一种波纹管和阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管道领域，具体地，涉及一种波纹管和阀。
【背景技术】
[0002]传统中，焊接金属波纹管的断面的波谷和波峰的几何形状和尺寸是相同的，即为“对称型”波纹管，这种波纹管在波纹管的弯曲应力较大，容易产生疲劳裂纹，波纹管使用寿命较短，且容易发生泄漏。
[0003]参见图1所示传统中的波纹管的局部断面图，波纹管的波峰I和波谷3为直径相同的半圆形圆弧，波峰I和波谷2通过连接壁2连接。在弯曲波纹管时，会使得图1中颜色较深的部位应力过大，容易产生疲劳裂纹。
[0004]因此，希望有一种波纹管能够克服或者至少减轻波纹管弯折时应力过大的问题。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种波纹管，该能够有效减少波纹管弯曲时的应力集中。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种波纹管，该波纹管包括沿波纹管的延伸方向依次排列的波峰部和波谷部，所述波峰部的尺寸与所述波谷部的尺寸不同。
[0007]优选地，所述波峰部的曲率半径与所述波谷部的曲率半径不同。
[0008]优选地，所述波峰部和波谷部呈半圆形。
[0009]优选地，所述波峰部的直径大于所述波谷部的直径。
[0010]优选地，所述波峰部的直径为所述波谷部的直径的1.5倍至3倍。
[0011]优选地，所述波峰部的直径为所述波谷部的直径的2倍。
[0012]优选地，所述波纹管为U形波纹管。
[0013]优选地，所述波纹管为金属波纹管。
[0014]根据本实用新型的另一个方面，提供一种阀，所述阀包括阀芯密封结构，该阀芯密封结构包括上述波纹管。
[0015]通过上述技术方案，本实用新型所提供的波纹管在弯曲变形时尺寸较大的波峰部/波谷部被压缩变形，使得波纹管弯曲时的断面外形趋于对称，波纹管应力分布较为均匀，减少应力集中的现象，进而减少波纹管的疲劳裂纹的产生，延长波纹管的使用寿命，并且该非对称型波纹管还可减小波纹管的焊缝长度，提高波纹管的生产效率。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是传统中的波纹管的局部断面示意图；
[0019]图2是根据本实用新型的一种实施方式的波纹管的局部断面示意图。
[0020]附图标记说明
[0021]I 波峰部；2 连接部；
[0022]3 波谷部。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0024]根据本实用新型的一个方面，提供了一种波纹管，该波纹管包括沿波纹管的延伸方向依次排列的波峰部I和波谷部3，波峰部I的尺寸与波谷部3的尺寸不同。
[0025]在波纹管弯曲变形时，在介质压力的作用下(尺寸较小的波谷部3/波峰部I的介质压力较大，反之尺寸较大的波峰部I/波谷部3介质压力较小)，尺寸较大的波峰部I/波谷部3被压缩变形，使得波峰部I和波谷部3的尺寸趋于相同，波峰部I和波谷部3上的应力趋于平均，避免应力集中。使得上述波纹管在弯曲变形时波纹管应力分布较为均匀，减少应力集中的现象，进而减少波纹管的疲劳裂纹的产生，延长波纹管的使用寿命。
[0026]另外，焊接波纹管是一种由许多以冲压方式成型的薄形中空膜片焊接制成的，这种焊接波纹管的组成方式是由两成型中空膜片以同心圆的方式作内缘焊接组成膜片对，再将多个膜片对堆皇一起作外缘焊接组成波纹段，再于两端和端板金属焊接组合成波纹管组，如此便可应外部的需要与其他运动部件一起作往复运动，而本实用新型所提供的非对称型波纹管可大幅度减少单位长度内的膜片数量，进而还可减小波纹管的焊缝长度，提高波纹管的生产效率。
[0027]所述波纹管的波形可根据实际需要进行适当的选择，例如，三角形波、矩形波等，优选地，波峰部I的曲率半径与波谷部3的曲率半径不同。波峰部I和波谷部3设置为弧形可波纹可减少应力集中，避免波纹管弯曲时形状突变部位的断裂，延长波纹管的使用寿命。
[0028]进一步优选地，波峰部I和波谷部3呈半圆形。半圆形的波峰部I和波谷部3可进一步减少波纹管的弯曲时的应力集中。
[0029]根据实际需要，使用者可选择波峰部I的直径大于波谷部3的直径，或者波谷部3的直径大于波峰部I的直径。优选地，波峰部I的直径大于波谷部3的直径，以使得波纹管具有更大的容量。
[0030]波峰部I的直径与波谷部3的直径之间的比例关系可根据实际需要进行适当的选择，优选地，波峰部I的直径为波谷部3的直径的1.5倍至3倍，以使得在波纹管弯曲时，波峰部I的尺寸与波谷部3的尺寸较为接近。进一步优选地，波峰部I的直径为波谷部3的直径的2倍。
[0031]参见图2，优选地，所述波纹管为U形波纹管。U波纹管应力分布较为均衡，且外形过渡为弧形过渡，减少波纹管的应力集中点。
[0032]发明人通过对传统中的对称型波纹管和本实用新型所提供的非对称型波纹管弯曲变形时应力进行分析，分析结果参见附图1和附图2(图中波纹管的局部断面中的黑色部位为高应力部位)，由附图中可明显看出，与传统中的对称型波纹管相比，本实用新型所提供的波纹管的高应力部位明显减少，因此，本实用新型所提供的非对称型波纹管可大幅度减小波纹管产生疲劳裂纹的几率，提高波纹管的可靠性和使用寿命。
[0033]优选地，所述波纹管为金属波纹管。金属波纹管强度较高，可应用于强度要求较高的场合。
[0034]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种阀，所述阀包括阀芯密封结构，该阀芯密封结构包括上述波纹管。由于波纹管的可靠性较高且使用寿命较长，进而提高了阀的可靠性和使用寿命，尤其是对于需要密封结构的阀中，由于减少了波纹管的疲劳裂纹的产生，进而提高了阀的密封性能。
[0035]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0036]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0037]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种波纹管，该波纹管包括沿波纹管的延伸方向依次排列的波峰部(I)和波谷部(3)，其特征在于，所述波峰部(I)的尺寸与所述波谷部(3)的尺寸不同。2.根据权利要求1所述的波纹管，其特征在于，所述波峰部(I)的曲率半径与所述波谷部(3)的曲率半径不同。3.根据权利要求2所述的波纹管，其特征在于，所述波峰部(I)和波谷部(3)呈半圆形。4.根据权利要求3所述的波纹管，其特征在于，所述波峰部(I)的直径大于所述波谷部(3)的直径。5.根据权利要求4所述的波纹管，其特征在于，所述波峰部(I)的直径为所述波谷部(3)的直径的1.5倍至3倍。6.根据权利要求5所述的波纹管，其特征在于，所述波峰部(I)的直径为所述波谷部(3)的直径的2倍。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的波纹管，其特征在于，所述波纹管为U形波纹管。8.根据权利要求1-6中任意一项所述的波纹管，其特征在于，所述波纹管为金属波纹管。9.一种阀，其特征在于，所述阀包括阀芯密封结构，该阀芯密封结构包括权利要求1-8中任意一项所述的波纹管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种波纹管和阀。所述波纹管包括沿波纹管的延伸方向依次排列的波峰部(1)和波谷部(3)，所述波峰部(1)的尺寸与所述波谷部(3)的尺寸不同。所述阀，所述阀包括阀芯密封结构，该阀芯密封结构包括上述波纹管。上述波纹管在弯曲变形时尺寸较大的波峰部/波谷部被压缩变形，使得波纹管弯曲时的断面外形趋于对称，波纹管应力分布较为均匀，减少应力集中的现象，进而减少波纹管的疲劳裂纹的产生，延长波纹管的使用寿命，并且该非对称型波纹管还可减小波纹管的焊缝长度，提高波纹管的生产效率。
【IPC分类】F16K51/00, F16L11/15, F16J3/04
【公开号】CN204879128
【申请号】CN201520602012
【发明人】张凤洲
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 绥中发电有限责任公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月11日