（2）术语：在对金属波纹管设计选型时，首先要明确金属波纹管的行业术语。

1）波纹管：一种弹性、薄壁、有多个横向波纹的管壳零件。

2）波纹管组件：由两个或两个以上零件组成，其中之一是波纹管，波纹管是一个或多个串联，其他是法兰等配件。

3）壁厚：成形波纹管的原始金属管的管壁厚度，对多层波纹管则是各层壁厚的总和。

4）形程：已原始长度为基点，波纹管压缩位移与拉伸位移之和。

5）扭曲：长波纹管进行轴向压缩时产生的柱失稳。

6）公称压力：与波纹管机械强度有关的设计给定压力。

7）公称载荷：正常工作条件下允许的最大载荷或满量程值。通常是预期设计值。超载载荷一般限定在额定载荷的 125%~150%。

8）额定位移：额定载荷下引起的位移，是正常使用条件下允许产生的工作位移。

9）波纹管刚度：使波纹管产生单位位移所需要的力，设计计算得出的刚度称为公称刚度或额定刚度。一般情况，公称刚度不直接受用实际值，而是产品原型经过测试后的修正值。

10)一次循环：波纹管随阀杆从全开到全闭再到全开的运动过程。

11）循环寿命：波纹管在规定压力、温度和轴向行程下往复运动而不破换的最大循环次数。相同产品的寿命与波纹管工作状态、循环次数、频率、压力和温度等有关。

12）有效面积：弹性元件在单位压力作用下，位移为零时转换的集中力的大小。但有效面积随压力增加而变化，因此具有不恒定性，在力平衡式仪表中，要配对筛选，做到有效面积尽量一致。

（3）结构

1）U 形波纹管：常用 U 形波纹管结构如图 1-1 所示。波纹管端部接口形式如图 1-2 所示。接口表示方法为外配合用 W（图 1-1a 中的 d1 尺寸）、沿波切边用 QD（图 1-1a 中 D2 尺寸）、内配合用 N（图 1-1b 中 D1 尺寸）。推荐采用图 1-2a、b、c 端部接口形式。

图 1-1 常用波纹管结构要素

图 1-2 波纹管端部接口形式

2）波纹管组件典型结构：保温管组件典型结构如图 1-3 所示。

图 1-3 波纹管组件典型结构

（4）选型

1）波纹管阀门典型结构：应用波纹管组件是为阀杆和阀体工艺流体之间提供一个可轴向变形的金属隔套，形成动密封，以消除阀杆处的泄漏。装有波纹管组件的阀门典型结构如图 1-4 所示。

图 1-4 装有波纹管组件的阀门典型阀杆密封结构

选型要求：①根据阀杆的直径选择波纹管内径，波纹管的内径应大于阀杆直径 1.5mm。波纹管的外径根据波纹管内径来选择。外径和内径通过外径与内径的比值相联系，一般情况下，外径与内径的比值为 1.3~1.5。②波纹管的壁厚、层数、波纹数及长度等应能满足波纹管的耐压、行程、循环寿命等要求。一般情况下，压力越大，波纹管的壁厚越厚，为了增大位移或者降低波纹管刚度，提高寿命，可以采用降低单层壁厚、增加波纹管层数的办法实现。③应设计导向结构，以防止波纹管的扭曲。同时还应避免波纹管与阀杆或阀体之间的局部接触，以防止磨损和过早失效。应设计防扭转结构，防止波纹管扭转变形。④设计阀门时，应限制波纹管压缩和拉伸的行程，以防止波纹管承受超出循环寿命试验限定的压缩位移和拉伸位移。一般情况下，波纹管的行程不应超过自由长度的 25%，否则会影响波纹管的循环寿命。特别是高温高压环境下的波纹管阀门。⑤波纹管采用与阀门相同的压力和温度等级。波纹管应能承受主体阀门 38℃ 条件下 1.5 倍的公称压力的压力试验。进行压力试验时，焊缝不能开裂、泄漏，波纹管不应发生扭曲。⑥波纹管组件材料应在允许的使用温度范围内选择，同时波纹管用材料具有良好的成形性能、焊接性能与介质的相容性。