一种波形为波浪形的金属波纹管的制作方法

本实用新型涉及金属波纹管，尤其涉及一种波形为波浪形的金属波纹管。

背景技术：

波纹管作为敏感元件、气动元件、机械密封元件，运用的领域是非常广泛的。波纹管是由多个环状波组成的，国内JB/T6169-2006金属波纹管标准中指出波纹管有三种波型：S型、Ω型、U型，如图1所示，三种波型的波纹管的波纹端面形状是相反方向的。波纹管的工作原理是在外力作用下，每个环状波沿轴向向中间运动，专业上称为轴向压缩量。

随着国家工业现代化的发展，一些先进的设备和产品要求波纹管在较小的空间内实现较大的轴向压缩量。JB/T6169-2006标准中规定三种波型的波纹管在自由状态下，它的轴向最大压缩量为波纹长度的35%这样的技术参数很难达到用户的要求。例如：国家电网中使用的高压真空开关管，因受到波纹管参数的限制，只能增加产品的长度和体积；石油化工等行业普遍使用的自动调节阀门也受到波纹管参数影响改变了结构设计；航天航空飞行器以及船舶、汽车发动机的减震和悬挂机构也同样遇到了类似的问题。因为波纹管压缩量的问题，现在这些行业使用的产品体积大，降低了功能，增加了重量和成本。

国内现有一种焊接波纹管，它的波纹也呈现波浪形，它是用薄板一片片焊接起来的，轴向压缩量能达到60%以上，但它的弊端是每个波纹波峰和波谷有一道圆形焊缝，波越多焊缝就越多，这样它的泄漏率是液压波纹管的上千倍，波峰和波谷是焊接的没有R圆弧过渡，应力较集中，压缩时容易疲劳，影响寿命。由于多次焊接良品率很低又增加了劳动成本，焊接波纹管的价格是常规波纹管的10倍以上，所以各行业很少采用焊接波纹管。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服原波纹管技术参数的不足，提供了一种波形为波浪形的金属波纹管，能够有效增加波纹管压缩量。

本实用新型的技术方案为：一种波形为波浪形的金属波纹管，由精轧不锈钢带制成具有缝隙的管坯，自动纵缝连续焊管机将管坯的缝隙两侧焊接，得到具有焊缝的管坯，采用液压成型工艺将管坯制成波纹管，波纹管具有一道平行于轴线的连续的焊缝；波纹管的表面具有波纹，波纹是由连续的波形一致的波构成，波分为波峰、波段和波谷，波峰、波段与波谷一体成型，波峰为外凸的圆弧形，波谷为向内的圆弧形；波段的波形为波浪形状，波段的第一凸面向右侧突出，波段的第一凹面向右侧凹陷，波段的第二凸面向左侧突出，波段的第二凹面向左侧凹陷，波段的第三凸面向右侧突出，波段的第三凹面向右侧凹陷；第一凸面与第二凹面连接，第二凹面与第三凸面连接，第一凹面与第二凸面连接，第二凸面与第三凹面连接；波段的第一凸面与相邻波段的第一凹面形状相适配，波段的第二凹面与相邻波段的第二凸面的形状相适配，波段的第三凸面与相邻波段的第三凹面的形状相适配。

进一步地，所述波峰与波谷的弧形半径均为R0.2~R3mm。

进一步地，所述波纹管的内径为40mm到400mm之间。

进一步地，所述波纹管采用不锈钢材料制成。

进一步地，所述波纹管采用镍基合金材料制成。

进一步地，所述波纹管上的波纹数在2 ~1000个波中选用。

进一步地，所述波纹管在波纹管液压自动成型机上制成。

本实用新型的有益效果为：波纹管采用波浪状波形，波形为同一方向，波纹最大压缩量达60%以上；波纹管只有一道纵焊缝，减少成本；波纹管的应力分散，波纹管不易破损，波纹管的使用寿命长。

附图说明

图1为现有金属波纹管的三种波形的示意图。

图2为管坯的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为金属波纹管的端面结构示意图。

图5为图3的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本实用新型的限制。

一种波形为波浪形的金属波纹管，如图2所示，由精轧不锈钢带制成具有缝隙的管坯1，自动纵缝连续焊管机将管坯1的缝隙两侧焊接，得到具有焊缝2的管坯1，接着在波纹管液压自动成型机上采用液压成型工艺将管坯1制成波纹管3，波纹管3具有一道平行于轴线的连续的焊缝2，如图3所示。

如图4所示，波纹管3的表面具有波纹，波纹是由连续的波形一致的波构成，为清楚描述，每个波分为波峰4、波段5、波谷6，其中，波峰4、波段5与波谷6一体成型，波峰4为外凸的圆弧形，弧形半径为R0.2~R3mm，波谷6为向内的圆弧形，弧形半径为R0.2~R3mm，波峰4、波谷6的宽度尺寸直接影响波纹管的轴向压缩量，波纹管3的轴向压缩量是波纹自由长度的60%以上，大大超过了常规波形最大压缩35%的数值。

如图5所示，波段5的波形为波浪形状，波段5的第一凸面501向右侧突出，波段5的第一凹面502向右侧凹陷，波段5的第二凸面503向左侧突出，波段5的第二凹面504向左侧凹陷，波段5的第三凸面505向右侧突出，波段5的第三凹面506向右侧凹陷。第一凸面501与第二凹面504连接，第二凹面504与第三凸面505连接，第一凹面502与第二凸面503连接，第二凸面503与第三凹面506连接。

波段5的第一凸面501与相邻波段5的第一凹面502形状相适配，波段5的第二凹面504与相邻波段5的第二凸面503的形状相适配，波段5的第三凸面505与相邻波段5的第三凹面506的形状相适配，理论上在轴向运动中，波端面形状是同一方向的，每个波能够贴合在一起。

波纹管3的内径在40mm到400mm之间。 波纹管3一般采用316L，304L，321不锈钢材料制成，也可采用镍基合金825，254，625材质制成。

波纹管3上的波纹数根据设计需要在2 ~1000个波中选用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，不用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型技术方案的保护范围内。