一种单向伸长补偿的Y型波纹管、成形装置及成形方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种单向伸长补偿的Y型波纹管，该波纹管的边部包括多个相邻设置的波形结构，每一个波形结构均包括一个Y型结构的波峰和一个水滴型结构的凹槽，Y型结构的波峰包括两个U型波，两个U型波构成Y型结构的两个分支。同时，本发明专利技术还提供一种单向伸长补偿的Y型波纹管的成形装置及成形方法。本发明专利技术的Y型波纹管，具有较好的轴向伸长补偿能力，且具有更高的轴向承载能力，能够使波纹管在高温条件下满足轴向伸长位移补偿，提高波纹管使用寿命。本发明专利技术方法采用两步成形工艺可，降低模具设计和加工成本，同时提高波纹管的生产效率。

A Y-shaped bellows with one-way extension compensation, forming device and forming method

The invention provides a Y-shaped bellows with unidirectional extension compensation. The edge of the bellows includes a plurality of wave structures arranged adjacent to each other. Each wave structure includes a wave peak of a Y-shaped structure and a groove of a water drop type structure. The wave peak of a Y-shaped structure includes two U-shaped waves, and two U-shaped waves form two branches of a Y-shaped structure. At the same time, the invention also provides a forming device and a forming method of Y-shaped bellows with unidirectional extension compensation. The Y-shaped bellows of the invention has better axial extension compensation capacity and higher axial bearing capacity, which can make the bellows meet the axial extension displacement compensation under high temperature conditions and improve the service life of the bellows. The method adopts a two-step forming process, which can reduce the die design and processing cost, and improve the production efficiency of the bellows at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种单向伸长补偿的Y型波纹管、成形装置及成形方法
本专利技术涉及波纹管成形方法，具体地涉及一种单向伸长补偿的Y型波纹管及成形方法。
技术介绍
波纹管是现代工业管路中的一种高品质的柔性管道，具有良好的柔性、抗疲劳性及承压高、耐温性好、耐腐蚀、密封性强等特性。广泛应用于石油、航空、航天、化工、电力、交通运输等行业，随着现代工业发展，对高质量、高性能波纹管的需求量越来越大。目前简单的U型、S型及Ω型波纹管的承受轴向载荷的能力有限，在高温高压高循环的工况条件下，在只需求单向伸长补偿的管路系统中，对波纹管的单向伸长补偿能力和轴向承载能力提出了更高的要求。现有的可伸缩补偿的波纹管无法满足要求。因此，急需设计和开发一种具有更高承载能力的单向伸长补偿的波纹管。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种单向伸长补偿的Y型波纹管及成形方法。该波纹管的大波形结构类似Y型结构，一个大波形结构包含两个背向相对的小U型波形，且相邻的Y型波形之间围成的截面形状为水滴型结构，在工程应用中，该波纹管允许发生很小的压缩补偿，但具有较好的轴向伸长补偿能力，且具有更高的轴向承载能力。该波纹管的成形方法是在专用模具中在液压涨波机的作用下成形。具体地，本专利技术提供一种单向伸长补偿的Y型波纹管，该波纹管的边部包括多个相邻设置的波形结构，每一个波形结构均包括一个Y型结构的波峰和一个水滴型结构的凹槽，所述Y型结构的波峰包括两个U型波，两个U型波构成Y型结构的两个分支。优选地，所述Y型结构的波峰的长度为13mm，其高度为8mm，其波形角为60°，两个U型波之间的圆弧的半径为80mm，波谷的圆角半径为2mm，U型波的圆角半径为2mm，两个U型波间圆角半径Rm为1.5mm。优选地，本专利技术还提供一种单向伸长补偿的Y型波纹管成形装置，其包括上凹模、下凹模、上定位模、下定位模、多个分瓣凸模、多个推杆以及多个连接杆，所述多个分瓣凸模包括第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模，所述多个推杆包括第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆、第六推杆、第七推杆以及第八推杆，所述第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模围绕波纹管的周向均匀设置，所述第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆以及第六推杆的第一端分别与第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模的各自的螺纹孔连接，所述第七推杆的第一端与所述上凹模的第一侧的水平螺孔螺纹连接，所述第八推杆的第一端与所述下凹模的第一侧的水平螺孔螺纹连接，所述第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆、第六推杆、第七推杆以及第八推杆的第二端均与液压缸连接；所述上定位模设置在所述上凹模的第二侧，所述上凹模能够相对于所述上定位模靠近或远离，所述下定位模设置在所述下凹模的第二侧，所述下凹模能够相对于所述下定位模靠近或远离。优选地，所述上凹模设置有一个开口向下的第一半Ω型圆槽，所述上定位模设置一个开口向下的第二半Ω型圆槽，第一半Ω型圆槽和第二半Ω型圆槽能够组合成一个完整的开口向下的Ω型圆槽，所述下凹模设置有一个开口向上的第三半Ω型圆槽，所述下定位模设置一个开口向上的第四半Ω型圆槽，第三半Ω型圆槽和第四半Ω型圆槽能够组合成一个完整的开口向上的Ω型圆槽，所述第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模的底部均设置有一个波浪形圆槽。优选地，所述第一半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第七推杆一侧的半径小于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第一半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第一半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；所述第二半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第七推杆一侧的半径大于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第二半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第二半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；所述第三半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第八推杆一侧的半径小于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第三半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第三半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；所述第四半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第八推杆一侧的半径大于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第四半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第四半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；优选地，所述多个分瓣凸模的结构相同，所述波浪形圆槽的形状与Y型结构的外侧波形相匹配，分瓣凸模的厚度等于Y型结构的厚度，波浪形圆槽的小半径等于管坯半径与波形结构的高度之和减去Y型结构的分支的高度，波浪形圆槽的大半径等于于管坯半径与波形结构的高度之和。优选地，所述波纹管内部设置有第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈以及第四密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈的中心处设置有螺纹孔，所述第三密封圈和第四密封圈的上部、下部和中心处分别设置有螺纹孔，所述第一密封圈和第一卸油杆的一端螺纹连接，所述第二密封圈与第三密封圈通过第一连接杆螺纹连接，所述第三密封圈和第四密封圈通过第二连接杆和第三连接杆螺纹连接，所述第四密封圈与第二卸油杆的一端螺纹连接。优选地，所述上凹模和上定位模的固定端固定在涨波机的上横梁上，所述下凹模和下定位模的固定端固定在涨波机的下横梁上。优选地，所述第二密封圈与第三密封圈通过第一连接杆螺纹连接，第三密封圈和第四密封圈通过第二连接杆和第三连接杆螺纹连接，第四密封圈与第二卸油杆的一端螺纹连接。优选地，本专利技术还提供一种单向伸长补偿的Y型波纹管的成形方法，其包括以下步骤：S1、将上凹模、下凹模、上定位模以及下定位模的固定端分别固定在涨波机上，同时将多个分瓣凸模分别通过相对应的推杆固定在均布液压缸的活塞杆上；S2、将四个密封圈置于波纹管管坯内，第一密封圈由第一卸油杆推至其光面与上凹模和下凹模施力点在同一个面的位置，第二密封圈由第二卸油杆推至其光面与上定位模和下定位模施力点在同一个面的位置，同时使第三密封圈和第四密封圈的光面分别在波形波谷的中心位置；S3、首先向第一密封圈和第二密封圈之间的空间充填液压油，第一卸油杆为空心管，液压油由第一卸油杆的管口向第一密封圈和第二密封圈之间的空间充填，液压油对波纹管管坯内壁加压使其鼓胀，为波形定位；S4、之后向第三密封圈和第四密封圈之间的空间充填液压油，液压油由第二卸油杆的管口向第三密封圈和第四密封圈之间的空间充填，第一密封圈和第二密封圈之间以及第三密封圈和第四密封圈之间的液压油均保持一定的压力；S5、上凹模和下凹模分别在第七推杆、第八推杆及第一密封圈上的第一卸油杆的共同作用推动波纹管管坯向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向伸长补偿的Y型波纹管，其特征在于：该波纹管的边部包括多个相邻设置的波形结构，每一个波形结构均包括一个Y型结构的波峰和一个水滴型结构的凹槽，所述Y型结构的波峰包括两个U型波，两个U型波构成Y型结构的两个分支。/n

【技术特征摘要】
1.一种单向伸长补偿的Y型波纹管，其特征在于：该波纹管的边部包括多个相邻设置的波形结构，每一个波形结构均包括一个Y型结构的波峰和一个水滴型结构的凹槽，所述Y型结构的波峰包括两个U型波，两个U型波构成Y型结构的两个分支。


2.根据权利要求1所述的单向伸长补偿的Y型波纹管，其特征在于：所述Y型结构的波峰的长度为13mm，其高度为8mm，其波形角为60°，两个U型波之间的圆弧的半径为80mm，波谷的圆角半径为2mm，U型波的圆角半径为2mm，两个U型波间圆角半径Rm为1.5mm。


3.一种用于权利要求1所述的单向伸长补偿的Y型波纹管的成形装置，其特征在于：其包括上凹模、下凹模、上定位模、下定位模、多个分瓣凸模、多个推杆以及多个连接杆，
所述多个分瓣凸模包括第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模，所述多个推杆包括第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆、第六推杆、第七推杆以及第八推杆，所述第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模围绕波纹管的周向均匀设置，
所述第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆以及第六推杆的第一端分别与第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模的各自的螺纹孔连接，所述第七推杆的第一端与所述上凹模的第一侧的水平螺孔螺纹连接，所述第八推杆的第一端与所述下凹模的第一侧的水平螺孔螺纹连接，所述第一推杆、第二推杆、第三推杆、第四推杆、第五推杆、第六推杆、第七推杆以及第八推杆的第二端均与液压缸连接；
所述上定位模设置在所述上凹模的第二侧，所述上凹模能够相对于所述上定位模靠近或远离，所述下定位模设置在所述下凹模的第二侧，所述下凹模能够相对于所述下定位模靠近或远离。


4.根据权利要求3所述的用于单向伸长补偿的Y型波纹管的成形装置，其特征在于：所述上凹模设置有一个开口向下的第一半Ω型圆槽，所述上定位模设置一个开口向下的第二半Ω型圆槽，第一半Ω型圆槽和第二半Ω型圆槽能够组合成一个完整的开口向下的Ω型圆槽，
所述下凹模设置有一个开口向上的第三半Ω型圆槽，所述下定位模设置一个开口向上的第四半Ω型圆槽，第三半Ω型圆槽和第四半Ω型圆槽能够组合成一个完整的开口向上的Ω型圆槽，
所述第一分瓣凸模、第二分瓣凸模、第三分瓣凸模、第四分瓣凸模、第五分瓣凸模以及第六分瓣凸模的底部均设置有一个波浪形圆槽。


5.根据权利要求4所述的用于单向伸长补偿的Y型波纹管的成形装置，其特征在于：所述第一半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第七推杆一侧的半径小于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第一半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第一半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；
所述第二半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第七推杆一侧的半径大于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第二半Ω型圆槽的小半径等于波纹管管坯半径并且厚度小于两个Ω型波的间距，第二半Ω型圆槽的大半径等于波纹管管坯外径和Ω型波高度的和；
所述第三半Ω型圆槽的半径呈阶梯形且朝向第八推杆一侧的半径小于另一侧半径，大半径和小半径的高度均等于波纹管的Ω型波宽的一半，第三半Ω型圆槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆俊廷，顾勇飞，郝增亮，王凤双，张春祥，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13