初,人们用兽皮缝合成管状的结构,以适应生产斗争之需要。经过了相当长的时期,到十七世纪末叶,荷兰的万·德尔盖金兄弟制成了纵向缝合的帆布软管,在当时的消防业务中被广泛采用。后来,随着橡胶在国际市场上的出现及其硫化工艺的发展,胶管和用金属丝或麻绳等织物铠装的胶管问世了。但是,工程上一些蒸汽、热风类的高温介质’液氢,液氧、液氦类的低温介质;汽油、煤油、酸、碱等腐蚀性的介质,若用胶管来输送,当然不行。特别是在高温条件下,它的可靠性就更难保证了。
因此,人们渐渐地把注意力集中到金属管方面,改变金属管的儿何形状,使其内外表面产生相应的波纹。这样,它既具有同胶管一样的挠性,同时,又具有耐高温、耐低温、耐老化、耐腐蚀性能。于是,作为金属软管本体的金属波纹管就这样产生了。
金属软管从结构上来看,金属波纹管的培料有带材和管材两钟,它们都可以成型出环形波纹管和螺旋形波纹管。只是因为带材成型的波纹管总是有一定长度的钎焊或熔焊的搭扣 和接头,这些地方常常积聚有工作介质的残渣,并沉淀有清洗试验和工作介质中的机械杂质污染内腔。因此,它的使用可信赖度要相对差一些。环形波纹管是若干圆环膜片外缘与若干凹面向心的半圆环相切接,内缘与若干凹面背心的半圆环相切接的特殊几何形状的管子。它的坯料以管材为主,这类波纹管具有挠性大、弹性好、制造简单、刚性小等特点。适宜用来制作承受一般工作压力,对挠性要求较高的大、中通径的金属软管。螺旋形波纹管是一定长度的绕簧状的膜片外缘与绕簧状的凹面向心的半圆环相切接,内缘与绕簧状的凹面背心的半圆环相切接的特殊几何形状的管子。这类波纹管具有强度高、刚性大、制造简单等特点,适宜用来制作对挠性要求一般,强度要求较高的高、中压力,中、小通径的金属软管。
在复杂的管路系统中,常常出现由于空间位置条件的限制,造成安装工作上的种种困难:成型的管子装不上去;弯过去、正过来,凑合装上去的管子,将不可避免地产生局部的冷校正。根据管子通径和现场的具体情况不同,冷校正量从几毫米至几十毫米,有的达数百毫米。实践证明,该量越大,其内应力也就越高,这些残留在管路系统中的安装应力,无疑地是极大隐息。
某型号发动机中的一段轴承润滑油导管,在实际运行中多次发生断裂事故,就是因为安装应力过高所致。
由于可以随意弯曲并在额定弯曲半径条件下弯曲所产生的内应力极小,所以,它能给安装工作带来极大的方便,对管路系统的运行也起着一定的保障作用。这是某些管路系统必须使用金属软管的主要原因。
补偿器采用矩形截面,圆角波形,管道中单个膨胀节承受二维方向位移。由2个膨胀节组成的肘接管道可承受三维方向位移。矩形圆角金属波纹膨胀节有全高、半高型、按照烟道尺寸,应力应变要求用户可多波节选用。1、用户根据管系热位移情况选定了合适的补偿器以后,至少还得提供管内的流通介质,烟风道的设计压力,运行时的温度,烟风道横截面的外形尺寸(长、宽)所选用的波形(全高216mm、半高108mm)和波数(单个波纹单波数不超过6波),以便进行补偿器的结构设计和制造。2、每波允许膨胀量:全高型△α=±24mm半高型△α=±12mm。3、挡灰板:对风道或少尘的管道可以不采用,对多尘的烟道应采用档灰板。4、为减少波纹管的波节数,应考虑冷拉50%。