金屬波紋管密封減壓閥選材指導(dǎo)

金屬波紋管密封減壓閥選材指導(dǎo)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(yīng)工作需要。閥前進(jìn)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(yīng)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(shè)定出口壓力,當(dāng)出口壓力減少時(shí)閥瓣開度增大,當(dāng)出口壓力達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)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(shí)現(xiàn)減壓、穩(wěn)壓功能。使用時(shí)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(biāo):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(jī)械、儀表、石油、等許多工業(yè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)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(jìn)步和各種結(jié)構(gòu)波紋管的應(yīng)用，相應(yīng)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(jī)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(diǎn)。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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)尺寸。當(dāng)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(zhǔn)按適當(dāng)比例確定。設(shè)計(jì)波紋管參數(shù)時(shí)要滿足波紋管的性能要求，同時(shí)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(gè)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(dāng)k 值增加到 2 時(shí)，液壓成形波紋管就相當(dāng)困難。所以當(dāng) k>= 2 時(shí)，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(duì)較難，有時(shí)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(cè)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(gè)重要的幾何參數(shù)，波紋管的主要特性（剛度和工作應(yīng)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(guān)系，對(duì)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(yīng)關(guān)系，選擇合理的壁厚。在設(shè)計(jì)高壓波紋管的時(shí)候，為了降低波紋管的剛度和應(yīng)力，需要設(shè)計(jì)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(shì)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?yàn)閮?nèi)徑小的波紋管成型困難，波距占內(nèi)徑的百分比應(yīng)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(dāng)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(guān)的兩個(gè)參數(shù)。為了保證波紋管工作時(shí)有可靠的穩(wěn)定 性，有效長度與外徑之間的關(guān)系應(yīng)小于等于 1.3。 如果需要長的有效長度，可以用兩個(gè)或兩個(gè)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(duì)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(shè)置導(dǎo)向零件。



2. 金屬波紋管密封減壓閥選材指導(dǎo)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(shí)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(shí)所能產(chǎn)生的大位移。當(dāng)波紋管達(dá)到大壓縮位移時(shí)，往往已產(chǎn)生了塑性變形，所以工作時(shí)不允許達(dá)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(dá)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(gè)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(gè)工作過程中，承受的大玉力為了保證波紋管工作時(shí)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(shí)的臨界壓力稱破裂壓力，它表征了波紋管的大耐壓強(qiáng)度。在工作過程中，波紋管的工作壓力遠(yuǎn)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(gè)等效的面積， 壓力作用在這個(gè)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(shí)為止的負(fù)荷變化次數(shù)表示。壽命是一個(gè)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(guān)。
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(shí)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(guān)。
12） 彈性特性
金屬波紋管某一點(diǎn)的變形與其負(fù)荷之間的關(guān)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(shí)際的彈性特性曲線對(duì)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(shí)出現(xiàn)的， 彈性滯后值是由相同負(fù)荷作用下所測(cè)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(fù)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(fù)荷后不能立即回到零點(diǎn)。


3. 金屬波紋管密封減壓閥選材指導(dǎo)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(shè)計(jì)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(yīng)力，從而導(dǎo)致波紋管過早的破壞。波紋管材料的選擇主要應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：
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?yàn)楸诤窈鼙?，很容易因點(diǎn)腐蝕和應(yīng)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(rèn)真研究，因?yàn)樵诓y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(dǎo)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(duì)表而缺陷十分敏感，因此，對(duì)材料的表面質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制。
3） 使用壽命和應(yīng)力
金屬波紋管的承壓能力受材料屈服強(qiáng)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(yīng)設(shè)計(jì)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(duì)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(dāng)剛度不是主要性能要求時(shí)， 其壁厚公差可為厚度的+/-10%，當(dāng)剛度要求較高時(shí)，其壁厚公差為厚度的+/-5 %。波紋管材料成形前的晶粒度應(yīng)小于 35 拼 um，晶粒的不均勻度不大于 2 級(jí)。


金屬波紋管密封減壓閥選材指導(dǎo)波紋管減壓閥使用原理和結(jié)構(gòu)說明：
閥前進(jìn)口介質(zhì)壓力從閥瓣和閥體密封圈開啟間隙進(jìn)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(duì)閥體密封圈的關(guān)閉，將閥前介質(zhì)截止，不作閥后介質(zhì)壓力的補(bǔ)充。當(dāng)閥后的介質(zhì)壓力降低，波紋管因受調(diào)節(jié)彈簧的徑項(xiàng)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(bǔ)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(jìn)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(dòng)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(bǔ)償。螺釘是調(diào)整彈簧負(fù)荷壓力減壓閥工作性能