Что такое вакуумный сильфон?

1. Что такое вакуумный сильфон?

Вакуумный сильфон относится к осесимметричной трубчатой оболочке, а его ошиновка имеет гофрированную форму и обладает определенной изгибаемостью, поэтому его еще называют гибкой трубой. Благодаря характеристикам своей геометрической формы сильфон может реализовать изменение осевой длины сильфона под действием давления, осевой силы, поперечной силы и изгибающего момента. Под действием силы растяжения длина сильфона удлиняется; под действием сжимающей силы длина сильфона становится короче. Длина сгибаемой части сильфона определяется величиной и направлением приложенной силы, рабочими параметрами сильфона и другими факторами. Отличие ее от легкой трубы (пластинчатой трубы) заключается в том, что помимо определенной прочности и жесткости, она также обладает большой гибкостью и высокой усталостной прочностью, что делает гофрированную трубу очень широкой областью применения.

  Вакуумные сильфоны представляют собой трубчатый упругий чувствительный элемент, соединенный со складными гофрированными листами в направлении складывания и растяжения. Сильфоны широко используются в приборах и измерителях, и их основное назначение - в качестве измерительного элемента приборов для измерения давления для преобразования давления в перемещение или усилие. Сильфоны имеют более тонкую стенку и более высокую чувствительность, а диапазон измерения составляет от десятков Па до десятков МПа. Его открытый конец закреплен, запаянный конец находится в свободном состоянии и наращивается за счет использования вспомогательных винтовых пружин или язычков. При работе он удлиняется по длине трубы под действием внутреннего давления, так что подвижный конец производит перемещение, имеющее определенную связь с давлением. Подвижный конец приводит в движение указатель для прямого указания давления. Сильфоны часто комбинируются с датчиками смещения, образуя датчики давления, выходом которых является электричество, и иногда они используются в качестве изолирующих элементов. Поскольку растяжение сильфона требует большого изменения объема, его быстродействие ниже, чем у трубки Бурдона. Сильфоны подходят для измерения низкого давления.

2. Основные типы вакуумных сильфонов

Вакуумные сильфоны можно разделить на две категории: спиральные сильфоны и кольцевые сильфоны в зависимости от формы волны: спиральные сильфоны представляют собой трубчатые оболочки с гофрами, расположенными в форме спирали. Все гофры можно соединить спиральной линией; кольцевая гофрированная труба представляет собой трубчатую оболочку с гофрами в замкнутом кольцевом кольце, причем ее гофры и гофры соединены последовательно кольцевыми гофрами. Кольцевые сильфоны можно разделить на U-образные, c-образные, s-образные, v-образные и Q-образные сильфоны в зависимости от характера формы волны. С целью повышения несущей способности непрерывно разрабатываются многослойные (в основном двухслойные и трехслойные) гофрированные трубы и гофрированные трубы с ребрами жесткости посередине.

Гофрированные трубы можно разделить на металлические гофрированные трубы и неметаллические гофрированные трубы в зависимости от их материалов. К металлическим гофрированным трубам относятся металлические гофрированные трубы, гофрированные компенсаторы и металлические гофрированные шланги. Металлические сильфоны в основном используются в качестве компонента эластичных компонентов сильфонов. В соответствии с технологией обработки их можно разделить на сильфоны для гидроформовки, сильфоны для сварки, сильфоны для электроосаждения, сильфоны для формовки резины, прядильные сильфоны, сильфоны для прессования и механические расширительные сильфоны и так далее.

Неметаллические сильфоны включают кварцевые сильфоны, резиновые сильфоны, сильфоны из полиэстера и пластиковые сильфоны. Неметаллические сильфоны обладают такими преимуществами, как коррозионная стойкость, термостойкость и устойчивость к старению. Среди них сильфоны из ПТФЭ в кварце, резине, полиэфире и пластмассовые сильфоны обычно используются как часть эластичных компонентов, в основном для выполнения различных функций, таких как измерение, соединение, компенсация, определение, уплотнение, амортизация и т. д. пластиковая гофрированная труба, представленная в этой главе, относится к новому типу пластиковых труб, используемых для трубопроводов, транспортировки, водоснабжения, дренажа, монтажа и других применений.

3. Нагрузка на подшипник вакуумного сильфона

Вакуумные сильфоны имеют свой собственный предел несущей способности, и вакуумные сильфоны воздействуют на металлические сильфоны или другие эластичные компоненты и различные ожидаемые значения нагрузки на вакуумные продукты, такие как сосредоточенная сила F, давление p и момент M и т. д. Когда используются металлические сильфонные упругие элементы, в дополнение к заданному значению нагрузки также должны быть указаны направление действия и положение действия нагрузки. Для нагрузок от давления также укажите, подвергается ли упругий элемент давлению внутренней полости или давлению внешней полости.

4. Применение вакуумных сильфонов

Вакуумные сильфоны в основном используются для компенсации тепловых деформаций трубопроводов, поглощения ударов, амортизации осадочных деформаций трубопроводов и других функций и широко используются в нефтехимической, приборостроительной, аэрокосмической, химической, электроэнергетической, цементной, металлургической и других отраслях промышленности. Гофрированные трубы из других материалов, таких как пластик, играют незаменимую роль в области транспортировки сред, нарезания резьбы, станков и бытовой техники.

5. Срок службы вакуумных сильфонов

Срок службы вакуумного сильфона имеет два состояния при работе под упругим элементом; один заключается в том, чтобы работать при определенной нагрузке и смещении и сохранять неизменными или редко изменять нагрузку и смещение, что называется статической работой; другой должен работать под определенной нагрузкой и перемещением. Один из вариантов использования заключается в том, что нагрузки и перемещения постоянно циклически повторяются. Элемент находится в циклическом режиме. Из-за разных условий эксплуатации способы повреждения или выхода из строя компонентов также различны. Упруго-чувствительный элемент прибора работает в упругом диапазоне, в основном в статическом рабочем состоянии, и имеет длительный срок службы, обычно достигающий десятков тысяч - сотен тысяч раз. Компоненты сильфона, используемые в технике, иногда работают в упруго-пластическом диапазоне или в состоянии переменного напряжения, а срок службы составляет всего сотни раз всухую. Детали должны иметь допустимый срок службы при циклической работе, а также должны быть указаны количество циклов, время и частота.