引言
电缆拖链广泛应用于数控机床、加工中心、自动化生产线等各类机床、机器人、起重运输机械以及其他驱动控制作为电线、电缆、液气软管的防护装置。电缆拖链能随机床、机械设备在移动时在通过导向装置在U 形导向槽中来回运行，可发挥安全保护和导向的功能，可延长被保护的电线、电缆、液气软管的使用寿命。而对于一些驱动设备系统运行轨迹控制不精确，易发生轻微和严重偏轨的情况，电缆拖链导向装置的设计在保证设备正常运行和保护电缆拖链方面起到非常重要的作用。以下分析现有电缆拖链导向装置的缺点及如何改进以具备更好的导向功能。
1 起重机小车导向装置
驱动系统运行轨迹控制不精确，易发生偏轨在起重运输机械中较为常见。因为这类大型设备运行轨迹精度要求不高且很难控制，如各类起重机大车、小车等。以港口码头用的轮胎式集装箱起重机的小车驱动为例，介绍和分析目前这种具有典型性和广泛性的电缆拖链导向装置的结构。

1. 1 结构及缺陷

轮胎式集装箱起重机小车运行的驱动电缆是靠电缆拖链在U 形导向槽中来回运行，外部通过固定在小车上的托架连接一个导向装置随小车运行来导引拖链运行。图1 为电缆拖链导向装置工作图。现有电缆拖链导向装置(见图2) 的上部是用螺栓连接在托架上带有一对平行套管的结构，下部是装有一对平行轴的托板，托板下面有4 个导向轮，托板尾部连接电缆拖链。上下部分通过平行轴和空心套管在平面内连接，在轴和套管之间装有4 个直线运动球轴承。电缆拖链导向装置工作时，理想状态是小车发生偏轨时上部平行管
套可以通过直线运动球轴承的作用沿下部平行轴滑移。使得电缆拖链在U 形导向槽中运行不受小车偏轨的影响，起到纠偏的作用。然而在实际工作中常常会出现导向装置安装后用手拉下部分结构拉不动和在工作中当小车偏轨时出现导向轮轮缘与导向槽面在接触点A 或B 卡死，导致牵引装置拉不动电缆拖链而被制动的现象。

1. 2 原因分析
1) 电缆拖链导向装置制造和安装时很难达到设计的精度要求导向装置在设计时形位公差要求很高，既要求了2 对轴与套管安装好后轴心之间的平面度，又要求了2 对轴与套管安装好后轴心之间的平行度，所以，就需要在制造精度和安装上精度予以保证。只有在较好地保证2 对轴与套管之间平面度和平行度的前提下导向装置才能起到理想的纠偏作用。然而，在实际制造和安装过程中由于种种原因很难保证形位公差的精度。当形位公差精度不够时，会出现2 对轴与管套安装好后轴心之间状态如平面内梯形的2 腰或空间
内不规则四边形的2 对边。这就改变了平行四边形4 个顶点上直线运动球轴承沿平行轴自由滑移的最初设计的理想状态，而轴和套管在上下部分结构中的支座刚性又较强，会使得直线运动球轴承在轴间越滑越紧或一开始就被卡住。

2) 设计时导向轮轮缘和U 形导向槽之间的距离考虑不足在安装精度可以保证的前提下，设计导向装置时还需注意将导向轮轮缘和导向槽面之间留有一定的间隙，这样，导向装置才能很好地发挥作用。这是因为不偏轨时4 个直线运动球轴承类似于一个长方形4 个顶点，当发生偏轨时，4 个轴承变成了类似于一个平行四边行( 非长方形) 的4 个顶点，这4 个轴承需要一个过程才能恢复到长方形状态，让导向装置起到纠偏作用。图3 为正常情况下导向装置起纠偏作用过程，当不留间隙或间隙过小时，托板沿导向槽运行不能
随牵引装置偏离一定角度就会阻碍导向装置起作用。图4 为导向装置起纠偏失败过程，这是因为小车刚刚发生偏轨时，轨槽就在A 点和B 点顶住轮缘使得长方形变形的空间受到局限，如果小车突然发生偏轨时这种现象会变得更明显，轮缘与轨槽在A 点和B 点被卡死。
2 优化结构
针对现有电缆拖链导向装置存在的不足之处，需要进一步优化和改进。介绍一种可应用在起重机上的具有很强自动纠偏功能的电缆拖链导向装置。这种电缆拖链导向装置改变原来的结构形式。图5 为改进后电缆拖链导向装置结构图，上部是连接在牵引装置上的2 对耳板，下部托板也装有2对耳板，上下部分是通过1 对两边焊有套管的板件组合结构和2 对轴连接，件2 与件3 连接位置的两端装有深沟球轴承，整个机构都平行于牵引方向。
3 优化设计的优点
1) 改进后电缆拖链导向装置利用平行形两两对边平行和结构不稳定性的原理，使托板在被牵引过程中始终保持水平平衡，在整个牵引过程中因为牵引装置偏轨幅度是在一定范围内，所以，导向轮始终在轨槽中不会滑出轨槽。当牵引装置发生偏轨时，下部结构能在垂直于牵引方向上任意的自由偏转，始终保持导向轮轮缘与轨槽面的良性接触，从而不受牵引装置偏轨的影响，完全避免了导向轮轮缘与轨槽面的接触点被卡死的现象。

2) 制造和安装精度要求不高，安装方便。该新型电缆拖链导向装置结构合理，造型简约新颖，不同于以往任何的电缆拖链导向装置的结构形式，结构运动时灵活性强，在一定程度上降低了机构的制造安装精度，且整体结构具有很强的纠偏功能，克服了现有结构的缺点，优化了该产品结构的设计。在牵引装置发生偏转角度很大的情况下，也不影响导向装置的导向功能，增加了导向装置的可靠实用程度和提高导向装置的产品质量。