波紋管的壽命是在工作條件下使用時,能保證正常工作的短工作期限或循環(huán)次數(shù)。用波紋管組成的彈性密封系統(tǒng),經(jīng)常在承受較多循環(huán)次數(shù)的變動載荷和較大位移的條件下工作,因此確定波紋管的使用壽命,具有重要意義。因為波紋管的作用不同,對其使用壽命的要求也不一樣。
(1)波紋管用來補償管路系統(tǒng)中因安裝造成的位置偏差時,對其壽命要求只有幾次就夠了。
(2)波紋管用于開關(guān)頻率較高的恒溫控制器中,其壽命要達到10000次才能滿足使用要求。
(3)波紋管用于真空開關(guān)作為真空密封件時,其壽命要達到30000次才能保證正常工作。
從上面三種使用實例中可見,由于使用條件不同,波紋管要求的使用壽命相差很大。波紋管壽命與所選用材料的疲勞特性有關(guān),同時也取決于成形波紋管的殘余應力的大小、應力集中的情況和波紋管的表面質(zhì)量等。此外,使用壽命與波紋管的工作條件有關(guān)。例如:波紋管工作時的位移、壓力、溫度、工作介質(zhì)、振動條件、頻率范圍、沖擊條件等。
波紋管在工作過程中,其壽命長短主要取決于工作過程中產(chǎn)生的應力。為了降低應力,一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實現(xiàn)。在一般設(shè)計中規(guī)定波紋管的工作位移應小于它的允許位移的一半,它的工作壓力應小于波紋管的耐壓力的一半。
對生產(chǎn)的波紋管進行試驗證明,如果波紋管按上述規(guī)范工作,它的便用壽命基本土可達到5萬次左右。
根據(jù)工作壓力性質(zhì)的不同,波紋管的允許位移也有所區(qū)別一般波紋管只承受軸向載荷(拉力或壓力)時,它的允許位移可在波紋管有效長度的10%~40%之間選用;而在波紋管承受橫向集中力、扭轉(zhuǎn)力矩或綜合受力時,波紋管的允許位移應適當減小。
應用多層波紋管可以降低剛度和變形引起的應力,因而可以在很大程度上提高波紋管的壽命。
波紋管在其它情況相同而工作壓力性質(zhì)(恒定或交變載荷)不同的條件下工作時,其使用壽命將有差別。顯然,在交變載荷下工作時,波紋管的壽命比恒定載荷下工作時要短一些。
金屬波紋管[1]及翅片式波紋管在內(nèi)燃機冷卻器中的應用,在汽柴油發(fā)動機冷卻器殼體內(nèi)或冷卻芯子的兩管板間安裝1-1000根帶有間斷性凸凹狀金屬波紋管,采用擴管法、焊接法等方法將其固定在一端管板上,使冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài)發(fā)生改變,達到提高傳熱系數(shù),增加傳熱效率。該發(fā)明構(gòu)思新奇、工藝實用、成本低廉、性能可靠、傳熱效率高、不結(jié)垢、壽命長、熱應力小。
1、壓力根據(jù)軟管實際工作壓力,再查詢波紋的公稱通經(jīng)與壓力表,決定是否使用不銹鋼網(wǎng)套類型的。
2、尺寸軟管公稱通徑,選用接頭型式(主要有法蘭聯(lián)接、螺紋連接、快速接頭連接)及的尺寸,軟管長度。
3、狀態(tài)按軟管使用時的狀態(tài),參照金屬軟管的正確使用與安裝方法與軟管在沉降補償時的長度.軟管各種運動狀態(tài)的長度計算及軟管的小彎曲次數(shù)和小彎曲半徑等因素,參數(shù)正確選取軟管長度,并正確安裝。
4、溫度軟管內(nèi)介質(zhì)的工作溫度及范圍;軟管工作時的環(huán)境溫度。高溫時,須按金屬波紋管高溫下的工作壓力溫度修正系數(shù),確定溫度修正后的壓力,以確定選用正確的壓力等級。
5、介質(zhì)軟管中所輸送的介質(zhì)的化學屬性,按軟管材質(zhì)耐腐蝕性能參數(shù)表,決定軟管各零件的材質(zhì)。
6、真空軟管主要應用于單晶硅生產(chǎn)使其達到負真空
主要應用于鋼帶類
鋼帶波紋管又叫鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管是一種以高密度聚乙烯(PE)為基體(內(nèi)外層)與表面涂敷粘接樹脂鋼帶復合的纏繞結(jié)構(gòu)壁管。管壁結(jié)構(gòu)由三層構(gòu)成:內(nèi)層是一個連續(xù)實壁PE內(nèi)層管,內(nèi)層管外纏繞有(用鋼板成形為“V”型的)環(huán)形波狀鋼帶增強體,在波狀鋼帶增強體外復合有聚乙烯的外層,從而復合成整體的螺旋波紋管。其典型的結(jié)構(gòu)如圖所示。鋼的彈性模量是聚乙烯的近200倍(碳素鋼[2]的彈性模量在190000 MPa左右),結(jié)合金屬和塑料的優(yōu)點顯然是達到高剛度低消耗的理想辦法,能夠?qū)摬牡母邉偠取⒏邚姸群退芰系哪透g、耐磨損和柔韌性等優(yōu)良特性有機地結(jié)合起來,發(fā)揮兩方面的優(yōu)點,彌補兩方面的缺點,實現(xiàn)高性能和低成本的統(tǒng)一