波紋補(bǔ)償器能夠起到伸縮作用主要是靠-波紋管來(lái)實(shí)現(xiàn)的,對(duì)波紋補(bǔ)償器的功能及強(qiáng)度設(shè)計(jì)主要是對(duì)波紋管的設(shè)計(jì),對(duì)波紋管的不同設(shè)計(jì)及組合,可以使波紋管拉伸、壓縮或彎曲,從而形成軸向、橫向、角向三種基本形式的波紋補(bǔ)償器。所以波紋管的設(shè)計(jì)是波紋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的關(guān)健。
波紋管的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,它需要對(duì)以下各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和校核:耐壓能力、位移引起的應(yīng)力、疲勞壽命、剛度和穩(wěn)定性。
波紋管中的應(yīng)力主要是因?yàn)閮?nèi)壓和位移引起的,位移引起的應(yīng)力通常大于內(nèi)壓引起的應(yīng)力,它沿著波紋管的子午線向方向(經(jīng)向),一般高于波紋管材料的屈服力。
根據(jù)波紋管的波形可分為“U”形和“Ω”形,"Ω"形波紋管能夠承受高壓,但只能承受較小的軸向位移;“U”形波紋管則相反,在壁厚相同的情況下,它能承受較大的位移,但只能承受較小的壓力。為采用U形波紋管伸縮位移較大的特性,彌補(bǔ)U形波紋管只能較小的壓力,人們常采取“補(bǔ)強(qiáng)”的方法-即在“U”形波紋管的外部增加增強(qiáng)部件(一般稱作鎧裝環(huán)、加強(qiáng)環(huán))。采用多層結(jié)構(gòu)或增加波紋管的厚度也可以提高波紋管承受內(nèi)壓的能力,但是增加厚度會(huì)顯著降低波紋管的疲勞壽命和增加波紋管的剛度。
波紋管的制作方法有:機(jī)械脹形、液壓成形、滾壓成形、焊接成形、和電沉積成形等。液壓成形可以獲得綜合性能較好的波紋管;滾壓成形可以用來(lái)制作大直徑的波紋管;焊接成形可以獲得彈性較好的波紋管;電沉積成形可以制作小直徑和高精度的波紋管。
剛度:使波紋管產(chǎn)生單位位移所需要的力。它是計(jì)算波紋膨脹節(jié)彈性推力的基礎(chǔ),對(duì)于相同口徑相同壓力的波紋管,剛度大小是衡量波紋管性能好壞的參數(shù)之一。目前生產(chǎn)廠家都是采用EJMA法計(jì)算出波紋管單波軸向剛度(fir),由此得出波紋管軸向剛度(Kx)。
有效面積:一個(gè)等效面積,(Ae=(πDm2)/4 mm2 Dm 波紋管平均直徑)。
疲勞壽命:在正常工作條件下,波紋管能正常工作的_小循環(huán)次數(shù)。
重要部件是_波紋補(bǔ)償器正常工作的重要_,根據(jù)使用條件不同,應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用這些部件。
內(nèi)襯筒(Internal liner):用于減少補(bǔ)償器的波紋管內(nèi)壁與通過(guò)它的流動(dòng)介質(zhì)相互接觸的圓筒,又稱內(nèi)套筒或?qū)Я魍?。?nèi)襯筒的材料可與波紋管相同,也可于波紋管不同。
限位桿(Limited rod):設(shè)置在膨脹節(jié)總成上,一般用桿或棒制成的零件,主要用于限制波紋管在正常工作狀態(tài)下的活動(dòng)范圍(軸向、橫向、角向),當(dāng)主固定支架發(fā)生破壞時(shí),該零件可以防止波紋管過(guò)度拉伸和壓縮,同時(shí)還可控制全部?jī)?nèi)壓載荷和因支架破壞產(chǎn)生的動(dòng)載荷。
外罩(protective cover):對(duì)波紋膨脹節(jié)的波紋管外表面提供_保護(hù),使它免受異物接觸或機(jī)械破壞的裝置。有時(shí)也稱保護(hù)套。