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金属波纹管的详细参数

文章出处:责任编辑:河北华洁人气:1375发表时间:2013-05-16 08:47:24
 

  金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件。它既有弹性特性又有密封特性,在外力及力矩作用下能产生轴向、角向、侧向、及其组合位移,密封性能好。在机械、仪表、石油、化工、电力、供热、机车、船舶、核工业、航空航天等许多工业领域得到了越来越广泛的应用。 金属波纹管的种类主要有金属波纹管、波纹膨胀节和金属波纹软管三种。随着金属压力加工等技术的进步和各种结构波纹管的应用,相应产生了许多种制造波纹管的方法。这些方法是液压成形、机械胀形、橡胶成形、旋压成形、滚压成形、焊接成形和电沉积成形等。每种方法都有其独特的优点。例如:液压成形可以获得综合性能较好的波纹管.滚压成形可以制造特大直径的波纹管;焊接成形可以获得弹性极好的波纹管;电沉积可以制造小直径和高情度的波纹管。
  1.金属波纹管的几何参数金属波纹管的尺寸规格已按内径标准系列化,一般将金属波纹管内径或外径作为基本尺寸,其它结构参数作为相对尺寸。当内径或外径确定后,壁厚、波距、波厚等等,均以内径或外径为基准按适当比例确定。设计波纹管参数时要满足波纹管的性能要求,同时还要考虑波纹管的制造工艺性和结构稳定性。 
  1)波深系数k (也称胀形系数) 波深系数k 是波纹管外径与内径之比,它是决定波纹管几何形状的一个重要参数。在内径d 确定的情况下,k值越大,波纹的高度就越高。k值影响着波纹管的性能和波纹管的成形工艺,波纹管的成形难度随着k值的增加而增加。当k值增加到2时,液压成形波纹管就相当困难。所以当k>= 2时,宜采用焊接波纹管。液压成形波纹管,可分为浅波和深波两种,以波深系数k= 1.5为分界,k=1.3~1.5之间的波纹管称浅波纹管,波纹管成形较容易;k=1.6~1.9之间的波纹管称深波纹管,成形相对较难,有时需要两次成形。同样内径尺寸的波纹管,深波纹管的刚度小,灵敏度高,允许位移大;浅波纹管的刚度大,灵敏度低,允许位移较小。用于仪表、传感器的测量波纹管,宜采用深波纹管;用于承受压力为主的波纹管,宜采用浅波纹管。
  2)波纹管壁厚波纹管壁厚是一个重要的几何参数,波纹管的主要特性(刚度和工作应力)取决于波纹管的几何尺寸,特别是取决于它的壁厚。波纹管的壁厚与内径有一定的比例关系,对于内径φ10~1000mm的波纹管,壁厚与内径的比值一般控制在0.0006~0.05;如果太厚,其柔软性必定很差;如果太薄,其承压能力受到限制。因此,各种波纹管必须根据具体的使用条件和性能要求,按照内径与壁厚的相应关系,选择合理的壁厚。在设计高压波纹管的时候,为了降低波纹管的刚度和应力,需要设计多层结构的波纹管,但是多层波纹管的总壁厚与内径之比一般也不得大于0.05。
  3)波型波型是指沿着轴向剖开后的波纹型式和形状,波纹管的波纹形状影响着波纹管的刚度、位移和承压能力。按几何形状波型可分为U 型、C 型、S 型、V 型Ω型等。
  4)波距和波厚波距是波纹管及其波型结构的重要参数,影响波纹管的有效长度和性能。波距的变化趋势是随内径的增加而增加,波距占内径的百分比则随内径的增加而减小。因为内径小的波纹管成型困难,波距占内径的百分比应大些。波纹管波厚是指外波纹部分轴向面上的最大宽度,在波距决定以后,波厚就直接影响波形角、波峰和波谷的圆角半径。当波距和波厚确定后,不仅波形角已确定,波峰、波谷处的图角半径也就确定了。
  5)波纹数和有效长度波纹管波纹部分的轴向总长度称波纹管的有效长度,或称波纹管的工作长度。波纹数和有效长度是紧密相关的两个参数。为了保证波纹管工作时有可靠的稳定性,有效长度与外径之间的关系应小于等于1.3。如果需要长的有效长度,可以用两个或两个以上的波纹管焊接起来,接成长的波纹管,也可以采用单波连续成形等方法直接成形长的波纹管。对除金属软管之外的长波纹管,为了保证其结构稳定性,必须在波纹管的内部或外部设置导向零件。