向您介绍金属膨胀节的内衬筒和均衡环的作用

金属膨胀节作为一种能补偿管道位移的弹性补偿元件，工作性能良好、结构紧凑等优点，已普遍应用在化工、冶金、核能等部门，它是为补偿因温度差与机械振动引起的附加应力，而设置在容器壳体或管道上的一种挠性结构。波纹管膨胀节是用金属波纹管制成的一种膨胀节。它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲。为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。另外还有转角式和横向式膨胀节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类膨胀节的优点是节省空间，节约材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短。波纹管膨胀节一般用于温度和压力不很高、长度较短的管道上。随着波纹管生产技术水平的提升，这类膨胀节的应用范围正在扩大。

膨胀节的内衬筒，它用于减小流体对波纹管内表面冲刷和流体的压力损失，主要用于输送高流速流体的管道。安装带有内衬筒的膨胀节时，须根据介质流向焊于设备壳体或管道上的焊缝，位于流体上游，切勿装反。膨胀节的均衡环，用来增强波谷和波侧壁不怕内压能力并使各波压缩位移均匀的“T”形截面圆环。另有一种增加环，在膨胀节U形波纹管中用来增强波谷处不怕压能力的圆形或圆环形截面部件。

金属膨胀节的优点主要有以下六点表现：

一、高温性，由于管道补偿器金属波纹管密封取消了普通弹簧密封中的动环密封圈的影响，适用的介质及温度扩大。

二、金属膨胀节本身可传递扭矩，在普通机械密封运转中，需要附加传递密封的结构，结构形式多种多样，例如拔叉、销钉、螺钉及利用固紧来传递扭矩性能。

三、金属膨胀节泄漏点少，动环与静环密封点均为金属（非金属）垫片通过螺栓紧固方式进行密封和联接，很难发现泄漏情况，实质上波纹管机封的泄漏只有摩擦副这个动密封点。

四、金属膨胀节具有优良的追随性，波纹管机封在结构上去掉了这个密封失效的途径。几乎不受泵体抽空的影响，显示了其良好的补偿性。

五、去掉封油，起到润滑，降低密封腔温度建立一个适合于各部件工作的适应环境，可是由于封油冲洗造成资金大量浪费，选择适量的波纹管密封可以不打封油节省大量封油资金。

六、金属膨胀节密封取消了动环密封圈减少由于泵体震动或轴震造成的通过动环密封圈的传递而引起的动环的震动，使动环免受大的影响，通常也称之为封的浮动性。

由两个参数相同的波纹管，中间加一段管道连接起来膨胀节结构，称“复式膨胀节”，是热力管道常用的结构形式。复式膨胀节两端在两个同向弯矩的作用下（相当受到一组大小相同的方向相反的力偶作用），波纹管会弯曲变形，膨胀节将会发生横向位移。与波纹管弯曲情况不同，横向位移具有以下特点：

一、金属膨胀节在发生横向位移时，金属膨胀节中轴线也要被拉长；且膨胀节的两端垂直于轴线的两个平面始终保持平行，不可以偏转。

二、金属膨胀节各波变形是不均匀的，距轴线中点越远，变形量越大。但要求逐波求解变形量是很繁杂的。我们关心的是波纹管的大变形量，它要达到应力和单波位移量的要求，所以在当量轴向位移的计算时要做适度简化。

三、由于受到疲劳计算单波大位移量的限制，金属膨胀节设计转角θ都不会太大。一般说来，膨胀节计算，在θ小于0.5rad（近30°）时，可近似看作小转角。实际上工程设计，θ值很少有大于20°的情况。