[发明专利]难自转性钢索

说明书

本发明涉及用于吊车及卷扬机等实用性极佳的难自转性钢索，这种钢索可充分适用于以高扬程、多层卷绕的装卸机械以及建筑机械等。

作为使用于吊车及卷扬机等装卸机械和建筑机械的钢索，通常有由JIS标准（日本工业标准）（JIS    G    3525）规定的IWRC    6×Fi（29）、IWRC    6×WS（31）等6股钢索、或扁平式绞合钢索、多层绞合钢索，这些钢索的直径约为8～20mm。

这种钢索在使用中受到通过滑轮等反复弯曲、由于在高扬程下装载、卸载引起的荷载变动、通过绞车鼓盘反复卷绕、以及钢索之间的强烈摩擦等作用。因此，不仅希望钢索的耐疲劳性好、而且也希望鼓盘上的卷绕性和耐断裂性良好。

特别是由于起吊货物等使钢索受到张力作用时，在钢索中将产生要向退扭方向自转的转矩。所以，对于钢索要求具有在钢索中发生的转矩小、难于自转（回扭）的性质，即要求具有极好的难自转（回扭）性。

但是，在现有的6股钢索中，虽然耐疲劳性、鼓盘上的卷绕性和耐断裂性良好，但是难自转性很差，所以，在高扬程的起吊作业中容易发生缠绕等现象。为了改善难自转性，对于6股钢索有人提出增长钢索搓捻丝距，但是，如果增长钢索搓捻丝距，在鼓盘上的卷绕性将变差。另外，如果使钢索芯的搓捻方向与钢索的搓捻方向相反，可以提高难自转性，但是由于搓捻的不平衡将使耐断裂性降低。并且，在使用中钢索芯突出到绞合钢丝外侧的危险性也提高。

另外，在现有的扁平式绞合钢索中，虽然难自转性良好，但是绞合钢丝中插入的钢索芯小，容易变形，引起钢索搓捻丝距增大，从而使耐疲劳性、在鼓盘上的卷绕性、耐断裂性变坏。

另外，在现有的多层绞合钢索中，虽然难自转性、耐断裂性良好，但耐疲劳性差，并且制造成本高。

这样，现有的钢索不能同时满足难自转性、耐疲劳性、鼓盘上的卷绕性和耐断裂性等各种特性，特别是难于适合近来高扬程、多层卷绕的装卸机械及建筑机械的要求。

在现在使用的粗地形（rough terrain crane）吊车中，在4个吊钩的情况下，扬程H与滑轮直径D之比约为90（H/D=90）。理论上退扭转矩系数K应为58×10^-3，可以供给增大钢索搓捻丝距或缩距绞合丝距的难自转性钢索。

但是，随着粗地形吊车的高扬程化，今后将进一步希望能与240mm的滑轮直径、吊高约26m的H/D＝110（相当于K=45×10^-3）对应的难自转性钢索达到实用化程度。

本发明就是着眼于这一点而提出的，其目的指在提供一种实用性极佳的难自转性钢索，它的难自转性、耐疲劳性、鼓盘上的卷绕性和耐断裂性等各种特性均良好，非常适合于高扬程、多层卷绕的装卸机械及建筑机械使用，可以满足粗地形吊车的高扬程化所需的H/D＝110（K=45×10^-3）的要求。

本发明的一种难自转性钢索的特征在于：具有多层搓捻的绞合钢丝芯和多根外侧绞合钢丝，多层搓捻的绞合钢丝芯至少在最外层具有外周面平滑的异形截面的钢丝；多根外侧绞合钢丝位于该绞合钢丝芯的周围，以与绞合钢丝芯的搓捻方向相同的方向搓捻而成。将上述外侧绞合钢丝与上述绞合钢丝芯反向搓捻在一起形成钢索，并且钢索的搓捻丝距倍数大于上述外侧绞合钢丝的搓捻丝距倍数。

这时，如果使绞合钢丝芯的外径与外侧绞合钢丝的外径之比处于1.04～1.20的范围内，就可以进一步提高难自转性、耐疲劳性、耐断裂性等各种特性。

多层搓捻的绞合钢丝芯的结构最好是在将含有异形截面的钢丝的一次绞合钢丝T（1＋N₁+N₁）搓捻合在一起后，再搓捻上含有异形截面钢丝的二次绞合钢丝（N₂+N₂）形成T-SeS[（

1＋N₁+N₁）＋N₂+N₂］。这里，符号“T”定义为表示其结构钢丝或绞合钢丝成异形截面。在绞合钢丝芯中，最好将基线数限定在6≤N₁≤18、12≤N₂≤24的范围内。如果基线数太少，将影响钢索的柔软性，从而使挠性降低（难于使钢索弯曲）。如果基线数太多，则各基线太细，基线由于摩擦等受到磨损、容易发生内部断线。