金屬補償器的設計應考慮哪些因素?
作者:江蘇晨光環(huán)保集團 發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 瀏覽次數 :164
金屬補償器也稱(chēng)為波紋管、補償器、膨脹節、波紋補償器和膨脹節。該產(chǎn)品結構緊湊,補償量大,無(wú)泄漏,耐腐蝕,使用壽命長(cháng),安裝方便,產(chǎn)品質(zhì)量可靠。該產(chǎn)品廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、冶金、電力、給排水、建筑等行業(yè)。
補償器的設計主要考慮抗壓強度、穩定性和疲勞性能三個(gè)因素。雖然國家標準和美國EJMA標準對這些方面的計算和評定都有明確的規定,但從多年的應用實(shí)踐和補償器的失效分析發(fā)現,標準中給出的穩定性計算和評定方法不夠全面,疲勞壽命只給出了相對粗略的極限范圍(平均疲勞壽命適用于10 ^ 3 ~ 10 ^ 3)。有時(shí)候完全符合標準要求的產(chǎn)品在實(shí)際使用中會(huì )出現一些問(wèn)題。如內壓軸向補償器預位移狀態(tài)下,試壓時(shí)補償器波紋管容易發(fā)生平面失穩,大直徑外壓軸向補償器全位移工作狀態(tài)下補償器波紋管容易發(fā)生周向失穩,小直徑復合拉桿補償器和鉸鏈補償器全位移工作狀態(tài)下容易發(fā)生立柱失穩。波紋管變形過(guò)大不僅影響其穩定性,還為應力腐蝕提供了有利的環(huán)境條件。
金屬補償器的設計應考慮哪些因素:
補償器波紋管的疲勞壽命和整體應力波紋管的補償量取決于其疲勞壽命。疲勞壽命越高,波紋管單波補償量越小。一些廠(chǎng)家為了降低成本,增加單波補償量,將波紋管的許用疲勞壽命降低得很低,會(huì )導致波紋管因位移而產(chǎn)生較高的子午彎曲應力和較高的綜合應力,大大降低了波紋管的穩定性。波紋管的綜合應力和抗壓強度可以從標準中給出的波紋管平面穩定性和周向穩定性的計算方法和評定標準中看出,兩者都反映了強度問(wèn)題。波紋管設計許用壽命短時(shí),不僅子午綜合應力高,而且周向應力也高,使波紋管迅速進(jìn)入塑性變形,導致波紋管失穩。補償器位移及其立柱穩定性對于復合拉桿式和鉸鏈式補償器,橫向位移是通過(guò)波紋管角位移引起的中間管段傾斜來(lái)實(shí)現的。當波紋管發(fā)生角位移時(shí),波紋管凸側的承載面積大于凹側的承載面積,這導致補償器上增加了側向力,與軸向補償器相比,補償器更容易發(fā)生立柱不穩定。顯然,波紋管的單波位移越大,補償器的橫向位移越大,越容易產(chǎn)生立柱失穩。
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