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如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)電纜的長(zhǎng)使用壽命
在自動(dòng)化領(lǐng)域，客戶所需要的高品質(zhì)能量供應(yīng)系統(tǒng)要求長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠地工作,，因此,，它需要系統(tǒng)中所有的元件都具有可靠性,，包括用于該系統(tǒng)中的電纜。從上世紀(jì) 80 年代早期開(kāi)始,，工業(yè)自動(dòng)化令能量供應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)作,，導(dǎo)致電纜無(wú)法正常工作，在某些嚴(yán)重的情況下,，電纜的“ 起旋” 和斷裂導(dǎo)致了整個(gè)生產(chǎn)線的停產(chǎn),，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
為了幫助客戶找到解決問(wèn)題的方法,，易格斯決定開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品——高柔性電纜,。當(dāng)時(shí)易格斯已經(jīng)是性的跨國(guó)公司，具有完整的拖鏈系統(tǒng)產(chǎn)品線,。拖鏈和 Chainflex® 系列電纜都來(lái)自同一個(gè)生產(chǎn)地,，并且有根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境提供的系統(tǒng)保證，憑借 1989 年以來(lái)不斷積累的技術(shù)和嚴(yán)格的測(cè)試,。電纜設(shè)計(jì)理念不斷更新?，F(xiàn)在，我們的目標(biāo)就是致力于幫助*所有廠家的機(jī)器都能*地持續(xù)運(yùn)行,。
如何預(yù)防“起旋”現(xiàn)象,？
這里的“corkscrews”并非指品酒師手里有用的器具，它是指過(guò)度的拉伸對(duì)導(dǎo)向電纜及運(yùn)動(dòng)電纜造成的*性變形,，而這種變形隨即便會(huì)導(dǎo)致芯線的斷裂,。那么要如何預(yù)防“起旋”呢？除了整個(gè)拖鏈系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì),，另外一個(gè)重要的因素就是電纜結(jié)構(gòu),。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上看，分層芯線和成束芯線電纜具有明顯的差異,。
分層成纜電纜的特點(diǎn)
分層成纜的電纜易于制造,，是所謂的“適用于拖鏈”的低價(jià)電纜。但是,，當(dāng)起旋導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行時(shí),，當(dāng)初廉價(jià)的誘惑就會(huì)轉(zhuǎn)化為高價(jià)的錯(cuò)誤，那么,，這些問(wèn)題究竟是如何產(chǎn)生的呢,？讓我們先來(lái)看一下這種電纜的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖 1,。
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在分層成纜的電纜中,，電纜的芯線大多圍繞中心線被緊緊圍絞成幾層，外面則包裹著管狀護(hù)套,。在屏蔽電纜中,，芯線被羊毛織物或箔金材料包裹,。那么，當(dāng)這樣的一根12芯的電纜進(jìn)行常規(guī)運(yùn)行時(shí),，會(huì)發(fā)生什么情況呢,？
當(dāng)電纜彎曲受力時(shí)，電纜的內(nèi)徑受壓而外徑受拉,。起初由于材料的彈性,，電纜能正常工作，但不久之后,，材料就會(huì)因?yàn)檫^(guò)度受力而導(dǎo)致*變形,。經(jīng)過(guò)這種特殊的擠壓過(guò)程，電纜的芯線形成不同的受壓和拉伸區(qū)域,。起旋現(xiàn)象就產(chǎn)生了,。大多數(shù)情況下，電纜會(huì)很快斷裂,。
我們從1989年起花費(fèi)巨額資金對(duì)多束成纜的電纜進(jìn)行了數(shù)百萬(wàn)次的有效測(cè)試
多束成纜電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是精密的編織結(jié)構(gòu),，從而基本解決了前面提到的問(wèn)題。這里的litz電纜先是由一種特殊的瀝青絞合成纜,，再將芯線單獨(dú)編絞成束,。下一步是將芯線圍繞一個(gè)抗拉材料做的中心編絞成束，從而制成了真正的中央芯線,，見(jiàn)圖 2,。
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多虧了這種多重合絞成束的工藝，芯線可以多次改變彎曲電纜的內(nèi)徑和外徑,。此外,，高度緊拉的中心線周?chē)睦蛪毫Ρ舜似胶猓沟秒娎|的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有可靠的穩(wěn)定性,，從而使電纜在經(jīng)受zui大彎曲力時(shí),，也能保持穩(wěn)定，見(jiàn)圖 3,。
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什么是EMC問(wèn)題和屏蔽線破損?
原則上，電纜屏蔽必須完成兩個(gè)任務(wù)：
1.保護(hù)電纜不受外部干擾
2.在把干擾傳送到外部之前,，將干擾屏蔽
由于錯(cuò)誤的干擾會(huì)嚴(yán)重?fù)p害系統(tǒng)本身或外部系統(tǒng),，所以屏蔽的兩個(gè)任務(wù)同等重要。此外,，更重要的問(wèn)題是,，不正確的屏蔽從外觀無(wú)法察覺(jué)，這使故障檢修系統(tǒng)的工作變得非常困難,。那么,，這些問(wèn)題是如何產(chǎn)生的呢,？
從電纜的內(nèi)部構(gòu)造中，我們能夠再次找到答案：電纜的屏蔽是否是為運(yùn)動(dòng)著的電纜而設(shè)計(jì)的呢,？
屏蔽靜止的電纜十分簡(jiǎn)單,，但是要確保有效屏蔽持續(xù)運(yùn)動(dòng)著的電纜就會(huì)困難很多。在一些所謂的“適合拖鏈" 的電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,，中間束層由箔金或羊毛織物包裹,。我們假設(shè)這種束層能將芯線和屏蔽帶隔離，然而,，對(duì)于靜止電纜,，它或許行之有效，但對(duì)于運(yùn)動(dòng)電纜來(lái)說(shuō),，往往束手無(wú)策,。電纜運(yùn)動(dòng)時(shí)羊毛織物或箔金無(wú)法在束線層、屏蔽層和護(hù)套之間建立,，而在壓力下還會(huì)分裂成片,。由此利用金屬屏蔽、橡膠絕緣芯線屏蔽漏電的方法開(kāi)始逐漸被采納,。
但是這些屏蔽層的制造非常費(fèi)時(shí)而且成本又高,，于是制造商又改用外部屏蔽編織帶或者簡(jiǎn)易的電線包裹。這種方法的缺點(diǎn)非常明顯：外露的屏蔽層在運(yùn)動(dòng)時(shí)屏蔽效果有限,，而且運(yùn)動(dòng)和材料的膨脹會(huì)進(jìn)一步降低這種效果,。可見(jiàn),，屏蔽層的種類(lèi)是十分重要的,，然而在一些產(chǎn)品目錄中甚至都沒(méi)有提到。
在易格斯大約 70% 以上的線屏蔽和 90% 以上的光學(xué)屏蔽電纜中,，我們通過(guò)優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)有效降低了這些弱點(diǎn),。實(shí)際上所有的 Chainflex® 屏蔽電纜，都在絞線結(jié)構(gòu)外部添加了強(qiáng)力擠壓成型的內(nèi)護(hù)套,。這第二層護(hù)套完成了兩個(gè)任務(wù)：
它保持了絞線的緊密,，像管槽一樣引導(dǎo)不同的芯線。
為緊密的屏蔽層提供了穩(wěn)固的圓形基礎(chǔ),。
屏蔽電纜的損壞和預(yù)防方法
在屏蔽層的制造過(guò)程中,，有許多的正確或不正確的工藝。其中很重要的一個(gè)參數(shù)就是屏蔽層的編織角度,。
在用于拖鏈的電纜中,，電纜外徑的屏蔽層所承受的負(fù)載必須被考慮進(jìn)去。不合理的屏蔽層編織角度會(huì)進(jìn)一步增加張力負(fù)載,，導(dǎo)致屏蔽層的破損,。由此會(huì)造成屏蔽效果減弱,，當(dāng)鋒利的電纜尾部戳穿羊毛織物或箔金材料接觸到芯線時(shí)，甚至?xí)斐啥搪?。在此,，我們推薦您一個(gè)有用的小訣竅：如果將絕緣層剝?nèi)ィ湍軌蚝苋菀椎貙⑵帘螌油苹氐阶o(hù)套內(nèi),，但這樣的屏蔽層無(wú)法適用于能源供應(yīng)系統(tǒng)中,，運(yùn)動(dòng)著的高柔性電纜。當(dāng)然,，易格斯能夠提供這些問(wèn)題的直接解決方案：
通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)所決定的屏蔽層編織角度能夠有效地抵消張力,，因而非常適用于拖鏈。
由于穩(wěn)定的內(nèi)護(hù)套,，屏蔽層不會(huì)松弛失效,。
在絞線結(jié)構(gòu)中，屏蔽層本身就具有抗扭轉(zhuǎn)性能,。
護(hù)套磨損或破損
任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷都很難從外部察覺(jué),，但護(hù)套的問(wèn)題肉眼可以直接觀察到。護(hù)套是電纜精密內(nèi)部結(jié)構(gòu)的*層保護(hù),。這就是為什么破裂,、磨損和膨脹變形的護(hù)套是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。為了避免這樣的問(wèn)題,，易格斯提供了七種不同材料的電纜護(hù)套,，供客戶根據(jù)其機(jī)械的相應(yīng)工作環(huán)境進(jìn)行選擇。
甲胄式擠壓成型護(hù)套
制造工藝和材料同樣是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,。在一些所謂的適用于拖鏈的電纜中,，護(hù)套通常成管狀型，因此無(wú)法在長(zhǎng)期的彎曲過(guò)程中,，提供絞線結(jié)構(gòu)必要的支持,，從而使絞線結(jié)構(gòu)易于分裂。
易格斯作為拖鏈系統(tǒng)的 制造商,，因此而研發(fā)了一種甲胄式擠壓成型護(hù)套,。
這種護(hù)套可確保電纜在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其芯線不會(huì)松開(kāi),。原因是該護(hù)套是通過(guò)特別大的壓力擠壓而成,，它就像是一個(gè)導(dǎo)向槽，對(duì)芯線的運(yùn)動(dòng)起到了導(dǎo)向作用,，同時(shí)還起到了支撐作用。因而非常適用于拖鏈,。
適用于拖鏈的高柔性電纜的質(zhì)量保證：
中心去應(yīng)力設(shè)計(jì)
多束成纜結(jié)構(gòu)
屏蔽電纜中采用甲胄式擠壓成型的內(nèi)護(hù)套
全屏蔽絕緣編織網(wǎng)
優(yōu)化的屏蔽編織角度