wear resistance is performed by the second weld metal, and the first weld metal serves as a buffer layer between the inner wall surface 613 of the winding groove 612 and the second weld metal. It is possible to suppress the occurrence of defects that are weld cracks when forming the weld bead. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
- the ratio of the second weld metal to the first weld metal in the metal layer 614 is determined from the inner wall surface 613 of the winding groove 612. It becomes high as it goes to the contact surface 615 in contact with the wire rope 3 in the metal layer 614. Thereby, generation
- the ratio of the second weld metal to the first weld metal in metal layer 614 is the winding groove 612.
- the height is increased from the inner wall surface 613 toward the contact surface 615 in contact with the wire rope 3 in the metal layer 614.
- FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to Embodiment 5 of the present invention.
- the metal layer 614 includes a first weld metal layer piece 618 made of the first weld metal and a second weld metal layer piece 619 made of the second weld metal. And has.
- the first weld metal layer piece 618 is disposed so as to overlap the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the second weld metal layer piece 619 is disposed so as to overlap the first weld metal layer piece 618.
- the hardness of the second weld metal layer piece 619 is higher than the hardness of the first weld metal layer piece 618. In addition, the hardness of the second weld metal layer piece 619 is higher than the hardness of the sheave body 611. In the LMD method, the second weld metal layer piece 619 is formed after the first weld metal layer piece 618 is formed. Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
- the metal layer 614 is provided so as to overlap the inner wall surface 613 of the winding groove 612 and is composed of the first weld metal.
- the first weld metal layer piece 618 composed of the first weld metal is formed in the winding groove 612.
- a second weld metal layer piece 619 formed to overlap the inner wall surface 613 and made of the second weld metal is formed to overlap the first weld metal layer piece 618.
- FIG. FIG. 10 is a sectional view showing an essential part of an elevator sheave according to Embodiment 6 of the present invention.
- irregularities 620 are formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the amplitude of the unevenness 620 is about 1 mm to 5 mm.
- the unevenness 620 is formed in the gravity casting process. Specifically, unevenness is formed in a portion corresponding to the unevenness 620 on the surface of the mold on which the sheave main body 611 is formed, and the unevenness 620 is formed simultaneously with the formation of the sheave main body 611 using this mold. .
- the unevenness 620 may be formed in the cutting machining process after the gravity casting process. In other words, the unevenness 620 is formed in the sheave body forming process.
- the metal layer 614 is formed on the unevenness 620 of the inner wall surface 613 of the winding groove 612 using the LMD method in the metal layer forming step.
- the hardness of the metal layer 614 is higher than the hardness of the sheave body 611.
- the linear expansion coefficient of the metal layer 614 is different from the linear expansion coefficient of the sheave body 611.
- Other configurations are the same as those in the first embodiment.
- Other configurations may be the same as those in any of the second to fifth embodiments.
- the unevenness 620 is formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the metal layer 614 is formed in the LMD method, the occurrence of cracks in the metal layer 614 due to thermal stress is suppressed.
- the metal layer is caused by the thermal strain generated between the metal layer 614 and the sheave body 611. The occurrence of breakage in 614 is suppressed, and the metal layer 614 is suppressed from peeling from the sheave body 611.
- the unevenness 620 is formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612 in the sheave main body forming step.
- FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to Embodiment 7 of the present invention.
- the metal layer 614 includes the buffer metal layer piece 621 made of the same metal as the first weld metal of the fifth embodiment and the second weld of the fifth embodiment. And a weld metal layer piece 622 made of the same metal as the metal.
- the buffer metal layer piece 621 is disposed so as to overlap the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- the weld metal layer piece 622 is disposed so as to overlap the buffer metal layer piece 621.
- the hardness of the weld metal layer piece 622 is higher than the hardness of the buffer metal layer piece 621. Moreover, the hardness of the weld metal layer piece 622 is higher than the hardness of the sheave body 611. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment. As in the sixth embodiment, the unevenness 620 may be formed on the inner wall surface 613 of the winding groove 612.
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing a mold on which the sheave body 611 and the buffer metal layer piece 621 of FIG. 11 are formed.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a sheave body 611 and a buffer metal layer piece 621 manufactured by the mold of FIG.
- the buffer metal layer piece 621 is installed in a region where the buffer metal layer piece 621 is formed in the mold 10 on which the sheave body 611 and the buffer metal layer piece 621 are formed. Thereafter, the molten alloy is poured into the mold 10.
- the buffer metal layer piece 621 is formed at the same time as the sheave main body 611 is formed. Thereafter, the weld metal layer piece 622 is formed on the buffer metal layer piece 621 by the LMD method.
- the metal layer forming step includes a buffer metal layer piece forming step in which the buffer metal layer piece 621 is formed simultaneously with the sheave body 611, and a welding in which the weld metal layer piece 622 is formed after the buffer metal layer piece forming step. A metal layer piece forming step.
- the metal layer 614 is provided so as to overlap the inner wall surface 613 and is made of the same metal as the first weld metal. It has a buffer metal layer piece 621 and a weld metal layer piece 622 that is provided so as to overlap the buffer metal layer piece 621 and is made of the same metal as the second weld metal. Thereby, when the weld metal layer piece 622 is formed in the LMD method, the weld metal layer piece 622 is prevented from being cracked by thermal stress.
- the elevator sheave 61 when used and a temperature change occurs in the elevator sheave 61, it is caused by thermal strain generated between the weld metal layer piece 622 and the buffer metal layer piece 621. The occurrence of breakage in the weld metal layer piece 622 is suppressed, and the weld metal layer piece 622 is prevented from peeling from the buffer metal layer piece 621.
- the buffer metal layer piece 621 overlaps the inner wall surface 613 of the winding groove 612 at the same time as the sheave main body 611 is formed.
- the weld metal layer piece 622 is formed so as to overlap the buffer metal layer piece 621. Therefore, when the weld metal layer piece 622 is formed in the LMD method, the weld metal layer piece 622 is prevented from being cracked by thermal stress. Further, when the elevator sheave 61 is used and a temperature change occurs in the elevator sheave 61, it is caused by thermal strain generated between the weld metal layer piece 622 and the buffer metal layer piece 621. The occurrence of breakage in the weld metal layer piece 622 is suppressed, and the weld metal layer piece 622 is prevented from peeling from the buffer metal layer piece 621.
- FIG. 14 is a sectional view showing a main part of an elevator sheave according to the eighth embodiment of the present invention.
- the sheave body 611 includes an inner wall surface portion 623 in which the inner wall surface 613 of the winding groove 612 is formed, and a sheave formed integrally with the inner wall surface portion 623.
- the sheave main body inner portion 624 is disposed on the inner side in the radial direction of the sheave main body 611 than the inner wall surface portion 623.
- the inner wall surface portion 623 is composed of a material constituting the sheave main body inner portion 624 and a buffer metal that is compatible with the material and is the same metal as the first weld metal of the fifth embodiment. Yes.
- the inner wall surface portion 623 is modified with respect to the sheave main body inner portion 624.
- Metal layer 614 is made of the same metal as the second weld metal of the fifth embodiment.
- FIG. 15 is a cross-sectional view showing a mold on which the sheave body 611 of FIG. 14 is formed.
- FIG. 16 is a cross-sectional view showing a sheave body 611 manufactured by the mold of FIG. A part of the surface of the mold 10 on which the cast sheave main body 611 is formed is manufactured by metal three-dimensional modeling such as powder DED (Direct Energy Deposition), wire DED or the like.
- a powdered buffer metal 625 is installed in a region of the mold 10 where the sheave body 611 is formed. Thereafter, the molten alloy is poured into the mold 10. Thereby, the inner wall surface part 623 in the sheave main body 611 becomes a reforming region. Thereafter, the metal layer 614 is formed by the LMD method.
- Other configurations are the same as those of the seventh embodiment.
- the sheave body 611 includes the inner wall surface portion 623 in which the inner wall surface 613 of the winding groove 612 is formed, and the inner wall surface.
- a sheave body inner portion 624 formed integrally with the portion 623 is included.
- the inner wall surface portion 623 is made of a material constituting the sheave main body inner portion 624 and a metal compatible with the material.
- the metal layer is caused by the thermal strain generated between the metal layer 614 and the sheave body 611.
- the occurrence of breakage in 614 is suppressed, and the metal layer 614 is suppressed from peeling from the sheave body 611.
- the inner wall surface portion 623 and the sheave body inner portion 624 are formed in the sheave body forming step.
- the inner wall surface portion 623 is made of a material constituting the sheave main body inner portion 624 and a metal compatible with the material.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)
- Pulleys (AREA)
Abstract
Description
この発明は、吊体が巻き掛けられるエレベータ用綱車およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an elevator sheave on which a suspended body is wound and a manufacturing method thereof.
従来、吊体であるワイヤロープが巻き掛けられる円筒形状のエレベータ用綱車が知られている。エレベータ用綱車の外周面には、ワイヤロープが嵌められる巻き掛け溝が周方向に延びて形成されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a cylindrical elevator sheave on which a wire rope as a suspended body is wound is known. A winding groove into which a wire rope is fitted extends in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the elevator sheave (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、巻き掛け溝とワイヤロープとの間に発生する摩擦によって、巻き掛け溝には摩耗が発生する。複数の巻き掛け溝がエレベータ用綱車に形成されている場合には、複数の巻き掛け溝の間に摩耗量の差が生じる。複数の巻き掛け溝の間に摩耗量の差が生じた場合には、複数の巻き掛け溝のそれぞれの形状を均一化させるために、複数の巻き掛け溝のそれぞれを再研磨する必要があるという課題があった。 However, wear is generated in the winding groove due to the friction generated between the winding groove and the wire rope. When a plurality of winding grooves are formed in the elevator sheave, a difference in wear amount occurs between the plurality of winding grooves. When there is a difference in the amount of wear between the plurality of winding grooves, it is necessary to re-polish each of the plurality of winding grooves in order to make the shapes of the plurality of winding grooves uniform. There was a problem.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、巻き掛け溝に発生する摩耗を低減させることができるエレベータ用綱車およびその製造方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an elevator sheave that can reduce wear generated in a winding groove and a method for manufacturing the same. is there.
この発明に係るエレベータ用綱車は、外周面に周方向に延びる巻き掛け溝が形成され、巻き掛け溝に吊体が嵌められる円筒形状の綱車本体と、巻き掛け溝の内壁面に設けられ、吊体に接触される金属層とを備え、金属層の硬度は、綱車本体の硬度よりも高い。 An elevator sheave according to the present invention is provided on a cylindrical sheave main body in which a winding groove extending in the circumferential direction is formed on an outer peripheral surface, and a suspension body is fitted in the winding groove, and an inner wall surface of the winding groove. The metal layer is in contact with the suspended body, and the hardness of the metal layer is higher than the hardness of the sheave body.
この発明に係るエレベータ用綱車によれば、綱車本体の巻き掛け溝の内壁面には、綱車本体の硬度よりも高い硬度の金属層が設けられる。これにより、巻き掛け溝に発生する摩耗を低減させることができる。 According to the elevator sheave according to the present invention, a metal layer having a hardness higher than the hardness of the sheave body is provided on the inner wall surface of the winding groove of the sheave body. Thereby, the abrasion which generate | occur | produces in a winding groove | channel can be reduced.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るエレベータ用綱車を備えたエレベータ装置を示す構成図である。エレベータ装置は、昇降路1に設けられ、人および貨物が内部に乗せられるかご室2と、一端部がかご室2に接続された吊体であるワイヤロープ3と、昇降路1に設けられ、ワイヤロープ3の他端部に接続されたつり合いおもり4とを備えている。また、エレベータ装置は、昇降路1に設けられ、かご室2を上下方向に案内する図示しないかご用ガイドレールと、昇降路1に設けられ、つり合いおもり4を上下方向に案内する図示しないつり合いおもり用ガイドレールとを備えている。ワイヤロープ3が移動することによって、かご室2およびつり合いおもり4は、昇降路1を互いに反対方向に昇降する。
1 is a configuration diagram illustrating an elevator apparatus including an elevator sheave according to
また、エレベータ装置は、機械室5に設けられ、かご室2およびつり合いおもり4を昇降させるエレベータ巻上機6と、機械室5に設けられた複数の滑車7とを備えている。ワイヤロープ3は、エレベータ巻上機6および滑車7に巻き掛けられている。エレベータ巻上機6が駆動することによって、ワイヤロープ3が移動する。複数の滑車7は、エレベータ巻上機6とワイヤロープ3との間に発生する摩擦力を適正の状態に保つ。
Further, the elevator apparatus is provided in the
本発明は、エレベータ巻上機6に関する内容が主旨である。したがって、エレベータ装置に含まれるその他の一般的な構成部品の説明は、省略されている。
The present invention is mainly related to the
エレベータ装置は、人および貨物を高さ方向について昇降させる。エレベータ装置に利用されるエネルギーとしては、電気エネルギー、水力エネルギーなどが挙げられる。この例では、エレベータ装置に電気エネルギーが使用される。エレベータ装置の駆動装置としては、モータが用いられる。モータは、3相交流電源の電気エネルギーを、電磁コイルを用いて回転運動エネルギーに変換する。 The elevator device raises and lowers people and cargo in the height direction. Examples of the energy used for the elevator apparatus include electric energy and hydraulic energy. In this example, electrical energy is used in the elevator apparatus. A motor is used as a drive device for the elevator apparatus. The motor converts the electrical energy of the three-phase AC power source into rotational kinetic energy using an electromagnetic coil.
モータの回転運動エネルギーは、エレベータ巻上機6とワイヤロープ3との間に発生する摩擦力によって、ワイヤロープ3の移動に使用される。ワイヤロープ3が移動することによって、かご室2およびつり合いおもり4は、昇降路1を昇降する。言い換えれば、モータの回転運動エネルギーは、かご室2およびつり合いおもり4の昇降に使用される。
Rotational kinetic energy of the motor is used to move the
なお、この例では、昇降路1よりも上方に機械室5が配置される構成について説明するが、エレベータ装置が設置される建築構造物の仕様によっては、機械室5が地上付近に配置される構成であってもよい。また、機械室5が配置される空間的な余裕が無い場合には、機械室5が無い場合であってもよい。機械室5が無い場合には、エレベータ巻上機6は、昇降路1に配置される。また、機械室5が無い場合には、エレベータ巻上機6として、薄型のエレベータ巻上機6が用いられる。
In addition, in this example, although the structure where the
かご室2としては、鉄鋼材料から構成された板金部品が用いられる。かご室2は、安全性の観点から、かご室2の内部から利用者の手および足がかご室2の外側へ容易に出ないような構成となっている。かご室2および昇降路1としては、機械強度的な観点と、消防上の観点とから、鉄鋼材料が用いられる。
As the
ワイヤロープ3としては、複数本の鋼線を撚り合わせたストランドを作り、このストランドをさらに主線を中心に撚り合わせたものが用いられる。なお、吊体としては、ワイヤロープ3に限らず、例えば、ベルトであってもよい。
As the wire rope 3, a strand in which a plurality of steel wires are twisted together is made, and the strand is further twisted around the main wire. The suspended body is not limited to the
エレベータ巻上機6とワイヤロープ3との間には、摩擦力が発生する。したがって、エレベータ巻上機6におけるワイヤロープ3が巻き掛けられる部分には、ワイヤロープ3と同等の硬度および強度が必要である。エレベータ巻上機6におけるワイヤロープ3が巻き掛けられる部分は、鉄鋼材料、鉄系合金材料などから構成されている。滑車7におけるワイヤロープ3が掛けられる部分は、エレベータ巻上機6におけるワイヤロープ3が巻き掛けられる部分と同様に、鉄鋼材料、鉄系合金材料などから構成されている。
A frictional force is generated between the
図2は、図1のエレベータ巻上機6を示す断面図である。エレベータ巻上機6は、ワイヤロープ3が巻き掛けられるエレベータ用綱車61と、エレベータ用綱車61を回転させるモータ62と、モータ62を支持するハウジング63とを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
エレベータ巻上機6は、回転するロータ側部分と、昇降路1に対して固定されるステータ側部分との2つの部分に分けられる。ステータ側部分には、ハウジング63およびモータ62の永久磁石が含まれる。ロータ側部分には、エレベータ用綱車61およびモータ62の電磁コイルが含まれる。モータ62の電磁コイルには、ステータ側部分から電流が供給される。モータ62の電磁コイルは、供給された電流を用いて磁力を発生させる。これにより、モータ62の電磁コイルは、電気エネルギーを回転運動エネルギーに変換する。
The
エレベータ用綱車61は、回転運動の中心となる円筒形状の綱車本体611を備えている。綱車本体611の外周面には、綱車本体611の周方向に延びる複数の巻き掛け溝612が形成されている。複数の巻き掛け溝612は、綱車本体611の軸方向に並べて配置されている。巻き掛け溝612には、ワイヤロープ3が嵌められる。巻き掛け溝612にワイヤロープ3が嵌められることによって、ワイヤロープ3が綱車本体611に対して常に同じ位置に巻き掛けられる。言い換えれば、ワイヤロープ3が綱車本体611に対して、綱車本体611の軸方向に移動することが規制される。
The
ハウジング63および綱車本体611は、重力鋳造法によって製造される。重力鋳造法とは、木型をマスターとして形成される砂型に溶融された鉄系合金が注ぎ込まれ、マスターと同様の形状のものを製造する方法である。
The
ハウジング63および綱車本体611のそれぞれの形状は、複雑な形状となっている。したがって、ビレットと呼ばれる鉄鋼材料の塊からハウジング63および綱車本体611を削り出すことは、経済的ではない。ハウジング63および綱車本体611の製造には、生産性に優れた重力鋳造法が用いられる。
Each shape of the
綱車本体611の材料として、重力鋳造法が適用可能な合金であって、かつ、耐摩耗性が向上する高硬度金属が用いられた場合に、綱車本体611における耐摩耗性が必要でない部分も高硬度金属から構成される。その結果、綱車本体611の材料費が上昇する。
A portion of the
綱車本体611の重力鋳造工程の後に、綱車本体611の仕上げ加工として綱車本体611の切削機械加工工程が行われる。綱車本体611の切削機械加工工程では、綱車本体611の巻き掛け溝612が仕上げられ、綱車本体611におけるモータに連結される部分および他部品に接続される部分が仕上げられる。綱車本体611の全体が高硬度金属から構成されている場合には、切削機械加工の条件幅が狭められる。これにより、綱車本体611の生産性が低下する。また、綱車本体611の全体が高硬度金属から構成されている場合に、切削加工に用いられる工具がより早く消耗し、工具の寿命がより短くなる。その結果、綱車本体611の切削加工に用いられる工具の費用が上昇する。
After the gravity casting process of the
本発明では、ハウジング63および綱車本体611の材料は、鋳鋼から構成されている。これにより、エレベータ用綱車61の経済性および生産性の向上を図ることができる。
In the present invention, the material of the
図3は、図2のエレベータ用綱車61の要部を示す拡大図である。図3では、エレベータ用綱車61における径方向についての断面を示している。エレベータ用綱車61は、巻き掛け溝612の内壁面613に設けられた金属層614をさらに備えている。この例では、金属層614は、巻き掛け溝612の内壁面613における側面の部分に設けられている。金属層614は、巻き掛け溝612に嵌められたワイヤロープ3に接触される。金属層614におけるワイヤロープ3に接触される面は、エレベータ用綱車61の接触面615となる。接触面615とワイヤロープ3との間に摩擦力が発生する。
FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the
綱車本体611の切削加工工程の後に、巻き掛け溝612の内壁面613に、金属層614が設けられる。金属層614の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高い。これにより、エレベータ用綱車61の耐摩耗性の向上を図ることができる。
After the cutting process of the sheave
図4は、図3のエレベータ用綱車61の製造方法を示す図である。巻き掛け溝612の内壁面613に金属層614を形成する方法には、LMD(Laser Metal Deposition)法が用いられる。LMD法では、加工対象となる母材、つまり、巻き掛け溝612の内壁面613に対して、波長が1000nm程度のエネルギー密度が極めて高いレーザ光をレーザ装置8から照射する。巻き掛け溝612の内壁面613におけるレーザ光が照射された部分は、レーザ光によって瞬間的に溶融する。巻き掛け溝612の内壁面613における溶融池に対して、巻き掛け溝612の内壁面613に対して相溶性のある金属粉末、金属線などの溶接材が供給装置9から供給される。これにより、巻き掛け溝612の内壁面613に溶接ビードが盛り付けられる。
FIG. 4 is a diagram showing a method of manufacturing the
LMD法による巻き掛け溝612の内壁面613の金属層形成工程では、巻き掛け溝612の内壁面613におけるレーザ光が照射される部分に高圧の不活性ガスが噴射される。不活性ガスとしては、例えば、アルゴンが挙げられる。巻き掛け溝612に高圧の不活性ガスが噴射されることによって、巻き掛け溝612の内壁面613に形成された溶融池が冷却して固化するまで、溶融池が保護される。これにより、溶接ビードの酸化反応が抑制される。溶接材として粉末状の金属が噴射される場合には、綱車本体611と供給装置9とを図示しないチャンバの内部に格納し、チャンバの内部に不活性ガスを充満させる。これにより、溶接ビードの酸化反応を抑制する不活性ガスの流れと粉末状の金属の流れとが互いに当たることが防止される。
In the metal layer forming step of the
レーザパスの1回あたりに形成される溶接ビードは、幅方向寸法が1mm~3mm程度、高さ方向寸法が1mm程度である。直径寸法が数cmのワイヤロープ3が嵌められる巻き掛け溝612の内壁面613に金属層614を形成する場合には、レーザパスが複数回走査される。
The weld bead formed per laser pass has a width dimension of about 1 mm to 3 mm and a height dimension of about 1 mm. When the
この例では、レーザ装置として、波長が1000nm程度のファイバレーザ装置が用いられる。レーザ装置として個体レーザ装置が用いられる場合には、溶接ビードの幅方向寸法を数十mm程度まで広げることが可能である。 In this example, a fiber laser device having a wavelength of about 1000 nm is used as the laser device. When a solid laser device is used as the laser device, the width dimension of the weld bead can be expanded to about several tens of millimeters.
LMD法によって形成される高硬度の金属層614の表面形状には、一般的な溶接ビードの表面形状と同様に、うねりおよび凹凸が発生する。したがって、LMD法によって形成される高硬度の金属層614には、ワイヤロープ3が面接触することができない。そこで、LMD法によって高硬度の金属層614が形成された後に、高硬度の金属層614の表面には、切削機械加工による仕上げ加工を行う必要がある。切削機械加工によって、高硬度の金属層614のうねりが低減され、高硬度の金属層614の表面粗さが小さくなる。
In the surface shape of the high-
次に、エレベータ用綱車61の製造方法について説明する。図5は、図3のエレベータ用綱車61の製造方法を示すフローチャートである。まず、ステップS101において、重力鋳造工程が行われる。重力鋳造工程では、重力鋳造法によって綱車本体611が形成される。
Next, a method for manufacturing the
重力鋳造工程の後、ステップS102において、綱車本体仕上げ工程が行われる。綱車本体仕上げ工程では、巻き掛け溝612の内壁面613の切削機械加工が行われる。重力鋳造工程および綱車本体仕上げ工程から綱車本体形成工程が構成されている。
After the gravity casting process, a sheave main body finishing process is performed in step S102. In the sheave main body finishing process, cutting machining of the
綱車本体仕上げ工程の後、ステップS103において、金属層形成工程が行われる。金属層形成工程では、LMD法によって巻き掛け溝612の内壁面613に金属層614が形成される。
After the sheave main body finishing process, a metal layer forming process is performed in step S103. In the metal layer forming step, the
金属層形成工程の後、ステップS104において、金属層仕上げ工程が行われる。金属層仕上げ工程では、金属層614における接触面615の切削機械加工が行われる。以上により、エレベータ用綱車61の製造手順が終了する。
After the metal layer forming process, a metal layer finishing process is performed in step S104. In the metal layer finishing process, cutting machining of the
以上説明したように、この発明の実施の形態1に係るエレベータ用綱車61によれば、綱車本体611の巻き掛け溝612の内壁面613には、綱車本体611の硬度よりも高い硬度の金属層614が設けられる。これにより、エレベータ用綱車61の巻き掛け溝612に発生する摩耗を低減させることができる。不均一に摩耗する複数の巻き掛け溝612の耐摩耗性を向上させることによって、エレベータ装置の保守メンテナンスにおける巻き掛け溝612の再加工の頻度を低減させることができる。その結果、保守メンテナンスによるエレベータ装置の停止時間を削減することができる。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態1に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程において、綱車本体611の溝の内壁面613には、綱車本体611の硬度よりも高い硬度の金属層614が設けられる。これにより、エレベータ用綱車61の巻き掛け溝612に発生する摩耗を低減させることができる。
Further, according to the method of manufacturing the
また、このエレベータ用綱車61の製造方法は、金属層形成工程では、Laser Metal Deposition法によって、金属層614が形成される。これにより、巻き掛け溝612の内壁面613に金属層614を容易に形成することができる。
Further, in the method of manufacturing the
また、このエレベータ用綱車61の製造方法は、金属層形成工程の後、金属層614の表面を切削する金属層仕上げ工程をさらに備えている。これにより、金属層614の接触面615とワイヤロープ3とをより確実に面接触させることができる。
The manufacturing method of the
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態2に係るエレベータ用綱車61の金属層614は、巻き掛け溝612の内壁面613に対する溶接材となる金属層本体616と、金属層本体616の内部に設けられた複数の耐摩耗粒子617とを有している。金属層614は、金属複合組織である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of an elevator sheave according to
金属層本体616は、LMD法において溶接ビードが形成される時に綱車本体611に対して相溶性がある金属から構成されている。また、金属層本体616は、綱車本体611の組成と同様の組成の金属から構成されている。また、金属層本体616は、綱車本体611の線膨張係数と同様の線膨張係数の金属から構成されている。
The
耐摩耗粒子617の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高い。これにより、金属層614の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高くなる。LMD法において溶接ビードが形成される時には、粉末状の耐摩耗粒子617が供給される。また、LMD法において溶接ビードが形成される時には、多層化された溶接ビードが形成される。金属層614における耐摩耗粒子617の密度は、金属層614の肉厚方向について均一である。その他の構成は、実施の形態1と同様である。
The hardness of the wear
実施の形態1では、巻き掛け溝612の内壁面613に対して高硬度の金属が溶接材として使用される。したがって、実施の形態1では、使用される金属の種類および金属の機能に制限がある。一方、実施の形態2では、金属層本体616として綱車本体611に対して相溶性のある金属が用いられ、耐摩耗粒子617として綱車本体611に対して相溶性の無い金属粒子が用いられる。これにより、エレベータ用綱車61のさらなる耐摩耗性の向上を図ることができる。
In the first embodiment, a metal having high hardness is used as a welding material for the
以上説明したように、この発明の実施の形態2に係るエレベータ用綱車61によれば、金属層614は、巻き掛け溝612の内壁面613に対する溶接材となる金属層本体616と、金属層本体616の内部に設けられ、綱車本体611の硬度よりも高い硬度の複数の耐摩耗粒子617とを有している。これにより、エレベータ用綱車61のさらなる耐摩耗性の向上を図ることができる。
As described above, according to the
また、耐摩耗粒子617の密度は均一となっている。これにより、金属層614に摩耗が発生した場合であっても、金属層614の耐摩耗性の低下を抑制することができる。
Further, the density of the wear-
また、この発明の実施の形態2に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程では、巻き掛け溝612の内壁面613に対する溶接材となる金属層本体616と、金属層本体616の内部に設けられ、綱車本体611の硬度よりも高い硬度の複数の耐摩耗粒子617とを有する金属層614が形成される。これにより、エレベータ用綱車61のさらなる耐摩耗性の向上を図ることができる。
In addition, according to the method of
また、この発明の実施の形態2に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程では、耐摩耗粒子617の密度が均一にされる。これにより、金属層614に摩耗が発生した場合であっても、金属層614の耐摩耗性の低下を抑制することができる。
Further, according to the method of manufacturing the
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態3に係るエレベータ用綱車61では、耐摩耗粒子617の密度が、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くなる。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to
LMD法において溶接ビードが形成される時には、巻き掛け溝612の内壁面613から離れるにつれて、徐々に高硬度の耐摩耗粒子617の噴射量が増加される。これにより、金属層614における巻き掛け溝612の内壁面613に近い部分の耐摩耗粒子617の量を少なくすることができる。その他の構成は、実施の形態2と同様である。
When the weld bead is formed in the LMD method, the amount of the high-hardness wear-
以上説明したように、この発明の実施の形態3に係るエレベータ用綱車61によれば、耐摩耗粒子617の密度は、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くなる。これにより、金属層614の耐摩耗性を維持するとともに、金属層614に含まれる耐摩耗粒子617の量を少なくすることができる。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態3に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程では、耐摩耗粒子617の密度が、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くされる。これにより、金属層614に含まれる耐摩耗粒子617の量を少なくすることができる。
Further, according to the method of
実施の形態4.
図8は、この発明の実施の形態4に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態4に係るエレベータ用綱車61では、金属層614は、第1溶接金属と、綱車本体611の硬度よりも高い硬度の第2溶接金属とから構成されている。第1溶接金属は、LMD法において溶接ビードが形成される時に綱車本体611に対して相溶性がある金属から構成されている。また、第1溶接金属は、綱車本体611の組成と同様の組成の金属から構成されている。また、第1溶接金属は、綱車本体611の線膨張係数と同様の線膨張係数の金属から構成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of an elevator sheave according to
第2溶接金属は、LMD法において溶接ビードが形成される時に第1溶接金属に対して相溶性がある金属から構成されている。また、第2溶接金属は、第1溶接金属の硬度よりも高い硬度となっている。金属層614における第1溶接金属に対する第2溶接金属の比率は、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くなる。
The second weld metal is made of a metal that is compatible with the first weld metal when the weld bead is formed in the LMD method. The second weld metal has a hardness higher than that of the first weld metal. The ratio of the second weld metal to the first weld metal in the
耐摩耗性の向上の機能については第2溶接金属が担い、第1溶接金属は巻き掛け溝612の内壁面613と第2溶接金属との間で緩衝層としての役割を果たす。溶接ビードの形成時に、溶接割れである不良発生を抑制することができる。その他の構成は、実施の形態2と同様である。
The function of improving wear resistance is performed by the second weld metal, and the first weld metal serves as a buffer layer between the
以上説明したように、この発明の実施の形態4に係るエレベータ用綱車61によれば、金属層614における第1溶接金属に対する第2溶接金属の比率は、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くなる。これにより、溶接ビードの形成時に、溶接割れである不良発生を抑制することができる。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態4に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程では、金属層614における第1溶接金属に対する第2溶接金属の比率が、巻き掛け溝612の内壁面613から金属層614におけるワイヤロープ3に接触される接触面615に向かうにつれて高くされる。これにより、溶接ビードの形成時に、溶接割れである不良発生を抑制することができる。
Moreover, according to the method of
実施の形態5.
図9は、この発明の実施の形態5に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態5に係るエレベータ用綱車61では、金属層614は、第1溶接金属から構成される第1溶接金属層片618と、第2溶接金属から構成される第2溶接金属層片619とを備えている。第1溶接金属層片618は、巻き掛け溝612の内壁面613に重ねて配置される。第2溶接金属層片619は、第1溶接金属層片618に重ねて配置される。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to
第2溶接金属層片619の硬度は、第1溶接金属層片618の硬度よりも高い。また、第2溶接金属層片619の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高い。LMD法では、第1溶接金属層片618が形成された後に、第2溶接金属層片619が形成される。その他の構成は、実施の形態4と同様である。
The hardness of the second weld
以上説明したように、この発明の実施の形態5に係るエレベータ用綱車61によれば、金属層614は、巻き掛け溝612の内壁面613に重ねて設けられ、第1溶接金属から構成された第1溶接金属層片618と、第1溶接金属層片618に重ねて設けられ、第2溶接金属から構成された第2溶接金属層片619とを有している。これにより、溶接ビードの形成時に、溶接割れである不良発生を抑制することができる。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態5に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、金属層形成工程では、第1溶接金属から構成された第1溶接金属層片618が巻き掛け溝612の内壁面613に重ねて形成され、第2溶接金属から構成される第2溶接金属層片619が第1溶接金属層片618に重ねて形成される。これにより、溶接ビードの形成時に、溶接割れである不良発生を抑制することができる。
Further, according to the method of manufacturing the
実施の形態6.
図10は、この発明の実施の形態6に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態6に係るエレベータ用綱車61では、巻き掛け溝612の内壁面613に凹凸620が形成されている。凹凸620の振幅は、1mm~5mm程度となっている。凹凸620が内壁面613に形成されることによって、内壁面613と金属層614との間の接触面積が増加する。凹凸620は、内壁面613に対する金属層614の剥離を抑制する。
FIG. 10 is a sectional view showing an essential part of an elevator sheave according to
凹凸620は、重力鋳造工程において形成される。具体的には、綱車本体611が形成される鋳型の表面における凹凸620に対応する部分に凹凸が形成され、この鋳型を用いて綱車本体611が形成されると同時に凹凸620が形成される。なお、凹凸620は、重力鋳造工程の後に、切削機械加工工程において形成されてもよい。言い換えれば、凹凸620は、綱車本体形成工程において形成される。
The
金属層614は、金属層形成工程において、LMD法を用いて巻き掛け溝612の内壁面613の凹凸620に形成される。金属層614の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高い。金属層614の線膨張係数は、綱車本体611の線膨張係数と異なっている。その他の構成は、実施の形態1と同様である。なお、その他の構成は、実施の形態2から実施の形態5までの何れかと同様であってもよい。
The
以上説明したように、この発明の実施の形態6に係るエレベータ用綱車61によれば、巻き掛け溝612の内壁面613には、凹凸620が形成されている。これにより、LMD法において金属層614が形成される時に、熱応力によって金属層614に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、金属層614と綱車本体611との間に発生する熱ひずみによって、金属層614に破損が発生することが抑制され、また、金属層614が綱車本体611から剥離することが抑制される。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態6に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、綱車本体形成工程では、巻き掛け溝612の内壁面613に凹凸620が形成される。これにより、LMD法において金属層614が形成される時に、熱応力によって金属層614に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、金属層614と綱車本体611との間に発生する熱ひずみによって、金属層614に破損が発生することが抑制され、また、金属層614が綱車本体611から剥離することが抑制される。
Further, according to the method of manufacturing the
実施の形態7.
図11は、この発明の実施の形態7に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態7に係るエレベータ用綱車61では、金属層614は、実施の形態5の第1溶接金属と同一の金属から構成される緩衝金属層片621と、実施の形態5の第2溶接金属と同一の金属から構成される溶接金属層片622とを備えている。緩衝金属層片621は、巻き掛け溝612の内壁面613に重ねて配置される。溶接金属層片622は、緩衝金属層片621に重ねて配置される。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main parts of an elevator sheave according to
溶接金属層片622の硬度は、緩衝金属層片621の硬度よりも高い。また、溶接金属層片622の硬度は、綱車本体611の硬度よりも高い。その他の構成は、実施の形態5と同様である。なお、実施の形態6と同様に、巻き掛け溝612の内壁面613に凹凸620が形成されてもよい。
The hardness of the weld
次に、緩衝金属層片621を巻き掛け溝612の内壁面613に形成する工程について説明する。図12は、図11の綱車本体611および緩衝金属層片621が形成される鋳型を示す断面図である。図13は、図12の鋳型によって製造された綱車本体611および緩衝金属層片621を示す断面図である。重力鋳造工程では、まず、綱車本体611および緩衝金属層片621が形成される鋳型10における緩衝金属層片621が形成される領域に緩衝金属層片621が設置される。その後、鋳型10に、溶融された合金が注ぎ込まれる。これにより、綱車本体611が形成されると同時に緩衝金属層片621が形成される。その後、LMD法によって、溶接金属層片622が緩衝金属層片621に重ねて形成される。言い換えれば、金属層形成工程は、綱車本体611と同時に緩衝金属層片621が形成される緩衝金属層片形成工程と、緩衝金属層片形成工程の後に溶接金属層片622が形成される溶接金属層片形成工程とを有している。
Next, a process of forming the buffer
以上説明したように、この発明の実施の形態7に係るエレベータ用綱車61によれば、金属層614は、内壁面613に重ねて設けられ、第1溶接金属と同一の金属から構成された緩衝金属層片621と、緩衝金属層片621に重ねて設けられ、第2溶接金属と同一の金属から構成された溶接金属層片622とを有している。これにより、LMD法において溶接金属層片622が形成される時に、熱応力によって溶接金属層片622に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、溶接金属層片622と緩衝金属層片621との間に発生する熱ひずみによって、溶接金属層片622に破損が発生することが抑制され、また、溶接金属層片622が緩衝金属層片621から剥離することが抑制される。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態7に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、緩衝金属層片621は、綱車本体611が形成されると同時に巻き掛け溝612の内壁面613に重ねて形成され、溶接金属層片622は、緩衝金属層片621に重ねて形成される。これにより、LMD法において溶接金属層片622が形成される時に、熱応力によって溶接金属層片622に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、溶接金属層片622と緩衝金属層片621との間に発生する熱ひずみによって、溶接金属層片622に破損が発生することが抑制され、また、溶接金属層片622が緩衝金属層片621から剥離することが抑制される。
Further, according to the method of manufacturing the
実施の形態8.
図14は、この発明の実施の形態8に係るエレベータ用綱車の要部を示す断面図である。実施の形態8に係るエレベータ用綱車61では、綱車本体611は、巻き掛け溝612の内壁面613が形成された内壁面部分623と、内壁面部分623と一体に形成されたた綱車本体内側部分624とを有している。綱車本体内側部分624は、内壁面部分623よりも綱車本体611の径方向について内側に配置されている。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 14 is a sectional view showing a main part of an elevator sheave according to the eighth embodiment of the present invention. In the
内壁面部分623は、綱車本体内側部分624を構成する素材と、この素材に対して相溶性があり、実施の形態5の第1溶接金属と同一の金属である緩衝金属とから構成されている。内壁面部分623は、綱車本体内側部分624に対して改質されている。金属層614は、実施の形態5の第2溶接金属と同一の金属から構成されている。
The inner
図15は、図14の綱車本体611が形成される鋳型を示す断面図である。図16は、図15の鋳型によって製造された綱車本体611を示す断面図である。鋳型10における鋳物の綱車本体611が形成される面の一部は、粉末DED(Direct Energy Deposition)、ワイヤDEDなどの金属三次元造形によって製造される。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a mold on which the
重力鋳造工程では、鋳型10における綱車本体611が形成される領域に粉末状の緩衝金属625が設置される。その後、鋳型10に、溶融された合金が注ぎ込まれる。これにより、綱車本体611における内壁面部分623は、改質領域となる。その後、LMD法によって、金属層614が形成される。その他の構成は、実施の形態7と同様である。
In the gravity casting process, a
以上説明したように、この発明の実施の形態8に係るエレベータ用綱車61によれば、綱車本体611は、巻き掛け溝612の内壁面613が形成された内壁面部分623と、内壁面部分623と一体に形成された綱車本体内側部分624とを有している。内壁面部分623は、綱車本体内側部分624を構成する素材と、この素材に対して相溶性がある金属とから構成されている。これにより、LMD法において金属層614が形成される時に、熱応力によって金属層614に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、金属層614と綱車本体611との間に発生する熱ひずみによって、金属層614に破損が発生することが抑制され、また、金属層614が綱車本体611から剥離することが抑制される。
As described above, according to the
また、この発明の実施の形態8に係るエレベータ用綱車61の製造方法によれば、綱車本体形成工程では、内壁面部分623と綱車本体内側部分624とが形成される。内壁面部分623は、綱車本体内側部分624を構成する素材と、この素材に対して相溶性がある金属とから構成されている。これにより、これにより、LMD法において金属層614が形成される時に、熱応力によって金属層614に割れが発生することが抑制される。また、エレベータ用綱車61が使用されている場合であってエレベータ用綱車61に温度変化が発生した場合に、金属層614と綱車本体611との間に発生する熱ひずみによって、金属層614に破損が発生することが抑制され、また、金属層614が綱車本体611から剥離することが抑制される。
Further, according to the method of manufacturing the
1 昇降路、2 かご室、3 ワイヤロープ、4 つり合いおもり、5 機械室、6 エレベータ巻上機、7 滑車、8 レーザ装置、9 供給装置、61 エレベータ用綱車、62 モータ、63 ハウジング、611 綱車本体、612 巻き掛け溝、613 内壁面、614 金属層、615 接触面、616 金属層本体、617 耐摩耗粒子、618 第1溶接金属層片、619 第2溶接金属層片、620 凹凸、621 緩衝金属層片、622 溶接金属層片、623 内壁面部分、624 綱車本体内側部分、625 緩衝金属。 1 hoistway, 2 cabs, 3 wire ropes, 4 counterweights, 5 machine rooms, 6 elevator hoisting machines, 7 pulleys, 8 laser units, 9 supply units, 61 elevator sheaves, 62 motors, 63 housings, 611 Sheave body, 612 winding groove, 613 inner wall surface, 614 metal layer, 615 contact surface, 616 metal layer body, 617 wear-resistant particles, 618 first weld metal layer piece, 619 second weld metal layer piece, 620 unevenness, 621 buffer metal layer piece, 622 weld metal layer piece, 623 inner wall surface part, 624 sheave body inner part, 625 buffer metal.
Claims (19)
前記巻き掛け溝の内壁面に設けられ、前記吊体に接触される金属層と
を備え、
前記金属層の硬度は、前記綱車本体の硬度よりも高いエレベータ用綱車。 A cylindrical sheave body in which a winding groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface, and a suspended body is fitted in the winding groove;
A metal layer provided on the inner wall surface of the winding groove and in contact with the suspended body;
The elevator sheave is higher in hardness than the sheave body.
前記金属層における前記第1溶接金属に対する前記第2溶接金属の比率は、前記巻き掛け溝の内壁面から前記金属層における前記吊体に接触される接触面に向かうにつれて高くなっている請求項1に記載のエレベータ用綱車。 The metal layer is composed of a first weld metal that is compatible with the inner wall surface of the winding groove and a second weld metal having a hardness higher than the hardness of the sheave body,
2. The ratio of the second weld metal to the first weld metal in the metal layer increases from an inner wall surface of the winding groove toward a contact surface in contact with the suspended body in the metal layer. The elevator sheave described in 1.
前記内壁面部分は、前記綱車本体内側部分を構成する素材と、前記素材に対して相溶性がある金属とから構成されており、
前記金属層は、前記綱車本体内側部分の硬度よりも高い硬度の金属から構成されている請求項1に記載のエレベータ用綱車。 The sheave body has an inner wall surface portion on which an inner wall surface of the winding groove is formed, and a sheave body inner portion formed integrally with the inner wall surface portion,
The inner wall surface portion is composed of a material constituting the inner portion of the sheave body, and a metal compatible with the material,
The elevator sheave according to claim 1, wherein the metal layer is made of a metal having a hardness higher than that of the inner portion of the sheave body.
硬度が前記綱車本体の硬度よりも高く、吊体に接触される金属層が前記巻き掛け溝の内壁面に形成される金属層形成工程と
を備えたエレベータ用綱車の製造方法。 A sheave body forming step in which a cylindrical sheave body in which a winding groove extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface is formed;
A method of manufacturing an elevator sheave, comprising: a metal layer forming step in which a hardness of the sheave body is higher than a hardness of the sheave body and a metal layer in contact with a suspended body is formed on an inner wall surface of the winding groove.
前記金属層形成工程では、前記金属層における前記第1溶接金属に対する前記第2溶接金属の比率が、前記巻き掛け溝の内壁面から前記金属層における前記吊体に接触される接触面に向かうにつれて高くされる請求項9または請求項10に記載のエレベータ用綱車の製造方法。 The metal layer is composed of a first weld metal that is compatible with the inner wall surface of the winding groove and a second weld metal having a hardness higher than the hardness of the sheave body,
In the metal layer forming step, the ratio of the second weld metal to the first weld metal in the metal layer is directed from the inner wall surface of the winding groove toward the contact surface in contact with the suspended body in the metal layer. The method for manufacturing an elevator sheave according to claim 9 or 10, wherein the elevator sheave is raised.
前記緩衝金属層片は、前記綱車本体が形成されると同時に前記巻き掛け溝の内壁面に重ねて形成され、
前記溶接金属層片は、前記緩衝金属層片に重ねて形成される請求項9または請求項10に記載のエレベータ用綱車の製造方法。 The metal layer includes a buffer metal layer piece made of a metal compatible with an inner wall surface of the winding groove, and a weld metal layer piece made of a metal having a hardness higher than the hardness of the sheave body. And consists of
The buffer metal layer piece is formed on the inner wall surface of the winding groove at the same time as the sheave body is formed,
The method of manufacturing an elevator sheave according to claim 9 or 10, wherein the weld metal layer piece is formed so as to overlap the buffer metal layer piece.
前記内壁面部分は、前記綱車本体内側部分を構成する素材と、前記素材に対して相溶性がある金属とから構成されており、
前記金属層は、前記綱車本体内側部分の硬度よりも高い硬度の金属から構成されている請求項9または請求項10に記載のエレベータ用綱車の製造方法。 In the sheave body forming step, an inner wall surface portion in which an inner wall surface of the winding groove is formed, and a sheave body inner portion formed integrally with the inner wall surface portion are formed,
The inner wall surface portion is composed of a material constituting the inner portion of the sheave body, and a metal compatible with the material,
The method for manufacturing an elevator sheave according to claim 9 or 10, wherein the metal layer is made of a metal having a hardness higher than that of the inner portion of the sheave body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020521257A JP6949212B2 (en) | 2018-05-21 | 2019-05-21 | Elevator sheaves and their manufacturing methods |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-097044 | 2018-05-21 | ||
| JP2018097044 | 2018-05-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019225613A1 true WO2019225613A1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68615821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/020143 Ceased WO2019225613A1 (en) | 2018-05-21 | 2019-05-21 | Elevator sheave and method for manufacturing same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6949212B2 (en) |
| WO (1) | WO2019225613A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069000A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toshiba Elevator Co Ltd | Elevator device |
| JP2009161335A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Hitachi Ltd | Elevator sheave |
| WO2009147749A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 三菱電機株式会社 | Elevator device |
| JP2011042424A (en) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Elevator hoisting machine sheave |
| JP2011148609A (en) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Hitachi Ltd | Rope wrapping method and member of elevator |
| JP2012513355A (en) * | 2008-12-23 | 2012-06-14 | オーチス エレベータ カンパニー | Control of wear and friction at the contact point between metal rope and sheave |
-
2019
- 2019-05-21 WO PCT/JP2019/020143 patent/WO2019225613A1/en not_active Ceased
- 2019-05-21 JP JP2020521257A patent/JP6949212B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069000A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toshiba Elevator Co Ltd | Elevator device |
| JP2009161335A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Hitachi Ltd | Elevator sheave |
| WO2009147749A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | 三菱電機株式会社 | Elevator device |
| JP2012513355A (en) * | 2008-12-23 | 2012-06-14 | オーチス エレベータ カンパニー | Control of wear and friction at the contact point between metal rope and sheave |
| JP2011042424A (en) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Elevator hoisting machine sheave |
| JP2011148609A (en) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Hitachi Ltd | Rope wrapping method and member of elevator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6949212B2 (en) | 2021-10-13 |
| JPWO2019225613A1 (en) | 2020-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5722791B2 (en) | Surface reformation of sheave in hoistway | |
| CN102453904B (en) | Method for preparing wear-resistant coating on surface of driving sheave race of elevator by laser cladding | |
| US20100133046A1 (en) | Elevator system, suspension element for an elevator system, and device for manufacturing a suspension element | |
| CN1711206A (en) | Elevator with a movable elevator car | |
| KR101358279B1 (en) | Wear and friction control of metal rope and sheave interfaces | |
| CZ300624B6 (en) | Elevator | |
| JP6949212B2 (en) | Elevator sheaves and their manufacturing methods | |
| JP5591767B2 (en) | Thin hoisting machine and elevator equipment | |
| EP1602612A1 (en) | Elevator apparatus | |
| JP6485673B1 (en) | Elevator equipment | |
| JP5798029B2 (en) | Elevator hoisting machine | |
| JP4762907B2 (en) | Elevator equipment | |
| CN101481885B (en) | steel cable | |
| JP2005529042A (en) | elevator | |
| JPWO2002016247A1 (en) | elevator equipment | |
| JP2010001102A (en) | Elevator hoisting machine | |
| JP2009167544A (en) | Wire rope | |
| JP2000351552A (en) | Machine room-less elevator | |
| JPWO2009147749A1 (en) | Elevator equipment | |
| WO2023012865A1 (en) | Elevator sheave | |
| JP7294552B2 (en) | Elevator sheave and elevator rope winding method | |
| JP4802844B2 (en) | Elevator equipment | |
| EP1516844A1 (en) | Elevator equipment | |
| JP7618377B1 (en) | Elevator equipment and repair method thereof | |
| JP5858737B2 (en) | Method for manufacturing elevator hoisting machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19807739 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020521257 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19807739 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |