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电真空器件用金属波纹管的疲劳寿命试验

2020-03-28 14:37:28

金属波纹管作为仪器、仪表、阀门、电真空器件中的弹性敏感元件、补偿元件、密封元件起到很重要的作用,仪器、仪表、网门、电真空器件在工作时,其中的波纹管经常处于往复拉伸和压缩的工作状态,为了考核波纹管能够承受往复拉伸和压缩不失效的次数,引入了金属波纹管的机械疲劳寿命试验,本文结合具体实例,介绍了影响波纹管机械疲劳寿命的参数和在实践中这些参数的合理选择

随着电力系统和需要防爆的场所越来越多的使用真空灭弧室来接通和切断电路,金属波纹管作为密封和连接元件,也被广泛应用到真空灭弧室当中起到隔绝外界空气、隔离电弧和连接动导杆的作用,它是一个非常重要的零件,它必须满足各类灭弧室的机械寿命和气密可靠性的要求,所以金属波纹管机械疲劳寿命的长短就直接影响到真空灭弧室的寿命。用在真空灭弧室上的金属波纹管目前越来越多的使用非导磁不锈钢制成,这主要是由于它具有操作寿命长,在制造过程中不受热处理的影响而失去弹性,不易氧化和耐腐蚀等优点。波纹管的结构种类很多,在真空灭弧室中一般只采用液压成形波纹管和薄片焊接波纹管

按照国家专业标准ZB Y-352-85的规定,金属波纹管有以下的基本参数:有效面积、推荐内径、推荐外径、推荐波距、推荐波厚、单波刚度、单波最 大允许位移、最 大耐压力(外压)等,这些参数在不同程度上都对波纹管的机械疲劳寿命会产生影响。

尽管波纹管的基本参数多达八项,但是对于已经制造出来的波纹管,基本参数均已确定,影响其机械疲劳寿命的主要因素就是在使用时施加的单波最 大位移量。为了保证产品能够达到规定的使用寿命,我们对采购每个批次的波纹管都要抽样进行机械疲劳寿命试验,具体试验方法是:将波纹管焊接在如图2所示的结构中,波纹管和外壳形成的空间抽成真空并安装钛泵,真空度应达到1×10-4Pa,把装置固定在试验机上,按照规定的试验频率和位移交变幅度进行试验,试验频率由曲柄连杆机构的转速决定,波纹管的位移交变幅度由曲柄的长度决定,曲柄长度的2倍即为波纹管位移交变幅度,波纹管被拉伸和压缩的次数由计数器自动记录。

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