波纹膨胀节轮廓的弹性特点决定了软管具有良好的柔软性和抗耐用性,因此很容易吸收各种运动变形的循环载荷,对补偿大位移量有很好的帮助。
膨胀节波纹管材料厚度一般很薄,端部直边段(一般长度为40~50mm)外部都应设置加强套环。膨胀节的设计为一整体部件,波纹管两端都带有短接,用来连接波纹管和主筒体,同时短接上也安装有膨胀节其他附件,如铰链板、拉杆连接板等。因此短接可用作加强套环。波纹管直边段的轴向薄膜应力和段节的应力薄膜的计算和校核,应按GB/T12777-2008规定进行。应这部分应力计算涉及主管道的选材,应注意一下几个问题:
1)热壁管短节的材料可同主管道的材料;
2)冷壁管短节出温度较高,短节的材料性能要高于主管道的材料;
3)考虑到短节还要承受如铰链板、拉杆连接板等受力构件传来的力和弯矩,这部分筒壁要加厚,也_是说应力计算要有相当的余量。
所谓的“波纹管参数的优化”,_是选择合理的波纹管参数,主要包括波高、波距、壁厚和波壁层数,来满足波纹管各项应力和稳定的要求。
膨胀节波纹管的校算包括:
①内压引起的薄膜应力校算,这是一次应力,波纹管正常运行所必需的;
②位移引起的薄膜应力和弯曲应力,设施波纹管疲劳校算中的主要应力,也是波纹管大组合应力的主要部分,涉及膨胀节的正常使用寿命;
③失稳校算,影响膨胀节的正常运行和使用寿命;
④对于支座反力有特别限制的场合,要详细校算膨胀节的反力和弯矩。