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阀门的动密封性能是靠金属波纹管组合件中的金属波纹管的性能和特性保证的。
金属波纹管是由单层或多层薄壁管材液压而成,在航天领域中多采用2层或3层 U 型的不锈钢
00Cr17Ni14Mo2和高温合金GH4169材料的波纹管,气动调节阀它具有如下的优良特性:
(1)是一个又能压又能拉的双向机械弹簧
大量试验证明,一个金属波纹管同时具有压缩弹性和拉伸弹性,一般阀门用的金属机械弹簧大多都是单向的
压缩弹簧,而金属波纹管,在有效的压缩和拉伸范围内,是一个又能压又能拉的双向机械弹簧。
普通不锈钢波纹管的压缩拉伸刚度曲线见图3,GH4169波纹管的压缩拉伸刚度曲线见图4、5。
图3 不锈钢波纹管的压缩拉伸刚度曲线
图4 GH4169波纹管的压缩拉伸刚度曲线
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图5 GH4169波纹管的压缩拉伸刚度曲线
(2)金属波纹管在有效的行程范围内,靠波纹管金属波纹结构的拉压弹性,在有压力作用的情况下,波纹管组
合件既能受外压力压缩,又能受内压力伸长,实际上是一个既能収缩又能伸长的压力容器。见图6。
图6 波纹管的3种状态示意图
1自由状态 2受外压的压缩状态 3受内压的拉伸状态
(3)金属波纹管既能承受内压作用也能承受外压作用,对于3层U型的不锈钢00Cr17Ni14Mo2或高温合金
GH4169材料的波纹管,一般能承受20-30MPa的内压或外压,不失稳。
(4)能在低温(-253℃)、高温(+500℃)下工作。
(5)动作寿命在工作压力05MPa下一般大于2万次,随着工作压力的提高动作寿命要下降。


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