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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(hù)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(xiàn)的停產(chǎn)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

為了幫助客戶(hù)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)是全球性的跨國(guó)公司，具有完整的拖鏈系統(tǒng)產(chǎn)品線(xiàn)。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)就是致力于幫助全世界所有廠(chǎng)家的機(jī)器都能無(wú)故障地持續(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)電纜造成的永久性變形，而這種變形隨即便會(huì)導(dǎo)致芯線(xiàn)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(xiàn)和成束芯線(xiàn)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。

在分層成纜的電纜中，電纜的芯線(xiàn)大多圍繞中心線(xiàn)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(xiàn)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)致永久變形。經(jīng)過(guò)這種特殊的擠壓過(guò)程，電纜的芯線(xiàn)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(xiàn)單獨(dú)編絞成束。下一步是將芯線(xiàn)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(xiàn)，見(jiàn)圖 2。

多虧了這種多重合絞成束的工藝，芯線(xiàn)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(xiàn)周?chē)睦蛪毫Ρ舜似胶?，使得電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有可靠的穩(wěn)定性，從而使電纜在經(jīng)受最大彎曲力時(shí)，也能保持穩(wěn)定，見(jiàn)圖 3。

什么是EMC問(wèn)題和屏蔽線(xiàn)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(guān)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(xiàn)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(xiàn)層、屏蔽層和護(hù)套之間建立聯(lián)系，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(xiàn)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(xiàn)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?？梢?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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的緊密，像管槽一樣引導(dǎo)不同的芯線(xiàn)。

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(xiàn)時(shí)，甚至?xí)斐啥搪贰Ｔ诖?，我們推薦您一個(gè)有用的小訣竅：如果將絕緣層剝?nèi)?，就能夠很容易地將屏蔽層推回到護(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：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(xiàn)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(guān)察到。護(hù)套是電纜精密內(nèi)部結(jié)構(gòu)的第一層保護(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(hù)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(xiàn)結(jié)構(gòu)必要的支持，從而使絞線(xiàn)結(jié)構(gòu)易于分裂。

易格斯作為拖鏈系統(tǒng)的首家制造商，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(xiàn)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(xiàn)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

甲胄式擠壓成型的護(hù)套