波纹伸缩节的广泛应用来自本身的结构特点
波纹伸缩节由构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。波纹伸缩节是为了补偿因温度差与机械振动引起的附加应力,而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。管道系统在停机和开机两种不同状态下,会因温度变化,造成管道的热膨胀或冷收缩。如果这些膨胀和收缩得不到补偿(消除或平衡),_会造成系统的严重损坏,使系统不能正常工作。
波纹伸缩节中利用波纹管在纵向、横向和角方向上的弹性位移,可以顺利地将连接点部分由于温差、振动或安装等原因造成的在位置方面的额定偏差加以补偿。普通金属光滑管要做到这一点是_困难的,甚至是不可能的。确定波纹管位移弹性范围的工作,主要是研究其纵向刚度和抗弯刚度,因为它们可以直接地反映出波纹管在纵、横两个方向上可能产生的弹性变形的大小。
波纹伸缩节的结构特点说明了它在受到轴向力的作用之后,各部分很容易产生弹性变形。由于波峰半圆弧和波谷半圆弧这两部分的相对变形远远小于圆环膜片部分,因此,可以忽略不计,并把它们视为圆环膜片之间的刚性接点。把波纹管复杂的受力状态简化为圆环膜片单一受力的形式。这样,便可以用圆片翘曲理论为基础,去分析整个波纹管的纵向刚度。
波纹伸缩节是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体,波纹管具有弹性,在压力、轴向力、横向力或弯矩作用下能产生位移。波纹管管壁较薄,灵敏度较高,测量范围为数十帕至数十兆帕。它的开口端固定,密封端处于自由状态,并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。工作时在内部压力的作用下沿管子长度方向伸长,使活动端产生与压力成_关系的位移。活动端带动指针即可直接指示压力的大小。
波纹伸缩节能够起到伸缩作用主要是靠波纹管来实现的,对金属伸缩节的功能及强度设计主要是对波纹管的设计,对波纹管的不同设计及组合,可以使波纹管拉伸、压缩或弯曲,从而形成轴向、横向、角向三种基本形式的波纹膨胀节。波纹伸缩节一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。随着波纹管生产技术水平的提高,这类波纹伸缩节的应用范围正在扩大。