ケーブルの摩耗保護: ジャケットと配線の選択によりケーブルの寿命がどのように延びるのか
ケーブルの摩耗保護は、1 日 3 交代で稼働する機械で作業するまでは簡単そうに見える問題の 1 つです。ベンチテストに合格したジャケットは、ケーブルがドラッグチェーンを滑ったり、巻き取りドラムに巻きついたり、コンクリートヤードを引きずったりしても、数か月以内に着用できます。長持ちするケーブルが最も厚いケーブルであることはほとんどありません。これらは、ジャケットのコンパウンド、撚り線、シールド、およびルーティングが、機器が実際に動く方法に合わせて選択されたものです。
当社では、まさにこのような状況に対応する特別なケーブルを製造しています。当社の生産および試験ラインは 80 セットの機器を稼働しており、当社の製品は CCC、UL、ISO9001、および CE の承認を取得しています。これは、同じ構造を再設計することなくヨーロッパ、北米、または中国のプロジェクトに供給できることを意味します。以下のメモは、製造現場や現場のお客様からのフィードバックから摩耗保護について学んだことをまとめたものです。
ケーブルを実際に消耗させる原因
摩耗が 1 つの劇的な出来事によって引き起こされることはほとんどありません。これは接触圧力と動きのゆっくりとした結果であり、実際にはいくつかのよく知られた形式で現れます。
- ケーブルベア内の滑り摩擦: ジャケットはストロークするたびにチェーンリンクや隣接するケーブルと擦れます。
- ドラムとシーブの接触: 巻き取りケーブルは同じ点で何千回も締め付けられ、解放され、最初に外壁を研磨し、次に亀裂を入れます。
- 地面と破片の接触: 溶接リード、ヤード機器、鉱山ケーブルがコンクリート、砂利、金属スクラップの上を引きずられます。
- ケーブル間の擦れ: トレイ、フェストゥーン、またはホースに束ねられたケーブルは、振動によって互いに擦れます。
- 入り口部分の擦れ: グランド プレート、キャビネット エッジ、ガイド リング、および締めすぎたケーブル タイにより、高圧の接触点が生じます。
結果は見た目を超えたものになります。ジャケットが薄くなると、油や湿気がシールドや絶縁体に到達し、編組スクリーンが腐食し、摩耗した表面が地絡や断続的な信号に変わります。私たちが分析を依頼されるほとんどの故障の根本原因は、製造バッチの欠陥ではなく、ケーブルと動作の不一致です。
摩耗保護はジャケットから始まります
外側のシースは犠牲層であり、その厚さよりもその化合物が重要です。硬くてもろい材料は、狭い曲げ半径で亀裂が入る可能性がありますが、柔らかすぎるコンパウンドは変形して埋め込まれた砂を拾い、その下の断熱材をすりつぶします。必要なのは、使用温度範囲全体にわたって維持される靭性、引裂強度、柔軟性のバランスです。
| ジャケット素材 | 耐摩耗性 | オイルとクーラントの接触 | 使用温度 | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| PVC | 中等度 | 限定 | -10~70℃ | 固定配線、制御盤、軽負荷用 |
| ポリウレタン/TPU | 素晴らしい | とても良い | -40~90℃ | ドラッグチェーン、リーリングドラム、ロボット工学 |
| ゴム (ネオプレン、EPR、CPE) | とても良い | 良い | -40~90℃ | 溶接リード、海洋、重屋外用 |
| XLPE | 良い | フェア | -40~90℃ | 熱が重要な VFD と電源ケーブル |
| FEP、PTFE、シリコン | 中等度 to good | 素晴らしい against chemicals | -60~200℃ | 高温および補償ケーブル |
移動用途では、通常、PUR と TPU が出発点となります。これは、高い耐摩耗性と耐切断性を、優れたオイル、冷却剤、加水分解性能と組み合わせているためです。ゴムジャケットの設計は、溶接リード、海洋電力、および荒れた地面を引きずられる屋外機器にとって、依然として優れた解決策です。熱が制限要因となる固定電力の場合、丈夫な外側シースを備えた XLPE 絶縁体の方が、全 PUR 構造よりもコストがかからないことがよくあります。シース化合物をさらに詳しく比較したい場合は、当社の技術ノートに詳細な情報が含まれています。 PVC、PUR、XLPE、LSZH 外装材の内訳 .
耐用年数を決める構造の選択
より線、フィラー、インナーシース
繰り返し曲げられる場合、銅はジャケットと同じくらい重要です。最適化された撚り長さを備えた細撚りクラス 5 またはクラス 6 導体は、ひずみを少数のワイヤに集中させるのではなく、多くのワイヤに分散します。フィラーはコアを丸く分離した状態に保つため、シース内でコアが互いに擦れることがありません。また、二重シース設計により、絶縁されたコアが滑ることができる犠牲的な内層が追加されます。フラット ケーブルでは、同じロジックが 1 つのプレーンに適用されます。そのため、フラット プロファイルは、同じ容量の丸いケーブルよりもはるかに静かにプーリーに追従します。
盾、三つ編み、強化メンバー
フォイル スクリーンは継続的に屈曲するとすぐに亀裂が入るため、可動ケーブルには編組銅シールドがより安全な選択です。また、絶縁コアに対する機械的保護も追加されます。巻き取りシステムやクレーン走行システムなど、ケーブルに自重がかかる場合は、鋼線またはアラミドの強度部材がジャケットから張力を取り除きます。この 1 つの詳細で、見た目が似たシースを備えた 2 本のケーブルの耐用年数が大きく異なる理由がよく説明されます。
ケーブルを動作プロファイルに適合させる
摩耗保護はシステムの決定であり、動作が構造を定義します。以下のリストは、アプリケーションをケーブル ファミリにマッピングする通常の方法を反映しています。
- ドラッグチェーンの連続的な屈曲: 細撚り銅、PUR ジャケット、編組シールド、検証済みの屈曲寿命テストデータ。
- 巻き取りドラムと巻き取りドラム: サポートメンバーと耐ねじれレイを備えた PUR または TPU ダブルシース。
- クレーンとホイストの移動: 丈夫な複合シースを備えたフラット ケーブル。オプションでスチール ワイヤとシールドも付属します。
- エレベーター走行時: データと電力を 1 つの配線で共有するスチール ワイヤーと統合 Cat6 要素を備えたフラット PVC または PUR ケーブル。
- 溶接および屋外ヘビーデューティ: 油、オゾン、天候への曝露に対して評価されたゴム製ジャケット。
- 海中およびROVの動作: 重量と摩耗の両方を制御する必要がある浮力のある防水ジャケット。
連続的に屈曲する機械軸の場合は、通常、細いより線コアと低摩擦ポリウレタン ジャケットを組み合わせた高屈曲 PUR ドラッグ チェーン コントロール ケーブルから始めることをお勧めします。
高屈曲ポリウレタン ドラッグ チェーン コントロール ケーブル (TRVV-PUR) 製品の位置付け: 過酷な環境での電力伝送に重点を置いた、シールドなしの耐候性曳航ケーブル。 製品を見る→ リーリングは異なる摩耗パターンです。ケーブルは引っ張られ、巻き取られ、圧迫されるため、シースは滑りと圧縮に同時に耐える必要があります。強化されたコアを備えた PUR 巻き取りケーブルが通常の答えです。
ポリウレタン(PUR)リーリングケーブル(リールケーブル) 製品のポジショニング: スタッカー リクレーマー、港湾機械、グラブ クレーン、材料搬送装置、油電変換装置などの一般的なモバイル機器に適しています。 製品を見る→ ケーブルが砂利、作業場の床、または屋外の庭の上を引きずられる場合でも、ゴムは依然としてほとんどの熱可塑性プラスチックより優れており、耐久性の高い耐油性ゴム製フレキシブルケーブルは通常、季節ごとに PVC を交換するよりも寿命全体で安価に機能します。
屋外用高耐久耐油ゴム製フレキシブルケーブル(YCW) 製品の位置付け: 強力な耐油性と耐摩耗性を重視した、油にさらされる産業用の専用電源ケーブル。頑丈な装備に適応します。 製品を見る→ 摩耗を軽減する配線と設置のルール
完璧なケーブルであっても、配線が不十分な場合は破損する可能性があります。サイトのレビュー中に私たちが最も頻繁に挙げるポイントは次のとおりです。
- 静的な曲げ半径ではなく、動的な曲げ半径を尊重してください。 2 つの数値は 2 倍以上異なる場合があります。
- ケーブルをキャリアの中立軸内で走行させ、ケーブルが互いに重ならないようにセパレーターを使用してください。
- 熱膨張と収縮に備えてたるみを残しておいて、ケーブルが張力部材として機能しないようにしてください。
- ケーブルが触れる可能性のあるすべての金属エッジを面取りするかカバーし、ジャケットを押しつぶすような締めすぎを避けてください。
- 同じチャネル内に混合した束を積み重ねるのではなく、異なる直径とタイプのケーブルを分離します。
- ジャケットの故障のほとんどが始まる固定部品と可動部品の間の移行部に張力緩和を追加します。
点検、メンテナンス、そしてラップが役立つ場所
誰かがそれを探している場合、摩耗による損傷は早期に明らかになります。ジャケットの磨かれた光沢のある斑点、縮んだ外径、応力点の円周方向の細かい亀裂、またはグランド近くの白い粉はすべて、シースが必要以上に激しく機能していることを示しています。計画的な検査(移動長、キャリアの状態、曲げ半径を同時にチェック)では、通常、計画外のシャットダウンの 1 メンテナンス サイクル前に問題を発見します。
ラップとスリーブがまだ意味のあるところ
スパイラル ラップ、編組スリーブ、保護ホースには適切な場所がありますが、その場所はケーブルが正しく選択された後のものです。これらは、短いブレークアウト、油圧ホース、配線の再配線がまだオプションになっていない改造箇所の保護に役立ち、また、入口点での追加の擦れ防止としても役立ちます。連続的に屈曲する用途では PVC ジャケットを補うことはできず、長時間の配線で締め付けすぎるとケーブルの周囲に熱と湿気が閉じ込められる可能性があります。これらを建設と配線の補足として扱い、決してどちらかの代替として扱ってはなりません。
耐摩耗性は、最初に摩耗したジャケットが現れるずっと前に、コンパウンド、より線、シールド、強度部材、ケーブルの配線方法の選択によって決まります。これらの決定を正しく行うと、付随的な質問は通常詳細になります。ドラッグ チェーン、巻き取りドラム、クレーン走行システム、屋外溶接セットなど、特定のアプリケーションを使用している場合は、モーション データを送信してください。データと照合します。 当社の特別なケーブル製品群 またはその構造を設計します。