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©2008byDia•ComCorporation理论表1表2Dia•Com滚动膜片理论织物材料能在7.8磅/英寸或以上的强度下工作。因此，织物纤维中窄卷积宽度以及由此产生的低压值使得膜片能在高工作压力大环境下使用。事实上，Dia•Com的滚动膜片是一个拥有可变体积和可活动侧壁的压力容器。在其他的压力容器中，其强度应从安全系数的角度进行考虑，总体上，膜片可基于较高的安全系数设计。事实上，这意味着最大安全运行压力仅构成在卷积部分引发故障的压力的一小部分。（在一些飞行器的应用中，工作压力可高达1000psi，而总循环要求较低，则安全系数会大幅度提高。）Dia•Com工程技术部门会为每一个应用进行实际压力分析和并对织物的选择进行推荐。图二展示了作用于除与气缸或活塞裙接触的膜片部分外的力线。每单位压力（Pr）力线垂直作用于半圆部分，因此任意一条单位力线都能用其水平或垂直的部分替代。水平部分产生相反作用力，相互抵消压力。作用于垂直部分的单位压力合计为总压力（F），等于此部位凸起部分上的垂直压力。考虑膜片圆周的一个单位（1英寸），则以上是:1.F=Prx1xC或F=PrxCF=总压力（磅）Pr=标准载荷或应用压力(psi)C=卷积宽度(英寸)总压力F由活塞和气缸壁的膜片织物加强件均匀地承受(见图2)。因此张力FT(磅)，在各个壁均仅为总压力F的一半，或2.2FT=F或FT=然而,如果3.F=PrxC，则4.F=Ft代表着每单位圆周长度膜片侧壁承受的张力。由于张力和织物张力是相同的，等式4可以用织物张力来表示：5.Sf=其中Sf=织物张力（磅/英寸）Pr=标准负荷或应用压力（psi）C=卷积宽度(英寸)织物张力能用等式5来计算。例如，当一个直径为3英寸，有效压力区域为6.35sq，卷积宽度为156的膜片承受了100psi的增压压力，将可产生635lbs的总推力。然而，窄卷积上的织物压力仅为：6.Sf==7.8（磅/英寸）PrxC2F2图一展示了膜片上的压力。可以看出，几乎全部压力负荷都由活塞顶部支撑，只有小部分的液体或气体压力由膜片的狭窄卷积支撑。同时要注意到在图一中，压力线（在水平面方向发生作用，因为它与表面必须保持垂直）将与汽缸壁和活塞裙接触的膜片部分紧压向活塞和汽缸侧壁。უ!૰PrxC2100x.15622©2008byDia•ComCorporation术语表硬件卷积宽度卷积宽度是指：汽缸壁和活塞裙部之间的空隙。通过减少卷积宽度，能增加工作压力。通常，卷积宽度至少应为膜片侧壁厚度的四倍。汽缸直径（内径）汽缸直径（内径）是指：适合膜片装入并支持膜片卷积外部的汽缸内径汽缸圆弧是指：汽缸壁与法兰间的过渡圆弧。活塞帽活塞帽是指：附在在活塞上的金属盘，将膜片夹在活塞区，用以确保膜片的卷积形态。活塞圆弧活塞圆弧是指：由活塞顶部到活塞裙部之间的过渡圆弧。活塞裙部活塞裙部是指：活塞的侧壁部分，它支撑着卷积的内径部分。膜片汽缸直径：侧壁和汽缸圆弧之间的切点间的膜片直径。按织物面或膜片低压面计量。织物面：单层膜片可以看到纤维的那一面。该面总在受压力较低的一面，通常是在膜片外面。高度：顶部和预卷积膜片的高度是从法兰底部到顶部或卷积的距离。活塞直径：侧壁切点处和汽缸圆弧之间的膜片直径。预卷积：一个已模压了卷积的膜片。在安装之前无需手工折形。侧壁：侧壁是指膜片中法兰和活塞之间的部分。顶帽：被模压成“帽”型的膜片，在安装之前必须使之成卷积型。预卷积膜片顶帽式膜片催ᑺ㑸㓈˄།Ꮧ˅䴶≑㔌Ⳉᕘ⌏าⳈᕘջຕ䖍㓬Ⳉᕘ˄᳔˅⊩݄䯔ᐑ‵㛊䴶ᅝ㺙ⱘצ㕂㝰⠛㗙乘ो⿃ⱘ㝰⠛≑㔌㾦य़ⱘ㝰⠛⌏าⳈᕘ≑㔌Ⳉᕘ⌏า⌏าञᕘ㑸㓈 །Ꮧ 䴶≑㔌ो⿃ᆑᑺ3≑㔌Ⳉᕘ催ᑺ⌏าⳈᕘ⊩݄Ⳉᕘ㑸㓈˄།Ꮧ˅䴶©2008byDia•ComCorporation爆裂压力(PSI)=有效压力面积= π所需织物拉伸强度=半冲程（预卷积）=2x高度-[2(法兰圆弧)+卷积宽度+2(法兰厚度)]半冲程（帽式）=高度-[法兰厚度+2(法兰圆弧)+1.56(卷积宽度)+安全系数*]高度（预卷积） =1/2[卷积宽度+2(法兰圆弧)+2(法兰厚度)+半冲程]高度（帽式）=半冲程+[法兰厚度+2(法兰圆弧)+1.56(卷积宽度)+安全系数*]活塞裙部长度=安全工作压力（PSI）=术语表作用渗胶：在制作过程中，织物被拉伸透过橡胶至膜片高压侧而导致的缺陷。若在膜片上施加了压力，橡胶会从织物上脱落并破裂。漏气:当膜片上的压力达到足够高的程度，使得橡胶被吹穿过夹布的细线，产生泄漏。导致这种现象产生的原因是选择了一种对膜片厚度来说过于稀疏的织物编制方法的织物。双涂层：在两层橡胶中植入织物的膜片的构造形式。有效压力区：膜片在一个虚构的圆周内的区域，在卷积的中点处，外来的压力将会传导到膜片的另外一侧。冲程过度：若膜片的冲程长度超出原本所设定的长度，将导致膜片从卷积出来。若想避免这种情况，可以在您的硬件中设计截停点。反压力：当膜片低压侧的压力高于膜片高压侧的压力，会导致卷积的瓦解与褶皱。而褶皱则会引起摩擦从而导致过早损坏膜片。单涂层：这是一种在膜片高压侧安放了橡胶、在低压侧安放织物的膜片构造。弹簧刚度：这指的是橡胶试图返回原先塑形的位置的力。这种情况通常见于预卷积和碟形膜片中。刺穿：在制造过程中，穿过夹布，部分或全部包住织物的橡胶的量。膜片设计公式()2活塞直径+汽缸直径4卷积宽度x爆裂压力2高度+半冲程2爆破压力4织物拉伸强度x2卷积宽度红色的是毫米注意：请看22页的织物拉伸强度数据汽缸直径.33-.998.38-25.151.00-2.5025.40-63.502.51-4.0063.75-101.604.01-8.00101.85-203.20安全系数.0601.52.1002.54.1203.05.1403.56*4公式©2008byDia•ComCorporationϟކԡ㕂ञކञކЁ䯈ԡ㕂Ϟކԡ㕂膜片冲程活塞帽尺寸阀帽尺寸汽缸尺寸硬件总说明半冲程2高度+活塞圆弧.0312.080.06251.59.09372.38.1253.18活塞裙部长度“预卷积式”膜片汽缸直径标准卷积宽度.06251.59.09372.38.15623.97.2506.35.37到.999到251.00到2.5025到642.51到4.0064到1024.01到8.00102到205最小直径长度最大半径活塞直径+8X膜片上冲程卷积宽度(膜片厚度)2膜片汽缸直径长度圆弧.25到.996到25下冲程.031.079+活塞裙部1.00到2.5025到64下冲程.0631.60+活塞裙部2.51到4.0064到102下冲程.0942.39+活塞裙部4.01或者以上102或者以上下冲程.1253.18+活塞裙部膜片汽缸直径123456.37到.999到25活塞+2(膜片厚度)不需要不需要不需要.0631.59.0080.20.1253.181.00到2.5025到64活塞+2(膜片厚度).15x活塞直径.0100.25.0942.39.0120.31.1874.752.51到4.0064到102活塞+2(膜片厚度).15x活塞直径.0150.38.1092.78.0150.38.2185.544.01到8.00102到205活塞+2(膜片厚度).15x活塞直径.0150.38.1253.18.0150.38.2506.35红色的是毫米⌏า⌏าⳈᕘ㺭䚼䭓ᑺो⿃ᆑᑺ⌏าᓻᭈञᓻᭈञᓻᓻ䭓ᑺⳈᕘᓻⳈᕘ䭓ᑺ高度+半冲程2高度+半冲程2高度+半冲程2高度+半冲程2活塞裙部长度“高帽式”半冲程2高度+半冲程2高度+半冲程2高度+5活塞与标准卷积宽度尺寸©2008byDia•ComCorporation硬件总说明固定法兰法—应用于D型和DC型膜片固定法兰法—应用于O型和OA型膜片用于大量低成本的应用中，这种方法无需典型法兰构造和法兰螺栓。这方法可以提供快速的安装和分拆。转轴式摇动架附在外壳法兰上，而其中心的螺丝有确保了阀帽和配对的法兰的相连。⇨ࡼ㶎ϱᨚࡼᠬᶊ≑㔌㓽㋻⦃Ā9āൟ䯔ᐑ㸼⦃व⦃䯔ᐑᴳ㒓≑㔌䯔ᐑ㶎㒍㸼⦃≑㔌䯔ᐑ།㋻㶎ᷧᢝࠊ䞥ሲ≑㔌转轴式摇动架环形线箍斜缘护圈板V型线箍可以通过移开夹紧把手很快地分拆。通过转动护圈板90度，“两翼”和固定螺丝掉入锁眼，则护圈板就被移除。无需法兰螺栓，因为斜边环挤进汽缸法兰延展部分的榫槽里。这样使阀帽装到对应的珠形条，一般产生比较小的夹紧力。卡箍罩圈榫槽式阀帽这种常见的方法使外壳外圆径部分间隙最小，阳螺纹通过使用拉制金属气缸壳做出，减少成本。这种方法需要足够多的圆周形夹紧螺栓，从而法兰螺栓不会发生变形。建议你在铸制或模制阀帽中的珠形槽做准备。固定法兰法—应用于F型和FC型膜片䯔ᐑ㶎ᷧ≑㔌䯔ᐑ䱋ൟ㓬≑㔌ᴳ㒓≑㔌䯔ᐑ螺钉固定陷型唇缘卡箍这是最常见的法兰固定方法。螺栓孔至少应比螺钉大15%。保证足够多的螺栓孔以消除法兰的变形或弯曲，保证紧实的密封，防止膜片法兰在螺钉之间被拉出。陷型唇缘用于大数量的法兰固定并降低成本，在设计上类似于卡箍，但其唇缘是汽缸或阀帽的一部分。唇缘应尽量轻薄与灵活，以确保凸缘的固定。这种方法用于大数量的法兰固定并降低成本。它是一个与整体分离，由特殊钳制工具安装的卡箍圈，这些卡箍圈由轻薄，柔韧的材质做成，这样所力就不会过度挤压到膜片的法兰区域。6©2008byDia•ComCorporationᦦܹᦦܹ䞥ሲय़㝰⠛ᦦܹ䞥ሲ㒛⠽ᔎ࣪⡍⇳啭‵㛊高难度密封问题的理想解决方案模压膜片与金属粘连的橡胶膜片特氟龙橡胶密封件Dia•Com能在模压过程中将金属或塑料粘结到膜片中。机械结合法通常是最经济最简单的方法。通过在嵌入件上设计凸出物或凹孔可以完成此程序。在模压过程中，嵌入件的全部或部分被橡胶包住，形成了强劲的机械互锁。图一展示了机械结合法。化学或粘合剂粘连是在非橡胶部件上使用便宜的粘合剂，部件则在硫化期间或硫化后附着于橡胶上，这将视所需粘合的类型和膜片的形状而定。图表2说明了一种粘合剂粘连。设计金属嵌件应尽量避免锋利的突出部分延展到弹性体中，也应避免在两块原材料交叉线处产生尖锐的角。钢铁是最常用的嵌件材质。但铜、不锈钢、铝和尼龙等也常被应用。一些橡胶与嵌入材质也能通过分子引力进行粘合焊接。最通常的做法是通过黄铜与硫处理的氮化物来实现。将嵌件粘合到膜片，能减少或彻底清除花费高昂的装配成本步骤。此外，粘合添加剂能彻底消灭由铆钉、螺丝或其他固定方式而产生的渗漏。Dia•Com能设计并制造出用TEFLON（特氟龙）/ELASTOMERICMATE-RIALS制成的复合膜片。Dia•Com的加工程序将.002”薄的特氟龙粘合至橡胶上。Dia•Com独特工序构造生产出的膜片能在在恶劣环境中正常运作，并能保证不会限制膜片的寿命和反应性。若想增强膜片的强度，可在橡胶中加入织物。优越性能包括：·优越的化学抵抗力·温度极限(–450/400华氏度)·经FDA认证的材质·低渗透率·低摩擦系数*TEFON是由DUPONT公司注册的商标表2表17©2008byDia•ComCorporation在设计膜片的时候，首先要考虑的是如何提高膜片的使用寿命。导致膜片发生早期损坏的主要因素是：锐边、磨损、背压和圆周挤压。第一个步骤就是硬件的设计。最显而易见的需要考虑的事项是如何消除与膜片相接触的毛口和锐边。这些瑕疵会割裂并撕裂织物和橡胶，从而导致过早损坏。较为次之考虑的事项，是硬件的磨光。当压力持久地施加，膜片会与支撑硬件相摩擦。若硬件的表面较为粗糙，它将磨损织物并造成过早损坏。我们建议您硬件粗超表面不超过32毫英寸，而在高循环应用中，则需表面不超过16毫英寸。.尽管膜片无需润滑，在安装之前应涂上一层二硫化钼从而减少磨耗量。而活塞则可涂上一层特氟龙以减少膜片在其上移位时所产生的摩擦。另外，活塞亦可涂上橡胶，通过防止膜片移位而减少摩擦。当膜片的侧壁与自身接触的情况下，最容易发生故障。在此情形下，两橡胶表面相互扣锁，而活塞则继续运动。这通常会导致膜片的侧壁被塞在活塞与汽缸壁之间，橡胶与织物被撕裂。