林殿夫，馮柏潤(rùn)，夏赫蓬，孫業(yè)峻，曹 鵬，陳宏超，陳浩東

(沈陽(yáng)興華航空電器有限責(zé)任公司，遼寧沈陽(yáng)，110144)

1 引言

目前，工業(yè)系統(tǒng)呈部件化方向發(fā)展，線(xiàn)束集成類(lèi)產(chǎn)品的地位不斷提升，例如在機(jī)載裝備中，電氣線(xiàn)路互聯(lián)系統(tǒng)已提升到系統(tǒng)級(jí)別，其重要性不言而喻。綁扎作為線(xiàn)束制造后期的一個(gè)工序，影響著線(xiàn)束產(chǎn)品的外觀(guān)、電性能、可靠性、耐環(huán)境特性等方面，設(shè)計(jì)好綁扎固定是精益制造的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

2 綁扎的作用與通用要求

2.1 綁扎工藝

線(xiàn)束綁扎是用特定的綁扎線(xiàn)、綁扎帶把導(dǎo)線(xiàn)束、電纜束捆扎在一起或降低線(xiàn)束在系統(tǒng)內(nèi)自由度的工藝方法,有助于使其集束、穿套、過(guò)孔等布線(xiàn)工藝的實(shí)施，節(jié)省空間，便于檢修，還起到固定作用，優(yōu)化線(xiàn)束的外觀(guān)。但是，選擇錯(cuò)誤的綁扎材料會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)束耐高溫、振動(dòng)性能降低，刮傷、擦傷其他組件；錯(cuò)誤的綁扎方式會(huì)使綁扎物掉落到別處，影響系統(tǒng)工作。

2.2 綁扎作用

當(dāng)前，無(wú)論對(duì)于任何產(chǎn)品，外觀(guān)都越來(lái)越被重視，線(xiàn)束綁扎可以使線(xiàn)束外形規(guī)整美觀(guān)，同時(shí)合理的綁扎還能節(jié)省系統(tǒng)空間，進(jìn)而便于工藝布局與維修，此外綁扎還可使線(xiàn)束有效集束，便于穿套、穿孔等工序。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，會(huì)遭遇振動(dòng)、沖擊、墜撞等環(huán)境，造成導(dǎo)線(xiàn)之間出現(xiàn)相對(duì)位移和摩擦，絕燃層損毀后有短路的隱患，引起系統(tǒng)故障，如果環(huán)境中還帶有一些腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)，那么會(huì)加劇這種破壞，線(xiàn)束綁扎可有效預(yù)防上述問(wèn)題發(fā)生。

2.3 綁扎的通用要求

綁扎須在確認(rèn)電路布線(xiàn)無(wú)誤后開(kāi)展，在綁扎時(shí)務(wù)必保證導(dǎo)線(xiàn)束或電纜束的平順，不宜過(guò)緊，柔軟為最佳，使線(xiàn)束截面盡可能保留原有形狀，一般為圓形。導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)束彎曲處不應(yīng)由過(guò)大的串動(dòng)。

3 綁扎物和緊固座

線(xiàn)束的綁扎物主要包括綁扎線(xiàn)、綁扎帶，以及配合上述二者使用的緊固座等，以下分別介紹。其余綁扎物繩索、系帶具有較強(qiáng)的專(zhuān)用性，綁扎方式單一，在本文不做闡述。

3.1 綁扎線(xiàn)

線(xiàn)束的綁扎線(xiàn)有無(wú)堿玻璃紗繩、錦綸絲繩、錦棉繩、苧麻線(xiàn)等，按GJB 3789-1999、FZ 66303-1995等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

圖3 無(wú)堿玻璃紗繩 圖4 錦綸絲繩

3.2 綁扎帶

由于線(xiàn)束應(yīng)用的環(huán)境條件復(fù)雜，所以扎帶的種類(lèi)繁多，根據(jù)材料一般分為金屬扎帶、尼龍?jiān)鷰?、鐵氟龍?jiān)鷰У?，分別執(zhí)行各自的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可使用手動(dòng)或電動(dòng)工具進(jìn)行綁扎操作。金屬扎帶：常用304不銹鋼，韌性較強(qiáng)，耐溫高達(dá)800℃，具有一定的抗腐蝕能力，緊固效果極佳；尼龍?jiān)鷰В撼杀镜?、重量輕，應(yīng)用于有絕緣需求的場(chǎng)景，是目前用途最廣泛的扎帶。

根據(jù)線(xiàn)束使用的一些特殊場(chǎng)合，扎帶也可加工成特殊構(gòu)造，根據(jù)其結(jié)構(gòu)種類(lèi)，有固鎖式扎帶、可退式扎帶、雙鉤式扎帶等，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)景的個(gè)性化綁扎需求。例如固鎖式扎帶：扎帶端部自帶螺孔，在將線(xiàn)束綁扎后，可配合螺釘將其固定于基板上；可退式扎帶：扎帶端部帶有按鈕，在按下后，扎帶上的鋸齒痕轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，使扎帶松開(kāi)，具備多次使用能力。

3.3 緊固座

為使線(xiàn)束的綁扎效果進(jìn)一步提升，增強(qiáng)綁扎可靠性，一般在綁扎的基礎(chǔ)上還需使用緊固座來(lái)配合扎帶使用。最常見(jiàn)的緊固座為如圖5的卡箍。喉箍?jī)H適用有密封需求場(chǎng)合，而抱箍常用于電力電纜。

圖5 卡箍

對(duì)不同使用場(chǎng)景可使用卡箍。粘黏式卡箍：可粘貼到基板上，插入扎帶即可使用，常用于不可打孔處；螺絲式卡箍：采用螺釘固定在基板上；馬鞍式扎帶卡箍：與相比普通卡箍，馬鞍狀的半槽使導(dǎo)線(xiàn)更容易固定；可嵌入式卡箍：自帶插銷(xiāo)機(jī)構(gòu)，不需螺釘就能固定在基板上。

卡箍?jī)?nèi)應(yīng)填充質(zhì)軟的橡膠材料用以填充和支承，以避免機(jī)械零件對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的損傷[1]。

4 綁扎方式

4.1 人工綁扎

人工綁扎常見(jiàn)于扎線(xiàn)和尼龍?jiān)鷰?，捆扎前?yīng)保持線(xiàn)束中的導(dǎo)線(xiàn)平行，也可對(duì)導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行預(yù)絞合，絞向可選用S絞向或Z絞向，但整束導(dǎo)線(xiàn)必須統(tǒng)一，不可采用SZ絞向，絞合的節(jié)距比、絞入率根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)結(jié)構(gòu)及材料視情而定。綁扎時(shí)注意相鄰的綁扎點(diǎn)距離，根據(jù)線(xiàn)束內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)根數(shù)、外徑、表面摩擦系數(shù)而定；綁扎點(diǎn)的扎線(xiàn)寬度一般為5～40 mm，超過(guò)35mm時(shí)允許適當(dāng)加長(zhǎng)。綁扎的松緊程度適中，防止勒傷線(xiàn)束。下述幾種綁扎方法可供設(shè)計(jì)者參考：

丁香結(jié)的打法見(jiàn)圖6，起源于高桅帆船時(shí)代，用于編織繩梯，幫助水手完成登高作業(yè)，操作簡(jiǎn)便，但曾發(fā)生過(guò)自行松開(kāi)的案例。所以在用丁香結(jié)綁扎時(shí)，為提升可靠性，可涂膠黏劑加固。

圖6 丁香結(jié) 圖7 樹(shù)枝結(jié)

樹(shù)枝結(jié)的打法見(jiàn)圖7，是嫁接樹(shù)木中最常用的繩結(jié)，因此得名。也是線(xiàn)束中常用的繩結(jié)之一，其特點(diǎn)是綁扎十分牢靠。

索結(jié)的打法見(jiàn)圖8，用于綁扎操作困難的區(qū)域。連環(huán)丁香結(jié)的打法見(jiàn)圖9，用于箱內(nèi)、盒內(nèi)的線(xiàn)束。其它線(xiàn)束在使用連環(huán)丁香結(jié)時(shí)，如果一處綁扎松弛，那么會(huì)導(dǎo)致其它綁扎處發(fā)生位移或松脫，可靠性會(huì)有一定降低。

圖8 索結(jié) 圖9 連環(huán)丁香結(jié)

布林結(jié)的打法見(jiàn)圖10，被稱(chēng)為“繩結(jié)之王”，廣泛應(yīng)用于起重、艦船、消防、登山等場(chǎng)景，在經(jīng)歷較大負(fù)載的拉緊后，仍然能夠解開(kāi)，十分適用于有頻繁改制需求的用戶(hù)。

圖1 無(wú)堿玻璃紗繩 圖2 錦綸絲繩

圖10 布林結(jié)打法 圖11 手術(shù)結(jié)打法

手術(shù)結(jié)的打法見(jiàn)圖11，適用于扁平線(xiàn)束的梳形。

4.2 自動(dòng)綁扎

自動(dòng)綁扎常應(yīng)用于金屬扎帶，利用綁扎槍等設(shè)備，通過(guò)控制扎帶或線(xiàn)束的運(yùn)動(dòng)位移來(lái)實(shí)現(xiàn)。綁扎設(shè)備應(yīng)具備裝夾、拉緊、切斷、調(diào)力4個(gè)基本功能[2] 。定期應(yīng)校正其定向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以提高綁扎的成功率，避免偏離導(dǎo)向槽。

圖12 綁扎槍圖 圖13 動(dòng)力電纜的捆扎固定

5 特殊電纜的綁扎固定要求

5.1 同軸線(xiàn)束

同軸線(xiàn)束的各層屏蔽、護(hù)套直徑都影響著特性阻抗、衰減常數(shù)等電性能，因此在選擇緊固座時(shí)應(yīng)保持壓力分布均勻，盡量減少線(xiàn)束的形變，尤其在線(xiàn)束拐點(diǎn)處，彎曲半徑不宜過(guò)小，柔性同軸線(xiàn)束最小彎曲半徑為線(xiàn)束的6倍，半剛性同軸電纜最小彎曲半徑為線(xiàn)束的10倍。

5.2 柜內(nèi)電纜

由于機(jī)柜內(nèi)部沒(méi)有明確走線(xiàn)路徑，受操作者個(gè)人能力影響，可能致使線(xiàn)束綁扎一致性差，存在質(zhì)量隱患，因此設(shè)計(jì)者最好實(shí)現(xiàn)模擬內(nèi)部情況，預(yù)先制定綁扎位置與方式，使線(xiàn)束在施工中排列齊整，綁扎間距可視情減小，優(yōu)先使用連環(huán)丁香結(jié)進(jìn)行綁扎。

5.3 動(dòng)力電纜

對(duì)于截面積大于16mm?的三相動(dòng)力線(xiàn)，可采用綁繩或塑料機(jī)械帶按圖13所示的方法成三角形單獨(dú)的線(xiàn)束綁扎[3]，可使用厚度超過(guò)3mm的熱鍍鋅扁鋼抱箍進(jìn)行固定。

6 結(jié)語(yǔ)

線(xiàn)束綁扎與固定的工藝設(shè)計(jì)，需要掌握綁扎物的材料特性、綁扎結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況，線(xiàn)束的應(yīng)用場(chǎng)景千差萬(wàn)別，應(yīng)結(jié)合具體情況因地制宜，選用最合適的綁扎方式，保留合適松弛度，制定綁扎的位置與長(zhǎng)度，這樣才能使線(xiàn)束在正常工作的前提下，兼顧改善實(shí)用與美觀(guān)。