波纹管是一种压力弹性元件,其形状是一个具有波纹的金属薄管。工作时,一般将开口 端固定,内壁在受压力或集中力或弯矩的作用后,封闭的自由端将产生轴向伸长、缩短或弯 曲,波纹管具有很高的灵敏度和多种使用功能,广泛应用在精密机械与仪器仪表中。 波纹管的类型与用途 波纹管大体上可分为无缝波纹管和焊接波纹管。 无缝波纹管如图 7-21-1 所示,按截面形状可分为 U 形、C 形、Ω 形、V 形和阶梯形。 U 形、C 形波纹管在液压成形后一般不需要经过整形或稍加整形后即可使用,其刚度大 灵敏度低,非线性误差大,故多用做隔离元件或挠性接头。Ω 形多用不锈钢材料制造,V 形 波纹节距小,波数多,在获得同样位移情况下,所占体积小,故常用作体积补偿元件,阶梯 形制造复杂,应用较少。 无缝波纹管多采用液压成型方法制造, 少数采用电沉积和化学沉积方法制造。 后两种方 法制造的波纹管一般尺寸较小,刚度较小。 焊接波纹管是用板材模片冲压成型, 然后沿其内外轮廓焊接而成的。 焊接波纹管的模片 可以有很多种结构形式,如图 7-21-2 所示。 焊 接 波 纹 管 可 以 分 为 两大 类 : 对 称 截 面 波 纹 管 ( 图 7-21-2a ~ h) 和 重 叠波 纹 管 ( 图 7-21-2i-l)} 焊接波纹管主要有下列用途: ①作为压力敏感元件。 例如在压力式温度变送中作敏感元件, 在气动遥控测量机构中作 测量元件。 ②作为补偿元件,利用波纹管的体积可变性。补偿仪器的温度误差、例如在浮子陀螺仪 中作液体热膨胀补偿器。 ③作密封、隔离元件,例如在远距离压力计中作隔离元件,或作支承的隔离密封。 型式及材料 波纹管按两端配合部分的结构分为五种型式: A 型:两端均为外配介,代号为 A; B 型:两端均为内配合,代号为 B; C 型:一端为外配合,另一端为内配合,代号为 C; AD 型:一端为外配合,另一端带底,代号为 AD; BD 型:一端为内配合,另一端带底,代号为 BD 如有特殊要求,可采用其他配合型式,此时代号为 T。 波纹管用下列四种材料制造: 黄铜(H80) ,代号为 H; 锡磷青铜 (QSn6. 5-0.1),代号为 L; 铍青铜 (QBe2 或 Qbe1 .9),代号为 P; 不锈钢 (1Cr18Ni9Ti) ,代号为 C。 如有特殊要求,允许采用其他材料。 2006 年度中压开关新技术研讨会会议材料 特瑞德电气限公司演讲材料 第一作者: Dr.Alexey M.Chaly 阿列克塞●查里 第二作者:Helmut Rebstock 雷博克 《中压真空 开关领域的最新研究成果》 除了触头系统以外,金属波纹管的密封性能是决定真空灭弧室寿命的第二个重要因素。 传统的金属波纹管由不锈钢冲压而成。 在灭弧室的分合过程中, 极高的加速度会对波纹管产 生巨大的压力,波纹管好漏气成为目前真空灭弧室故障的主要原因。 为了使真空灭弧室的寿命与永磁机构的使用寿命相匹配, 特瑞德电气的工程师研发了一 种新的波纹管好设计: 新的波纹管好由一组不锈钢环片在内侧和外侧交替焊接而成。 采用这 种设计的波纹管好,在分合操作的动态过程中,机械应力均匀分布到整个环片上,每个点受 到的压力大大减小。 为了实现这项设计并制造出相应的波纹管好, 一套新型的气体隔离焊接 工艺应运而生。应用这种技术的真空灭弧室,不仅外形小巧,而且额定机械寿命可以达到 15 万次。随着这种波纹管在真空断路器中的应用,由于真空度降低而产生的真空灭弧室故 障,实际上已经不存在了。

