隨著世界范圍內(nèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng), 人們對(duì)閥門的密封要求越來越高, 特別是核裝置以及石油和化工等特殊場(chǎng)合, 要求閥門必須實(shí)現(xiàn)“零泄漏”。因此, 前蘇聯(lián)、德國(guó)、美國(guó)和日本等國(guó)家率先將金屬波紋管應(yīng)用于閥門領(lǐng)域, 使波紋管閥門作為一個(gè)新產(chǎn)品首先在航空、航天、艦船和核工業(yè)等軍工領(lǐng)域得到應(yīng)用, 并迅速在石油和化工等行業(yè)得以推廣。

金屬波紋管

金屬波紋管的作用主要是實(shí)現(xiàn)測(cè)量、連接、轉(zhuǎn)換、補(bǔ)償、隔離、密封和減振等功能。在波紋管截止閥和閘閥中的作用主要是隔離、密封和補(bǔ)償功能, 在自力式調(diào)節(jié)閥中, 還與彈簧配套起到輸出力和開啟關(guān)閉閥門的作用。

用于波紋管閥門的金屬波紋管主要有液壓成型和焊接成型兩種, 要根據(jù)實(shí)際使用的閥門閥體高度、位移量、耐壓能力以及剛度要求綜合考慮選擇何種形式的金屬波紋管。金屬波紋管的材料主要是奧氏體不銹鋼以及高溫合金鋼等, 材料的選擇主要根據(jù)閥門實(shí)際使用介質(zhì)腐蝕性和使用溫度決定的。由于近年來國(guó)內(nèi)閥門行業(yè)發(fā)展非常迅速, 如何在波紋管閥門設(shè)計(jì)時(shí)選擇合適的金屬波紋管成為行業(yè)上迫切需要解決的問題。

在對(duì)金屬波紋管設(shè)計(jì)選型時(shí), 首先要明確金屬波紋管的行業(yè)術(shù)語。

波紋管———一種彈性、薄壁、有多個(gè)橫向波紋的管殼零件。

波紋管組件———由二個(gè)或二個(gè)以上零件組成,其中之一是波紋管, 波紋管是一個(gè)或多個(gè)串連, 其他是法蘭等配件。

壁厚———成形波紋管的原始金屬管的管壁厚度, 對(duì)多層波紋管則是各層壁厚的總和。

行程———以原始長(zhǎng)度為基點(diǎn), 波紋管壓縮位移與拉伸位移之和。

扭曲———長(zhǎng)波紋管進(jìn)行軸向壓縮時(shí)產(chǎn)生的柱失穩(wěn)。

公稱壓力———與波紋管機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)的設(shè)計(jì)給定壓力。

公稱載荷———正常工作條件下允許的最大載荷或滿量程值。通常是預(yù)期設(shè)計(jì)值。超載載荷一般限定在額定載荷的125%～150%。

額定位移———額定載荷下引起的位移, 是正常使用條件下允許產(chǎn)生的工作位移。不產(chǎn)生塑性變形達(dá)到的位移為允許位移, 工作位移一般是允許位移的40%～50%。

波紋管剛度———使波紋管產(chǎn)生單位位移所需要的力, 設(shè)計(jì)計(jì)算得出的剛度稱為公稱剛度或額定剛度, 一般情況, 公稱剛度不直接采用設(shè)計(jì)值, 而是產(chǎn)品原形經(jīng)過測(cè)試后的修正值。

一次循環(huán)———波紋管隨閥桿從全開到全閉再到全開的運(yùn)動(dòng)過程。

循環(huán)壽命———波紋管在規(guī)定壓力、溫度和軸向行程下往復(fù)運(yùn)動(dòng)而不破壞的最大循環(huán)次數(shù)。相同產(chǎn)品的壽命與波紋管工作狀態(tài)、循環(huán)次數(shù)、頻率、壓力和溫度等有關(guān)。

有效面積———彈性元件在單位壓力作用下, 位移為零時(shí)轉(zhuǎn)換的集中力的大小。但有效面積隨壓力增加而變化, 因此具有不恒定性, 在力平衡式儀表中, 要配對(duì)篩選, 做到有效面積盡量一致。