專利名稱：改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于焊接金屬波紋管膜片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片。
背景技術(shù)：
焊接金屬波紋管機(jī)械密封是機(jī)械密封的一個(gè)分支。廣 泛的應(yīng)用于石化、煉油、化工、化纖、食品、醫(yī)藥、熱電等行業(yè)，尤其是石油化工行業(yè)。波紋管型機(jī)械密封由于本身所具有的特點(diǎn)在工業(yè)應(yīng)用中取得了很好的效果，因此近來發(fā)展很快，出現(xiàn)了許多新型波紋管型機(jī)械密封。波紋管是一種重要的柔性連接和補(bǔ)償元件，是一種帶橫向波紋的圓柱形薄壁彈性筒狀殼體。波紋管本身有接觸非線性，材料非線形，幾何非線形，我們的目的通過本次優(yōu)化達(dá)到良好的使用效果。焊接金屬波紋管機(jī)械密封的性能好壞和使用壽命的長(zhǎng)短與波紋管的力學(xué)性能密切相關(guān)——即與膜片的參數(shù)密切相關(guān)。對(duì)膜片的研究，尤其是對(duì)形狀進(jìn)行優(yōu)化，是生產(chǎn)和使用成敗的關(guān)鍵，是保證波紋管型機(jī)械密封的密封性、跟隨性補(bǔ)償性、耐久性的重要的條件。焊接波紋管是機(jī)械密封中重要的部件，是一種由許多以沖壓方式成型的薄形膜片，利用精密焊接所制成的高度可彎曲及伸縮的金屬管。其組成方式是由兩種成型膜片以同心圓的方式作內(nèi)緣焊接組成膜片對(duì)，再將多個(gè)膜片的外緣焊接組成波紋段，再焊上前、后環(huán)組合成波紋管組件，如此便可與其它的零部件組裝在一起成為焊接金屬波紋管機(jī)械密封。焊接金屬波紋管機(jī)械密封的工作過程是這樣的當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過緊固螺釘帶動(dòng)波紋管后環(huán)，而波紋管后環(huán)，波紋管以及前環(huán)為焊接組合件，因此，波紋管組件的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)動(dòng)環(huán)一起旋轉(zhuǎn)，而動(dòng)環(huán)借助波紋管的彈性力及密封介質(zhì)的壓力使之與靜環(huán)始終保持良好的貼合狀態(tài)，從而完成軸封的作用。目前使用的焊接金屬波紋管還需降低膜片上的最大應(yīng)力，并使應(yīng)力分布均勻，在保證焊接金屬波紋管額定剛度的條件下，還需提高柔性，在使用過程中增加穩(wěn)定的彈性，延長(zhǎng)使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，可以使焊接金屬波紋管膜片承受的應(yīng)力分布均勻，在保證焊接金屬波紋管額定剛度的條件下，可以提高柔性，在使用過程中，保證具有穩(wěn)定的彈性和較長(zhǎng)的使用壽命。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，包括具有波紋曲面的圓環(huán)形膜片，膜片的厚度為O. 128mm，膜片外端圓面的直邊段的寬度為I. 5mm，兩片連接在一起的膜片之間的成型角為13° —15°，相鄰的兩片膜片直邊段之間的間距為2mm ο一般膜片厚度的范圍是(O. Ilmm O. 13mm),本實(shí)用新型取的是O. 128mm ;直邊段長(zhǎng)度的增加可以有效降低膜片上的最大應(yīng)力，并使應(yīng)力分布趨于均勻，但是太大的話達(dá)不至IJ這個(gè)目的，反而降低了波紋管的剛度(這是對(duì)S型波紋管來說有好處)。因此，膜片直邊段的寬度可以根據(jù)設(shè)計(jì)所需的波紋管的剛度來確定。本實(shí)用新型取的是I. 5mm。對(duì)焊接金屬波紋管而言，膜片成型角是一個(gè)非常重要的參數(shù)。為使波紋管在使用過程中具有穩(wěn)定的彈性和較長(zhǎng)的使用壽命，成型角應(yīng)取在12 18°之間。通過增大成型角可以減小剛度，而提高柔性。本實(shí)用新型取的14°。波紋管工作條件下受到各種載荷的作用，影響波紋管失穩(wěn)或破壞的因素很多，由于受力情況非常復(fù)雜，幾何形狀和材料接觸非線性等原因，精確的定量分析困難，通常只對(duì)波紋管的軸向剛度和強(qiáng)度進(jìn)行分析。波紋管軸向剛度指的是在外載荷與該載荷作用下所引起的軸向位移的之比。
·[0013]BPK=F/UK表不于剛度，F(xiàn)表不于外載荷，U表不于軸向位移如果外力不變的條件下，軸向位移U越大，K越小，K值越小波紋管柔性越好。但是K值過小，波紋管可能因變形過大而失穩(wěn)。如果K值過大，波紋管難以滿足軸向位移補(bǔ)償?shù)囊?。因此，剛度是波紋管的重要性能指標(biāo)之一。波紋管的軸向剛度與波紋管的壁厚、有效直徑、波高、波距、波數(shù)以及材料的彈性模量有直接關(guān)系。用本實(shí)用新型的膜片焊接的金屬波紋管經(jīng)測(cè)試有關(guān)工藝數(shù)據(jù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)焊接金屬波紋管的先進(jìn)水平。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)合理，使焊接金屬波紋管膜片承受的應(yīng)力分布均勻，實(shí)現(xiàn)了在保證焊接金屬波紋管額定剛度的條件下，提高了柔性，在使用過程中保證了穩(wěn)定的彈性，延長(zhǎng)了使用壽命。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述，圖I為兩片連接在一起的I吳片一側(cè)首I]視結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為三片連接在一起的膜片一側(cè)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，如圖I、圖2所示，包括具有波紋曲面的圓環(huán)形膜片，膜片I的厚度為O. 128mm，膜片I外端圓面的直邊段2的寬度為I. 5mm，兩片連接在一起的膜片I之間的成型角為13° —15°，相鄰的兩片膜片直邊段2之間的間距為2mm。兩片連接在一起的I吳片I之間的成型角為14°。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，包括具有波紋曲面的圓環(huán)形膜片，其特征是膜片(I)的厚度為O. 128mm，膜片(I)外端圓面的直邊段(2)的寬度為I. 5mm，兩片連接在一起的膜片(I)之間的成型角為13° —15°，相鄰的兩片膜片直邊段(2)之間的間距為2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，其特征是兩片連接在一起的膜片(I)之間的成型角為14°。
專利摘要本實(shí)用新型屬于焊接金屬波紋管膜片結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是一種改進(jìn)的焊接金屬波紋管膜片，包括具有波紋曲面的圓環(huán)形膜片，膜片的厚度為0.128mm，膜片外端圓面的直邊段的寬度為1.5mm，兩片連接在一起的膜片之間的成型角為13°—15°，相鄰的兩片膜片直邊段之間的間距為2mm。本實(shí)用新型可以使焊接金屬波紋管膜片承受的應(yīng)力分布均勻，在保證焊接金屬波紋管額定剛度的條件下，可以提高柔性，在使用過程中，保證具有穩(wěn)定的彈性和較長(zhǎng)的使用壽命。
文檔編號(hào)F16J15/52GK202612660SQ20122025337
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者范建軍, 劉龍毅, 呂星剛, 周廣民, 李鵬程, 劉立進(jìn), 田永剛 申請(qǐng)人:新疆烏蘇市北方新科有限公司