金屬波紋管密封減壓閥選材指導

金屬波紋管密封減壓閥選材指導本產(chǎn)品用于溫度在200℃以下的蒸汽、空氣、水無腐蝕性介質(zhì)的管路上，使通過閥體的介質(zhì)壓力保持恒定，以適應工作需要。閥前進口壓力P1由1.0-0.1MPa，減壓閥后出口壓力P2為0.4-0.05MPa，閥前與閥后的壓力差不大于0.6MPa，也不應小于0.05MPa。
本減壓閥屬于直接作用式波紋管減壓閥,主要由閥座、閥瓣(鋼球)、波紋管組合件、彈簧等零件組成,通過調(diào)節(jié)彈簧設定出口壓力,當出口壓力減少時閥瓣開度增大,當出口壓力達到預定壓力時閥瓣開度減小,主要是通過介質(zhì)的閥后壓力作用在波紋管的面積上傳感給調(diào)節(jié)彈簧實現(xiàn)減壓、穩(wěn)壓功能。使用時通過旋轉(zhuǎn)塑料手輪即可調(diào)節(jié)壓力,無需工具調(diào)節(jié),連接安裝方便.內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用波紋管波紋管式減壓閥主要技術(shù)參數(shù)和性能指標:金屬波紋管是一種撓性、薄壁、有橫向波紋的管殼零件。它既有彈性特性又有密封特性，在外力及力矩作用下能產(chǎn)生軸向、角向、側(cè)向、及其組合位移，密封性能好。在機械、儀表、石油、等許多工業(yè)領域得到了越來越廣泛的應用。

金屬波紋管的種類主要有金屬波紋管、波紋膨脹節(jié)和金屬波紋軟管三種。隨著金屬壓力加工等技術(shù)的進步和各種結(jié)構(gòu)波紋管的應用，相應產(chǎn)生了許多種制造波紋管的方法。這些方法是液壓成形、機械脹形、橡膠成形、旋壓成形、滾壓成形、焊接成形和電沉積成形等。每種方法都有其*的優(yōu)點。例如：液壓成形可以獲得綜合性能較好的波紋管．滾壓成形可以制造特大直徑的波紋管；焊接成形可以獲得彈性*的波紋管；電沉積可以制造小直徑和高情度的波紋管。



1. 金屬波紋管密封減壓閥選材指導金屬波紋管的幾何參數(shù)
金屬波紋管的尺寸規(guī)格已按內(nèi)徑標準系列化，一般將金屬波紋管內(nèi)徑或外徑作為基本尺寸，其它結(jié)構(gòu)參數(shù)作為相對尺寸。當內(nèi)徑或外徑確定后，壁厚、波距、波厚等等，均以內(nèi)徑或外徑為基準按適當比例確定。設計波紋管參數(shù)時要滿足波紋管的性能要求，同時還要考慮波紋管的制造工藝性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1）波深系數(shù) k （也稱脹形系數(shù)）波深系數(shù) k 是波紋管外徑與內(nèi)徑之比，它是決定波紋管幾何形狀的一個重要參數(shù)。在內(nèi)徑 d 確定的情況下，k 值越大，波紋的高度就越高。k 值影響著波紋管的性能和波紋管的成形工藝，波紋管的成形難度隨著 k 值的增加而增加。當k 值增加到 2 時，液壓成形波紋管就相當困難。所以當 k>= 2 時，宜采用焊接波紋管。液壓成形波紋管，可分為淺波和深波兩種，以波深系數(shù) k= 1.5 為分界，k=1.3~1.5 之間的波紋管稱淺波紋管，波紋管成形較容易；k=1.6~1.9 之間的波紋管稱深波紋管，成形相對較難，有時需要兩次成形。同樣內(nèi)徑尺寸的波紋管， 深波紋管的剛度小，靈敏度高，允許位移大；淺波紋管的剛度大，靈敏度低，允許位移較小。用于儀表、傳感器的測量波紋管，宜采用深波紋管；用于承受壓力為主的波紋管，宜采用淺波紋管。
2） 波紋管壁厚 波紋管壁厚是一個重要的幾何參數(shù)，波紋管的主要特性（剛度和工作應力） 取決于波紋管的幾何尺寸，特別是取決于它的壁厚。波紋管的壁厚與內(nèi)徑有一定的比例關系，對于內(nèi)徑 φ10~1000mm 的波紋管，壁厚與內(nèi)徑的比值一般控制在0.0006~0.05；如果太厚，其柔軟性必定很差；如果太薄，其承壓能力受到限制。因此，各種波紋管必須根據(jù)具體的使用條件和性能要求，按照內(nèi)徑與壁厚的相應關系，選擇合理的壁厚。在設計高壓波紋管的時候，為了降低波紋管的剛度和應力，需要設計多層結(jié)構(gòu)的波紋管，但是多層波紋管的總壁厚與內(nèi)徑之比一般也不得大于 0.05。
3） 波型
波型是指沿著軸向剖開后的波紋型式和形狀，波紋管的波紋形狀影響著波紋管的剛度、位移和承壓能力。按幾何形狀波型可分為 U 型、C 型、S 型、V 型 Ω 型等。
4） 波距和波厚
波距是波紋管及其波型結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，影響波紋管的有效長度和性能。波距的變化趨勢是隨內(nèi)徑的增加而增加，波距占內(nèi)徑的百分比則隨內(nèi)徑的增加而減小。因為內(nèi)徑小的波紋管成型困難，波距占內(nèi)徑的百分比應大些。 波紋管波厚是指外波紋部分軸向面上的大寬度，在波距決定以后，波厚就直接影響波形角、波峰和波谷的圓角半徑。當波距和波厚確定后，不僅波形角已確定，波峰、波谷處的圖角半徑也就確定了。
5） 波紋數(shù)和有效長度
波紋管波紋部分的軸向總長度稱波紋管的有效長度，或稱波紋管的工作長度。波紋數(shù)和有效長度是緊密相關的兩個參數(shù)。為了保證波紋管工作時有可靠的穩(wěn)定 性，有效長度與外徑之間的關系應小于等于 1.3。 如果需要長的有效長度，可以用兩個或兩個以上的波紋管焊接起來，接成長的波紋管，也可以采用單波連續(xù)成形等方法直接成形長的波紋管。對除金屬軟管之外的長波紋管，為了保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，必須在波紋管的內(nèi)部或外部設置導向零件。



2. 金屬波紋管密封減壓閥選材指導金屬波紋管的性能參數(shù)
1） 大壓縮長度
在外力作用下，金屬波紋管被壓縮到波紋之間彼此互相緊密接觸時的長度。
2） 大壓縮位移
金屬波紋管壓縮到波紋之間相互緊密接觸時所能產(chǎn)生的大位移。當波紋管達到大壓縮位移時，往往已產(chǎn)生了塑性變形，所以工作時不允許達到這一數(shù)值。
3） 允許位移和工作位移
金屬波紋管不產(chǎn)生塑性變形情況下所能達到的大位移稱允許位移，而工作過程的大位移你工作位移。為了保證波紋管在整個工作過程中性能穩(wěn)定可靠和較高的使用壽命，工作位移般取允許位移的 40%~50%。
4）耐壓力和工作壓力
波紋管在保持穩(wěn)定狀態(tài)或不產(chǎn)生塑性變形（如波距均勻性不破壞，波紋不歪斜等）條件下，能承受的大靜壓力稱波紋管的耐壓力。而工作壓力指在整個工作過程中，承受的大玉力為了保證波紋管工作時性能穩(wěn)定可靠和具有較高的使用壽命，工作壓力一般取耐壓力的 40%~50%。
5）破裂壓力
引起波紋管管壁破裂損壞時的臨界壓力稱破裂壓力，它表征了波紋管的大耐壓強度。在工作過程中，波紋管的工作壓力遠小于此壓力。
6）剛度與靈敏度
剛度就是金屬波紋管產(chǎn)生單位位移所需要的力或壓力，而靈敏度則是剛度的倒數(shù)，即作用于波紋管上單位力或壓力所產(chǎn)生的位移。由于波紋管能承受集中力、壓力和彎矩，所以它的剛度根據(jù)承受載荷的類別可分為集中力剛度、壓力剛度和彎曲剛度。其中以集中力剛度常用，把它簡稱為波紋管的剛度。
7）有效面積
它表征金屬波紋管將壓力轉(zhuǎn)換為集中力的能力，有效面積是一個等效的面積， 壓力作用在這個面積上將產(chǎn)生相等的軸向力。
8） 穩(wěn)定性
金屬波紋管在外力作用下，抵抗引起局部失穩(wěn)或總體失穩(wěn)的能力。
9） 密封性
指金屬波紋管在一定的內(nèi)、外壓差作用下保證不泄漏的性能，波紋管必須具有密封性。
10） 壽命
金屬波紋管的壽命，用波紋管直至不密封泄漏時為止的負荷變化次數(shù)表示。壽命是一個多元函數(shù)．它和波紋管的工作位移、工作壓力、工作介質(zhì)、溫度范圍、剛度、頻率、工藝因素、安裝情況和材料特性等有關。
11） 零位偏移
以自由長度為零位，在集中載荷作用下，將波紋管壓縮到某一位移值，保持一分鐘后，卸除載荷，這時以波紋管長度與自由長度作比較，其差值稱零位偏移。它與材料的性質(zhì)以及位移量的大小有關。
12） 彈性特性
金屬波紋管某一點的變形與其負荷之間的關系稱彈性特性。彈性特性可以是線性的，也可以是非線性的。波紋管彈性特性的非線性取決于它的幾何形狀和位移量。線性偏差用非線性度值來表示，非線性度值是指實際的彈性特性曲線對直線的大偏差與波紋管的大變形之比。
13） 滯后
金屬波紋管的滯后，是在加載及卸載的倩況下繪制彈性特性曲線時出現(xiàn)的， 彈性滯后值是由相同負荷作用下所測得的加載與卸載的大位移差與大位移之比來確定。
14） 彈性后效
金屬波紋管的彈性后效表現(xiàn)為波紋管的位移比所加的負荷來得遲。例如，由于彈性后效的現(xiàn)象，儀表的指針在卸除負荷后不能立即回到零點。


3. 金屬波紋管密封減壓閥選材指導金屬波紋管的材料
金屬波紋管的性能主要取決于制造波紋管的材料的質(zhì)量和波紋管成形后的幾何參數(shù)．波紋管的性能能否滿足設計要求，很大程度上取決于這些材料的制造質(zhì)量。材料的畸變，焊接不均勻，成形后波形不規(guī)則和殘余損傷等都能引起局部部位的高應力，從而導致波紋管過早的破壞。波紋管材料的選擇主要應考慮如下幾點：
1）相容性
金屬波紋管材料必須與相接觸的工作介質(zhì)和相連接的各種零件相容，因為壁厚很薄，很容易因點腐蝕和應力腐蝕而損壞波紋管的整體性。清洗用的介質(zhì)和清洗工序必須認真研究，因為在波紋管內(nèi)波紋處，清洗和檢查都比較困難。
2）溫度
金屬波紋管的工作溫度范圍為（-253 ~600）℃。在高溫下工作的波紋管所使用的材料要有足夠的熱穩(wěn)定性。工作溫度升高，材料的彈性模量下降，從而導致波紋管的剛度、耐壓力和疲勞壽命的降低。在低溫下使用的波紋管材料，必須有良好的低溫性能。在低溫下，材料的脆性對表而缺陷十分敏感，因此，對材料的表面質(zhì)量應嚴格控制。
3） 使用壽命和應力
金屬波紋管的承壓能力受材料屈服強度的限制，而疲勞循環(huán)次數(shù)則受材料的 疲勞壽命和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的制約。要求高壽命的波紋管應設計在彈性范圍內(nèi)工作， 例如作儀表元件和軸密封用的波紋管。
4） 制造技術(shù)
各種用于成形波紋管的材料．要求其塑性和焊接性能良好。直徑較小的波紋管通常用無縫管制造，而直徑超過 25mm 的波紋管，可用板材或帶材成形圓簡后縱向縫焊，再成形波紋管。 對材料的附加考慮用于制造波紋管的材料，不論是管材、帶材還是板材，根據(jù)波紋管使用性能要求，確定所需材料的厚度公差。當剛度不是主要性能要求時， 其壁厚公差可為厚度的+/-10%，當剛度要求較高時，其壁厚公差為厚度的+/-5 %。波紋管材料成形前的晶粒度應小于 35 拼 um，晶粒的不均勻度不大于 2 級。


金屬波紋管密封減壓閥選材指導波紋管減壓閥使用原理和結(jié)構(gòu)說明：
閥前進口介質(zhì)壓力從閥瓣和閥體密封圈開啟間隙進入體腔使介質(zhì)壓力流滿波紋管的組合箱，波紋管和彈簧因受介質(zhì)壓力的擠壓而壓縮，閥瓣隨著閥桿位移，閥瓣產(chǎn)生對閥體密封圈的關閉，將閥前介質(zhì)截止，不作閥后介質(zhì)壓力的補充。當閥后的介質(zhì)壓力降低，波紋管因受調(diào)節(jié)彈簧的徑項力，使波紋管疊紋變形，閥桿將閥瓣頂開。使介質(zhì)通過閥體密封圈補充閥后壓力的降低。
本閥是由閥體、閥蓋、閥瓣、閥體密封圈、閥桿、波紋管、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成，體腔進口組裝有閥瓣、閥體密封圈和輔彈簧，輔彈簧是保持閥瓣和閥體密封圈自動的密封，出口體腔組裝彈性密封元件（波紋管）即保證閥后介質(zhì)壓力的泄漏和克服壓力不均勻度的補償。螺釘是調(diào)整彈簧負荷壓力減壓閥工作性能