1、設(shè)計(jì)依據(jù)：我公司生產(chǎn)的金屬波紋補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)方法依據(jù)GB/T12777新版《金屬波紋管膨脹節(jié)通用技術(shù)條件》，參照EJMA《美國膨脹節(jié)制造商協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)》、GB150-89《鋼制壓力容器》以及HGJ526-90《多層U型波紋膨脹節(jié)系列》。

2、    所列產(chǎn)品的撓性元件－金屬波紋管，其制造材料為奧氏體型不銹鋼（0Cr19Ni9，1Cr18Ni9Ti），當(dāng)接管與法蘭材料為炭鋼時，產(chǎn)品工作溫度范圍為－20℃～400℃；當(dāng)接管與法蘭為不銹鋼時，產(chǎn)品工作溫度范圍為－250℃～600℃；加襯耐溫層后，產(chǎn)品可承受介質(zhì)800℃～1200℃以上的高溫，我們也可根據(jù)用戶的需要采用其他金屬和纖維材料制造專用補(bǔ)償器。

3、    補(bǔ)償量、剛度的溫度修正

樣本所列各參數(shù)是在20℃情況下計(jì)算得出的，若補(bǔ)償器實(shí)際使用溫度與20℃不同，可按表一、表二提供的系數(shù)，對補(bǔ)償量X。、Y。、θ。及剛度K實(shí)施修正，以便確定補(bǔ)償器的實(shí)際補(bǔ)償量和剛度。

溫度對補(bǔ)償量的修正系數(shù)f１ 表一

 

溫度對剛度的修正系數(shù)f2表二

注：溫度值在間隔之內(nèi)時，系數(shù)f1、f2按內(nèi)插法選取。

例1：求N＝3000次、t＝300℃時，0.6TNY250*6J補(bǔ)償器的軸向補(bǔ)償量及剛度。

查樣本：軸向補(bǔ)償量：X0＝89；

軸向剛度Kx＝228N/mm

經(jīng)修正：x′＝f1*X0＝1.025*89＝91.225mm

        K′＝f2*Kx＝0.901*228＝205.43N/mm

例2：求N＝2000次、t＝300℃時，0.6DLB250*2000F補(bǔ)償器的橫向補(bǔ)償量及橫向剛度。

查樣本：橫向補(bǔ)償量：Y0＝287mm

        橫向剛度：Ky＝5N/mm

經(jīng)修正：Y′＝f1*X0＝1.025*287＝294.18mm

        Ky′＝f2*Ky＝0.901*5＝4.51N/mm

4、  疲勞破壞次數(shù)、安全壽命與補(bǔ)償量

為方便用戶合理的選擇產(chǎn)品，樣本中給出了補(bǔ)償器在諸疲勞破壞次數(shù)下的補(bǔ)償量，如：軸向型的補(bǔ)償器，樣本中列出了疲勞破壞次數(shù)N為1500次，3000次，15000次時的補(bǔ)償量；拉桿橫向補(bǔ)償器、鉸鏈補(bǔ)償器、直管壓力平衡補(bǔ)償器，樣本中列出了疲勞破壞次數(shù)N為15000次時的補(bǔ)償量；曲管壓力平衡補(bǔ)償器，樣本中列出了疲勞破壞次數(shù)N為4500次時的補(bǔ)償量。用戶可根據(jù)產(chǎn)品工作的環(huán)境與使用壽命來選擇不同疲勞次數(shù)下的補(bǔ)償量。

疲勞破壞次數(shù)時根據(jù)波紋管的結(jié)構(gòu)參數(shù)、補(bǔ)償量和壓力值，通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證而確定的。由于波紋管的疲勞問題比較復(fù)雜，其數(shù)值散布度較大，因此_有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在確定補(bǔ)償器的安全疲勞次數(shù)［N］時，要有15倍的安全系數(shù)，即

［N］＝N/15

［N］－安全疲勞壽命

N－疲勞破壞次數(shù)

   若用戶實(shí)際選用的疲勞次數(shù)與樣本所列的疲勞次數(shù)不符時，請按表三、表四給出的系數(shù)進(jìn)行修正。

無鎧裝環(huán)的補(bǔ)償器破壞次數(shù)對補(bǔ)償量的修正系數(shù)f3  表三

 

帶鎧裝環(huán)的補(bǔ)償器疲勞破壞次數(shù)對補(bǔ)償量的修正系數(shù)f3′ 表四

注：若N值在間隔之內(nèi)時，系數(shù)按內(nèi)插法選取。

 

例3：求0.6TNY250*6F波紋補(bǔ)償器在N＝4500次時的軸向補(bǔ)償量。

查樣本：N＝15000次時，X0＝63mm

經(jīng)修正：N＝4500次時，X＝f3*X0＝1.33*63＝83.79mm

如果管系的位移變化循環(huán)是多種的，此時可用積累疲勞計(jì)算的方法來估算。疊加利用系數(shù)用U來表示：U＝U1＋U2＋……＝n1/［N1］+n2/［N2］＋……

當(dāng)U小于1時，補(bǔ)償器的疲勞性能是安全的。

上式中：U1，U2……，分別為每一循環(huán)類型的利用系數(shù)；

n1，n2，……，分別為每一循環(huán)類型的循環(huán)次數(shù)；

［N1］，［N2］，……，分別是每一循環(huán)類型的安全疲勞壽命，［N1］＝N1/15；

N1，N2……，分別是每一循環(huán)類型的疲勞破壞次數(shù)。

5、 位移量合成：

樣本中諸系列表中給出的軸向位移量X0，橫向位移量Y0和角向位移量θ0，是各種形式補(bǔ)償器的額定位移量，是單獨(dú)實(shí)施該位移的_位移范圍。若該補(bǔ)償器要進(jìn)行兩種或兩種以上的位移，則補(bǔ)償量的選取要符合下列關(guān)系式：

X1/X0＋Y1/Y0＋θ1/θ0≤1

X0,Y0, θ0——為某一破壞次數(shù)下單獨(dú)進(jìn)行軸向、橫向及角向補(bǔ)償時的相應(yīng)補(bǔ)償量（由樣本上查找，并修正得到）。

X1，Y1，θ1——為該疲勞次數(shù)下同時存在的軸向、橫向及角向補(bǔ)償量的實(shí)際值。

6、 內(nèi)套筒的選擇：

可以減少補(bǔ)償器內(nèi)流體、介質(zhì)的流阻和防止介質(zhì)高速流動引起波紋的誘發(fā)震動。內(nèi)套筒的存在對補(bǔ)償器的橫向和角向位移的補(bǔ)償量有影響。

7、 補(bǔ)償器的預(yù)變形：

為了使補(bǔ)償器處于一個良好的工作位置和減少管架受力，可對補(bǔ)償器在安裝前進(jìn)行“預(yù)變形”。軸向補(bǔ)償器的軸向預(yù)變形量ΔX由下式確定：

ΔX＝X［1/2-(T0-Tmin)/(Tmax-Tmin) ］

X－軸向補(bǔ)償量mm。

T0－安裝溫度

Tmax＝_使用溫度

Tmin－_使用溫度

ΔX為正值時，表示“預(yù)拉”，ΔX為負(fù)值時，表示“預(yù)壓”。“預(yù)變形”是否進(jìn)行由系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，若用戶需要，只要在合同上注明預(yù)變形量，我們可按“預(yù)變形”長度交付補(bǔ)償器。

橫向補(bǔ)償器和角向補(bǔ)償器的冷緊量可取實(shí)際補(bǔ)償量的一半，即1/2Y或1/2θ，“預(yù)變形”是反方向“冷緊”。橫向補(bǔ)償量Y0很大時，需要進(jìn)行“冷緊”，橫向補(bǔ)償量較小時，可不進(jìn)行冷緊。