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简单介绍金属波纹补偿器的偏差问题与实用状况

2018-12-21 18:32:12
新闻详情

金属波纹补偿器用来补偿管路系统中因安装造成的位置偏差时,对其寿命要求只有几次就够了。金属波纹补偿器用于开关频率较高的恒温控制器中,其寿命要达到10000次才能满足使用要求。金属波纹补偿器用于真空开关作为真空密封件时,其寿命要达到30000次才能保证正常工作。根据工作压力性质的不同,金属波纹补偿器的允许位移也有所区别一般金属波纹补偿器只承受轴向载荷(拉力或压力)时,它的允许位移可在金属波纹补偿器有效长度的10%~40%之间选用。而在金属波纹补偿器承受横向集中力、扭转力矩或综合受力时,金属波纹补偿器的允许位移应适当减小。应用多层金属波纹补偿器可以降低刚度和变形引起的应力,因而可以在很大程度上提高金属波纹补偿器的寿命。对生产的金属波纹补偿器进行试验证明,如果金属波纹补偿器按上述规范工作,它的便用寿命基本土可达到5万次左右。

金属波纹补偿器在实际工作过程中会产生残余变形,残余变形又称长久变形或塑性变形,金属波纹补偿器在力或压力作用下产生变形,当力或压力卸除后,金属波纹补偿器不恢复原始状态的现象称残余变形,残余变形通常用金属波纹补偿器不恢复原始位置的量来表示又称零位偏移。金属波纹补偿器的寿命是在工作条件下使用时,能保证正常工作的较短工作期限或循环次数。用金属波纹补偿器组成的弹性密封系统,经常在承受较多循环次数的变动载荷和较大位移的条件下工作,因此确定金属波纹补偿器的使用寿命,具有重要意义。因为金属波纹补偿器的作用不同,对其使用寿命的要求也不一样。

金属波纹补偿器在工作过程中,其寿命长短主要取决于工作过程中产生的较大应力。为了降低应力,一般通过减少金属波纹补偿器的工作位移和降低工作压力来实现。在一般设计中规定金属波纹补偿器的工作位移应小于它的允许位移的一半,它的工作压力应小于金属波纹补偿器的耐压力的一半。金属波纹补偿器在其它情况相同而工作压力性质(恒定或交变载荷)不同的条件下工作时,其使用寿命将有差别。显然,在交变载荷下工作时,金属波纹补偿器的寿命比恒定载荷下工作时要短一些。

从上面三种使用实例中可见,由于使用条件不同,金属波纹补偿器要求的使用寿命相差很大。金属波纹补偿器寿命与所选用材料的疲劳特性有关,同时也取决于成形金属波纹补偿器的残余应力的大小、应力集中的情况和金属波纹补偿器的表面质量等。此外,使用寿命与金属波纹补偿器的工作条件有关。例如:波纹管工作时的位移、压力、温度、工作介质、振动条件、频率范围、冲击条件等。

对金属波纹补偿器有效面积提出的要求及其计算方法取决于波纹管的用途。如果金属波纹补偿器用作弹性密封件或管路热补偿时,有效面积的意义仅在于用来计算波纹管成形时的轴向力和使用系统中的推力。金属波纹补偿器的有效面积计算值与实测值之间急有一些差别。一般情况下用专用公式计算金属波纹补偿器的有效面积,是可以满足需要的。

金属波纹补偿器及其它弹性元件的残余变形是指加载后元件产生位移,而卸载后再经过相当长的一段时间弹性元件仍不能回复到原始位置。产生一个长久变形的残留值。元件的残余变形里与使用状态有关。当拉伸(或压缩)的位移里逐渐增大到相应的位移值后,残余变形将显著增加。金属波纹补偿器类组件的使用温度范围很宽,一般都在弹性元件设计制造前给出。有些特殊用途的金属波纹补偿器,内腔通过液氧(-196℃)或更低温度的液氮,耐压高达25MPa。管网系统连接用的大型波纹膨胀节(公称直径有时超过lm),要求承压4MPa,耐温400℃,且有相应的耐腐蚀稳定性。弹性元件的温度适应能力取决于所采用弹性材料的耐温性能。因此根据弹性元件的使用温度范围,选用合适温度性能参数的弹性材料,才能加工制造出合格的金属波纹补偿器类组件。


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