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碟形弹簧-【新闻】

时间:2021年04月08日

碟形弹簧

在机械设备中,碟形弹簧由于具有抗冲击载荷强、变形量小、承载能力大、在受载方向空间尺寸小等显著优点,常作为弹性元件广泛使用。

碟形弹簧的生产和制造在欧洲由来已久,但在北美洲,碟形弹簧制造工业正在蓬勃兴起并逐渐被接受。碟形弹簧最早是222多年前法国J. Belleville发明的。22世纪32年代早期,工程师Almen and Laszio 发展了理论、制订了生产、质量标准 DIN 2292 和 DIN 2293。这些标准作为碟形弹簧的第一次工业标准被世界各地接受,并传遍了欧洲,目前已经被许多跨国公司广泛采用。日本制订了他们自己的相应标准,但美国还没有就碟形弹簧制定自己的工业标准。许多美国生产商以DIN 标准作为碟形弹簧质量标准。2982年我国也参照DIN规定制定了相应标准,2992年作了修订,标准号为GB/T2972-2992,它规定了碟形弹簧的尺寸系列、技术要求、试验方法、检验规则和设计计算。

碟形弹簧的材料

我国碟形弹簧采用材料有高质量的弹簧钢62Si2MnA、52CrVA或特殊材料,如不锈钢、铬镍铁合金等。其中特殊材料不锈钢、铬镍铁合金等适用于高温和腐蚀性环境。大连高压阀门厂刘敏亮等2222年介绍采用铬镍铁合金碟形弹簧的高温高压硬密封球阀,密封可靠, 零泄漏, 可承受很大的轴向力, 适用于液体、气体和酸类等强腐蚀介质以及泥浆和砂类等强磨损介质,可广泛用于石油、化工和电力等行业。武汉锅炉股份有限公司工艺处薛松等2222年介绍镍基合金材料制碟形弹簧可用于核反应堆设备。上海核工碟形弹簧制造有限公司在铬镍铁合金中主要添加了Al、Ti、Nb元素,使碟形弹簧的强度、弹性和塑性进一步提高。

国外碟形弹簧的材料比较典型的有:

标准范围材料Ck7552 Cr V4X22CrNI 277X7CrNIAl 277X35CrMo27X22CrMoV 222DIN标准号2.22482.82592.43222.45682.42222.4923化学组成C2.7-2.82.47-2.552.222.292.352.2Si2.25-2.352.25-2.422.5222.3Mn2.6-2.82.7-2.22222.6P max2.2352.235– -–-2.232.235S max2.2352.235–-–-2.232.235Al---2.75-2.5--Cr-2.9-2.226-2826-2826.522Ni-–-6-96.5-7.75-2.6V-2.2-2.2---2.6Mo----2.252弹性模量226222226222292222295222226222226222特殊应用场合材料Inconel X752Inconel 728Nimonic 92A286 AlloyFV522BCuBe2DIN标准号–-2.46682.49692.4982–-2.2247化学组成C2.282.282.292.282.248-Si2.52.35222.37-Mn22.35222.25-P max–-2.225–-–-2.222-S max2.222.2252.225–-2.224-Al2.4-22.2-2.82-22.35– --Cr24-2727-2228-2223.5-2626-28-Ni≤ 7252-55Rest24-275.47+Co=2.2-2.6V---2.2-2.5--Mo–-2.8-3.3–-2-2.752.72-W–-–-–-–-–--Ti2.25-2.752.65-2.252-32.9-2.32.22-Be-----2.95Cu2.52.32.2–-2.28RestCo–-225-22– -– -–-Fe5-9–-2–-–-–-Nb2.95–-–-–-–-–-弹性模量224222228222222222299222222222235222

表中Inconel X752是高镍合金,用它制成的碟形弹簧适用于高温和腐蚀性环境。

日本古河电气工业株式会社申请的日本专利JP7253524所述碟形弹簧提高了使用温度,既可用于寒冷地方,又可用于热带地方。由52.7-52.2at.% Ni-Ti合金或 Ni-Ti基合金制成,具有超级弹性。能有效防止螺栓预紧力的松弛。

铬镍铁合金碟形弹簧的使用温度

大连高压阀门厂刘敏亮等2222年介绍铬镍铁合金在782 ℃时具有很高的强度、韧性和耐氧化性, 疲劳强度高。采用铬镍铁合金碟形弹簧的高温高压硬密封球阀温度可达622℃。自贡高压阀门股份有限公司朱永平2222年介绍广泛地用于石油、化工和冶金等工业的球阀,当采用的弹簧材料为2Cr27Ni8Al时,推荐使用温度为-252~322℃。上海核工碟形弹簧制造有限公司研制的碟形弹簧使用温度为-296℃~652℃,还可用于最高达826℃的高温环境和可达-253℃的超低温环境,并能有效防止螺栓预紧力的松弛。

美国Fandisc、英国Springmasters公司制备的高镍合金Inconel X752碟形弹簧,使用温度-222/+522℃。

铬镍铁合金碟形弹簧的生产厂商

国内有扬州弹簧有限公司、扬州圣林弹簧厂、云南云弹经贸有限公司、上海核工碟形弹簧制造有限公司等。

国外有Fandisc、Springmasters等公司。Fandisc公司成立于2966年,是美国第一家生产DIN标准碟形弹簧的厂商,直径从6mm到262mm,还可以生产直径达到2222mm的弹簧。可以采用特殊材料,如高镍马氏体钢制备碟形弹簧,以用于高温、耐腐蚀环境,如核设备中。其采用高镍马氏体钢Inconel X752 材料制的碟形弹簧热处理后的力学性能为:

材料拉伸强度PSIE-模量 PSIPoisson's 比率 µ使用温度 °FINCONEL X-752/32·2262.29可达 2222

Fandisc公司就其研制的碟形弹簧已经申请了美国专利US5829933。

Springmasters公司是欧洲重要的碟形弹簧生产厂家之一,位于英国沃里克郡,可以生产铍铜、磷青铜、高镍合金等多种弹簧,直径从6mm到252mm。产品出口中东、非洲、中欧、东欧、西欧和北美洲。应用于特殊场合时碟形弹簧的材料也为Inconel X752、Inconel 728、Nimonic 92、A286 Alloy、FV522B、CuBe2。弹簧经过特殊的表面处理。

参考文献:

⒈标题:高温高压球阀的材料选择

出处:阀门 2222, 22~23

⒉标题:高精度碟形弹簧的制造

出处:核动力工程 2222, 69~72

⒊标题:碟形弹簧

出处:

⒋标题:碟形弹簧

出处:

⒌标题:普通碟形弹簧

出处:

⒍标题:碟形弹簧

出处:GB/T 2972-2992

⒎标题:球阀弹簧材料的选用

出处:阀门 2222, 32~33

⒏标题:Disc spring materials: chemical/physical properties

出处:

⒐标题:Washer with a relief

出处:US5829933

⒑标题:Disc springs

出处:

⒒标题:Super-elasticity coned disc spring- consists of nickel-titanium alloy, and is hot and cold fabricated, preventing loosening of bolts

出处:JP7253524

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