[发明专利]一种阀用金属波纹管组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀用金属波纹管组件，具体涉及一种高温、高压、大位移、长寿命、高速响应阀用金属波纹管组件，属于阀门技术领域。

背景技术

据申请人了解，传统阀门结构都是由上填料实现防外泄漏密封的，由于填料受摩擦、震动、压力和环境等因素的影响，结构上存在着泄漏的可能性，而有毒、易燃、易爆、有放射性等对安全、环境和健康造成危害的介质是不允许有外漏的，波纹管阀门就是一种非常安全可靠的产品。波纹管阀门广泛应用于对密封要求较高的管路中，特别是有毒、有害、有放射性和易燃易爆的液体或气体介质管路，阀用金属波纹管组件是该产品中关键的核心零部件，其性能好坏直接影响阀门的使用寿命。随着技术的进步，阀门在使用工况、设计结构及使用寿命上有了更高的要求，使得阀用波纹管组件不仅要满足大位移量、长寿命等使用要求还要满足高温、高压等苛刻工况。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种阀用金属波纹管组件，该组件设计合理，在阀门工作过程中起到动密封功能，具有使用温度高，使用压力高，轴向位移长，疲劳寿命长的优点，可在300℃高温、10MPa高压的苛刻工况环境下完成拉伸10％、压缩20％的循环动作，循环疲劳寿命可达20万次以上。

为了达到以上目的，本发明一种阀用金属波纹管组件，包括金属波纹管；所述金属波纹管的一端连接安装接头，另一端连接安装法兰；其特征在于，所述金属波纹管与安装接头的连接处设有首波保护装置；所述首波保护装置包括与安装接头内端固连的限位环块和卡套在金属波纹管首波波谷的环板，所述环板的外圆大于金属波纹管的首波波峰外圆，所述限位环块具有与金属波纹管的首波波峰外圆相配的小径段和与所述环板外圆相配的大径段在金属波纹管。

进一步地，所述金属波纹管首波之后的恒径波初始波谷起装有至少一段抗弯均配装置；所述抗弯均配装置包括分别卡装在相应波谷处的首抗弯板和尾抗弯板，所述首抗弯板周向间隔固定一组拉杆的首端，所述拉杆的尾端穿过尾抗弯板且分别装有内外限位螺母。

进一步地，所述抗弯均配装置包括首抗弯板、尾抗弯板以及设置在两者之间的第一拉杆、第二拉杆、第三拉杆和第四拉杆；所述第一拉杆、第二拉杆、第三拉杆和第四拉杆的首端均与首抗弯板连接，所述第一拉杆、第二拉杆、第三拉杆和第四拉杆的尾端均与尾抗弯板连接，首端和尾端均设有用于固定的内外限位螺母；所述第一拉杆、第二拉杆、第三拉杆和第四拉杆均匀设置在金属波纹管的外侧边缘。

进一步地，所述金属波纹管通过外径渐缩的三级阶梯波与安装接头连接，所述三级阶梯波包括第一阶梯波、第二阶梯波和第三阶梯波；所述限位环块的小径段内径与第一阶梯波相适配；所述限位环块的大径段内径与第二阶梯波相适配；所述第三阶梯波内径大于限位环块的大径段内径。

进一步地，所述金属波纹管为薄壁多层金属波纹管，其层数为3-5层，层与层之间紧密贴合。

进一步地，所述金属波纹管波型为S型波，金属波纹管外径与内径之比为1.4-1.5，总壁厚与内径之比为0.03-0.04，波距与内径之比为0.16-0.17。

进一步地，所述抗弯均配装置的首抗弯板和尾抗弯板间波纹管的长度小于1.3倍的金属波纹管外径。

本发明波纹管首端通过环焊缝与安装接头焊接，末端通过环焊缝与安装法兰焊接，焊接接头处设有首波保护装置，波纹管上设有抗弯均配装置，安装接头与阀门驱动装置连接，在驱动装置的带动下使整个波纹管做来回反复运动。

本发明在阀门工作过程中起到动密封功能，具有使用温度高，使用压力高，轴向位移长，疲劳寿命长的优点，可在300℃高温、10MPa高压的苛刻工况环境下完成拉伸10％、压缩20％的循环动作，循环疲劳寿命可达20万次以上。