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拖链,chainflex® 高柔性电缆,电缆,定制系统,装配拖链

徐晓苓

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dry-tech® 轴承技术

冯紫慧

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CN(ZH)

chainflex® 高柔性电缆持久耐用 - 否则退货!

chainflex® 电缆的设计理念和卖点以及我们对电缆设计自信的原因

客户所需要的好的能量供应系统就是能够正常工作,因此,它需要 系统中所有的元件运行正常,包括用于该系统中的电缆。从上世纪 80年代早期开始,工业自动化令能量供应系统经常超负荷运作,导 致电缆无法正常工作,在某些严重的情况下,电缆“起旋”和断裂 导致整个生产线停产,造成了巨大的经济损失。 为了帮助客户找到解决问题的方法,易格斯决定开发新产品。作 为全球性的跨国公司,易格斯开始发展完整的拖链系统。现在所 有的拖链和chainflex®系列电缆都来自同一个生产地,并且有根据 实际工作环境提供的系统保证,凭借1989年以来不断积累的技术 和严格的测试。我们的电缆设计理念不断更新。现在我们致力于 帮助世界所有厂家的机器都无故障地持续运行。

图一: 分层成缆拖链电缆的特点
图二:chainflex®电缆的芯线辫织结构
图三:围绕中间芯的多束式电缆
1

羊毛

2

挤压的不抗拉中心材料

3

分层编织的芯线

1

单芯线以短节距束绞

2

高抗扭力中间加强芯

3

高耐磨甲胄式挤压外护套

1

具有最佳编织角度的全屏蔽层

2

衬料填充挤压成型内部护套

3

高抗拉中心材料

如何预防“起旋”现象?

图4:常规所谓适用于拖链的电缆在10xd情况下,仅经过400,000次循环后 这里的“corkscrews”并非指品酒师手里有用的器具,相反的, 它是指过度的拉伸对导向电缆及运动电缆造成的永久性变形,而 这种变形随即导致芯线的断裂。那么要如何预防“起旋”呢?除 了整个拖链系统的合理设计,另外一个重要的因素就是电缆的结 构。基本来说,分层芯线和成束芯线电缆有明显的差异。
电缆扭曲 拖链中损坏的电缆
电缆扭曲
电缆扭曲

分层成缆电缆的特点

分层成缆的电缆易于制造,是所谓的低价“适用于拖链”的电 缆。但是,当起旋导致整个系统无法运行时,当初廉价的诱惑就 转化为高价的错误,这些问题是如何产生的呢?让我们看一下这 种电缆的结构在分层成缆的电缆线中,电缆的芯线大多围绕中心线被紧紧的绞 成几层,外面包裹的管状护套。在屏蔽电缆中,芯线被羊毛织物 或箔金材料包裹。那么当这样的一根12芯的电缆进行常规运行 时,会发生什么情况呢? 当电缆弯曲受力时,电缆的内径受压而外径受拉。起初由于材料 的弹性,电缆能正常工作,但不久之后,材料过度受力导致材料 永久变形。经过这种特殊的挤压过程,电缆的芯线形成不同的受压和拉伸区域。起旋现象就产生了。大多数情况下,电缆会很快断裂。

我们从1989年起花费巨额的资金对多束成缆的电缆进行了数百万次的有效测试

多束成缆电缆的内部结构是精密的编织结构,这基本解决了上面 提到的问题。这里litz电缆由一种特殊的沥青绞成缆,再将芯线单 独绞成束。下一步是将芯线围绕一个抗拉材料做的中心绞成束, 这个是真正的中央芯线。 由于多重绞成束的工艺,在电缆内部,芯线多次改变弯曲电缆的 内径和外径。高度紧拉的中心线周围的拉力和压力彼此平衡,使 得电缆的内部结构有可靠的稳定性。因此电缆在最大的弯曲受力 作用也能保持稳定。

什么是EMC问题和屏蔽线破损

原则上,电缆屏蔽必须完成两项目标:

保护电缆不受外部干扰

在把干扰传送到外部之前,将干扰屏蔽

由于错误的干扰会严重损害系统本身或外部系统,所以屏蔽的两 个任务同等重要。此外,更重要的问题是不正确的屏蔽从外观无 法察觉,这使故障检修系统的工作变得非常困难。这些问题是如 何产生的呢?

从电缆的内部构造中,我们能够再次找到答案,电缆的屏蔽是否 是为运动着的电缆设计的呢?
屏蔽静止的电缆十分简单,但是要保证持续运动的屏蔽电缆就会困难 很多。在一些所谓的“适合拖链" 的电缆内部结构中,中间束层是由 箔金或羊毛织物包裹的,这种束层假设能将芯线和屏蔽带隔离。然而 对于静止电缆行之有效但对于运动电缆往往束手无策。电缆运动时羊毛织物或箔金无法在束线层、屏蔽层和护套之间建 立联系,而在压力下还会分裂成片。由此利用金属屏蔽、橡胶绝 缘芯线屏蔽漏电的方法被采纳。但是屏蔽层的制造本身费时而且成本又高,于是又改用外部屏蔽 编织带或者简易的电线包裹。这种方法的缺点非常明显:外露的 屏蔽层在运动时屏蔽效果有限,而且运动和材料的膨胀会进一步 降低这种效果。屏蔽层的种类是十分重要的,然而在一些产品目 录中甚至都没有提到。
在易格斯大约70%以上的线屏蔽和90%以上的光学屏蔽电缆中, 易格斯通过优化的内部结构有效的降低了这些弱点。实际上所有 的chainflex®屏蔽电缆,都在绞线结构外部添加了强力挤压成型的 内护套。这第二层护套完成了两个任务:

它维持了绞线的紧密,象管槽一样引导不同的芯线。

为紧密的屏蔽层提供稳固的圆形基础。

常规电缆在弯曲半径为7.8 x d的情况下,仅往返900,000次后,外护套即破损

屏蔽电缆的损坏和预防方法

甚至在生产屏蔽层时,也有很多正确或不正确的工艺。 其中很重要的一个因素就是编织角度。 在所谓“拖链适用型”电缆中,电缆外径的屏蔽层通常会受到拉伸力。如果编织角度是相反的,则会增加拉伸负荷,并导致屏蔽线断裂。 由此会造成屏蔽效果减弱乃至短路(如果电线尖头透过编织网或保护层刺入芯线中)。 重要须知:如果剥开电缆,屏蔽层可以很轻松地在护套上滑动,则在多数情况下该屏蔽层将不再适用于运动的供能系统!igus®专门对此提出解决办法:

由长期试验得出的屏蔽层编织角度能有效抵消拉力,因此非常适用于拖链。

由于稳定的内部护套,屏蔽层不会随意移动。

屏蔽层自身能对编织层提供抗扭转保护。

护套磨损或破损

任何内部结构的缺陷都很难从外部察觉,但护套的问题肉眼可以 直接观察到。护套是电缆精密内部结构的第一层保护。这就是为 什么破裂、磨损和膨胀变形的护套是非常严重的质量问题。为了 避免这样的问题,易格斯的客户能够根据相应的工作环境为各自 的电缆选择七种不同材料的护套。

甲胄式挤压成型护套

制造工艺和材料同样是决定产品质量的重要因素。在一些所谓的适 用于拖链的电缆中,护套通常是管状成型的,因此无法在经常的弯 曲过程中提供绞线结构必要的支持,绞线结构很容易分裂,易格斯 作为拖链系统的首家制造商提供一种甲胄式挤压成型护套。 这种护套保证电缆运动时,芯线不会松开。这是因为护套是通过 特别大的挤压形成的话,护套形成导向槽同时对芯线的运动有导 向作用并且提供支撑作用。

适合拖链的高柔性电缆的质量保证

中心去应力设计

多束成缆结构

屏蔽电缆中采用甲胄式挤压成型的内护套

隔离的绝缘编织网

优化的屏蔽编织角度

甲胄式挤压成型的护套


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