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自动化应用中的拖链

伴有明显的移动


当听到自动化这个词时,每个人都会同意:需要尽可能精确、可靠和快速的流程,这些流程可以是周期性的,并且可以全天候工作。无一例外。拖链系统是过程自动化不可或缺的一部分,因为各种生产现场都能找到需要为机器部件持续供电、提供数据或介质(如空气和水)的应用。在本页中,您将了解到拖链的确切含义、使用时间、拖链的材料、排列和装配方式,以及在选择合适电缆时需要注意的事项。

什么是拖链,它执行什么任务?


拖链是一种机械系统,用于保护、运输和引导永久移动机器应用中的电缆和介质软管。

电缆拖链中的运动是以受控方式进行的,因此电缆或介质软管上的永久作用力不会过早损坏或失效。电缆和介质软管最终会在拖链的移动距离上承受数百万次的弯曲运动。

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拖链和动力拖链是否相同?

拖链与动力拖链、动力导向链、电缆拖链或电缆载体完全相同。

不过,LAPP 特意将该系统称为拖链,因为它保护、承载和引导的不仅仅是动力电缆。


在我们眼中,拖链一词很好地诠释了拖链的功能和性能,因为它的定义是 "在很大的努力/应力下将某物拉到自己身后,并将其移动到某处"。

电缆拖链的主要功能是什么?


直线移动

它能以简单、经济的方式实现线性运动中两点之间的电气、光学、液压或流体连接。

弯曲半径

它以受控方式引导和支撑电缆和软管,同时遵守最小弯曲半径。

机械保护

它为电缆和软管提供机械保护,如果电缆和软管有保护罩,甚至还能将它们与化学环境影响隔离开。

保养间隔次数

这不仅减少了电缆和软管的维护周期,还延长了其使用寿命。

拖链用于何处?


拖链是电缆使用最频繁的应用之一。在拖链中,动力电缆、伺服电缆和数据电缆靠近在一起,并随着机器的运转而来回移动。有时速度超过每秒五米,重力加速度超过五倍。它们为运动的机器部件提供电力、信号、数据,甚至压缩空气和液体。多年来,拖链系统在自动化和连续运动的所有应用中都证明了自己的价值。

与电缆滑车系统相比,拖链有哪些优势?


与传统系统(如导体杆、悬挂装置和电缆滑车系统)相比,拖链的竞争优势在于:

  • 它们得到青睐,是因为能够承载不同类型的公用设施(电源、信号和数据电缆以及液压和保护管套),
  • 它们可以无条件地用于每天大气中可能存在灰尘、湿气、化学物质和腐蚀性物质的环境中。
  • 它们可以承受高速和加速度。
  • 电缆可以安装、更换或日后安装。
  • 除了水平、垂直、对角线和圆周移动距离外,还可以进行其他移动距离。
  • 维修工作很容易进行,但维修强度一般较低。
  • 由于介质在拖链中是线性的,而不是下垂的,因此在相同的传输距离下,它们所需的介质长度更短。

拖链用哪种电缆?


适用于拖链的电缆和软管有时会受到非常强烈和持续的弯曲。因此,它们长期暴露在拖链弯曲运动产生的应力下。与三维扭转运动不同的是,这种弯曲运动始终是线性和单向的。

电缆的柔韧性对其弯曲半径有直接影响,弯曲半径表示电缆在不影响其功能的情况下可弯曲的程度。


弯曲半径越小,电缆承受的压力就越大,也就越难达到所需的长使用寿命。

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因此,电缆和软管的弯曲能力可定义如下:


电缆内部的导体应至少为细线,即对应于 5 类导体。
铺设长度越短,即芯线绞合长度越短,整个绞合组件就越灵活。
当然,这些都应符合拖链应用的要求和当时的环境条件。
只有在特殊情况下,拖链电缆的芯数才会超过 25 芯。这就避免了许多芯线打结然后断裂的风险。
拖链电缆的特点是尽可能轻的重量。最终,拖链不仅要承受自身的重量,还要承受放置在其中的电缆和介质软管长达数米的重量。

电缆在拖链中如何排列?


为确保电缆拖链平稳运行,避免对介质造成任何损害,在选择电缆拖链之前,应全面评估需要引导的电缆和软管,这些电缆和软管与拖链尺寸和部件组成相关。


仅举几例,请确保:

  • 电缆/软管松散有序的放置在拖链中。应尽量使用分隔符将它们分开。
  • 电缆/软管的重量和尺寸对称安装。直径和重量较大的在外侧,直径和重量较小的在内侧。它们也可以按从内到外的大小顺序排列。在没有架子的情况下,避免将电缆排列在彼此上方。
  • 在一个部分中,只使用具有相同外护套的介质,以避免不必要的摩擦。
  • 电缆/软管和分离器之间的间隙根据介质确定,以便电缆/软管可以自由移动,并允许介质相对于拖链相互移动。

拖链的配置选项


大多数拖链系统都配有单链。不过,它们也可以以同样的方式拥有多条拖链。如果拖链数大于 1,则拖链直接相邻、环形或分层排列。通常,拖链有一个恒定的线性运动方向,即所谓的位移。但在许多应用中,还需要在拖链内进行旋转,有时旋转角度可达 600°,在这种情况下,只能采用多链配置。此外,还有更多拖链配置选项可用于组合运动,即位移和旋转。


哪种配置适合您的应用?缆普来解释一下:

有哪些可能的拖链配置?


拖链可以是自支撑式的,也可以是滑动式的。

自支撑结构主要适用于较小尺寸的拖链。与滑动结构相比,它们不易磨损,因为运行时拖链上部和下部之间没有摩擦。然而,拖链的自承重长度是有限的。

随着行进距离的增加,电缆拖链的净重以及放置在其中的电缆和软管的重量会对应用造成压力,从而使电缆拖链在无支撑区域下垂。


下垂不一定是负值,但会降低电缆拖链可能的速度和加速度值。

如果超过最大允许垂度值,我们建议支撑拖链或选择移动应用。如果要克服行进距离超过 10 m 的距离,拖链的选择通常取决于带有导向通道的滑动布置。特殊的设计解决方案(例如滑靴)最大限度地减少了拖链部件之间的摩擦效应。滑动装置允许行驶距离达 100 m 或更长。

有哪些装配选项?


水平装配的应用主要使用拖链应用 。将拖链平放在稳定的表面上。

 侧面安装应用意味着拖链在其侧面安装工作。如果上部空间有限,而拖链的正常装配又需要太多空间,则有必要采用这种配置。当公用设施的额外载荷超过拖链的最大自承能力,但由于某些原因无法使用滑动配置时,也有必要使用滑动配置。


可提供以下选项:支持拖链在地面、导槽内移动的应用,例如长距离移动应用。或悬挂式应用,例如在机床中,拖链不从底部支撑。

垂直装配是指运动方向垂直,拖链半径弧线不接触地面或天花板。在垂直装配时,拖链可以悬挂或站立运行。


电缆/软管必须使用适当的附件固定在两端,且不得接触拖链。

拖链由什么材料制成?


LAPP 用于制造拖链的所有材料均符合环保要求(RoHS 和 WEEE)。

拖链的区别在于链节和横架所用的材料。因此,缆普将这些拖链分为:

尼龙拖链适用于大多数环境中的通用标准应用,也可用于增加拖链在潮湿和油性环境中的应力或用于长距离移动。尼龙拖链既可用于自支撑和滑动应用,也可应用于圆周运动。它们由聚酰胺(PA6)化合物制成,有开放式和全封闭式两种。

钢制缆链的应用范围很广,尤其适用于尼龙耐用性不足的环境。例如,在极端正负温度的环境中就会出现这种情况。这是因为在产生大量热量的地方,钢制拖链比尼龙拖链的排热效果要好得多。


钢链的链节和框架杆由镀锌钢或不锈钢(AISI304 或 AISI316)制成。钢制拖链可在高达 + 200°C 的温度下使用。不锈钢拖链可在高达 +400°C 的温度下使用。不锈钢不仅比镀锌钢更耐热,而且对化学影响的抵抗力也更强。酸性、碱性和腐蚀性清洁剂根本不会对不锈钢产生影响。


钢制拖链还可用于自支撑和滑动应用或圆周运动应用。钢制电缆拖链系统分为开放式和全封闭式两种。

如果两种材料的混合是个好主意,则可以使用混合材质制造的拖链。它们的拖链和横框由组合材料制成(例如,尼龙边带配铝框或铝盖)。这些拖链适用于特殊要求。尼龙、铝或钢部件的组合有助于抵御严苛环境,延长拖链的使用寿命。混合动力拖链有开放式和全封闭式两种。