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發(fa)布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:133509 來源(yuan):
對于(yu)而言(yan),形成密封(feng)作用的假說(shuo)基(ji)本(ben)上分成兩類,即表(biao)面(mian)張力假說(shuo)和粘(zhan)滯力假說(shuo)。
最早(zao)提(ti)出表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)說的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說認為(wei)端面(mian)(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定(ding)而可靠的(de)密(mi)封主要(yao)是(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用(yong)的(de)結果,密(mi)封端面(mian)(mian)(mian)(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想(xiang)的(de)光滑平面(mian)(mian)(mian)(mian),少(shao)量(liang)突起(qi)部分存在(zai)著直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是(shi)(shi)密(mi)封重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)這(zhe)一觀點。同(tong)(tong)時(shi)對粘(zhan)滯假(jia)說提(ti)出了(le)異議:①粘(zhan)滯力(li)(li)(主要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)液體和固(gu)體表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)附著力(li)(li))要(yao)在(zai)間(jian)隙為(wei)10-9m或更小時(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)微米(mi)級(ji)的(de)密(mi)封間(jian)隙中不起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯是(shi)(shi)一種動(dong)力(li)(li)學的(de)特征,而在(zai)密(mi)封處(chu)于(yu)零(ling)泄漏時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動(dong)力(li)(li)學過程的(de)。國內(nei)李克永等也著文贊(zan)同(tong)(tong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)說。
PBasu,E Schwaiger和U W Senfert等人認為密封面間的液膜起一個軟密封墊那樣的作用,液體分子間的分子力隨粘度增加而上升,且隨密封間隙的增大而下降。J Digard及M Genhle等在低壓巴彥機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗(yan)研究中,觀察到(dao)液膜內(nei)存在著(zhu)張力(li)區。通(tong)過密(mi)(mi)封運(yun)轉期間壓(ya)(ya)力(li)傳感(gan)器測出了相變區的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)及(ji)液膜破壞前(qian)在相變區受到(dao)張力(li)的(de)(de)作用(yong)。基于端(duan)面內(nei)有空(kong)化、汽化現象的(de)(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認(ren)為(wei)多級氣隙形成多次表面張力(li)作用(yong)是提高總的(de)(de)密(mi)(mi)封能力(li)的(de)(de)主要原因。
然而(er),以(yi)EFBoon為(wei)代表的粘滯(zhi)(zhi)假說,認(ren)為(wei)某些(xie)液體分子由于(yu)粘性被粘貼(tie)在(zai)密(mi)封面(mian)上,這種因壓(ya)差在(zai)密(mi)封間隙中(zhong)產生粘滯(zhi)(zhi)力能阻止介(jie)質的泄漏。
國內(nei)鄭海泉、陳汝灼(zhuo)從反(fan)面(mian)(mian)論證了表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)局(ju)限性:①按表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)計(ji)算出的(de)(de)最大(da)(da)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)其數值(zhi)太小(xiao),以表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)水來(lai)說(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)正(zheng)常情況下,最大(da)(da)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮(lv)各種因(yin)(yin)(yin)素的(de)(de)影響,修正(zheng)后數值(zhi)更小(xiao)。空(kong)化(hua)現象(xiang)的(de)(de)成因(yin)(yin)(yin)、性質(zhi)、形(xing)(xing)態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止時并不(bu)(bu)產生空(kong)化(hua)現象(xiang),因(yin)(yin)(yin)此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了靜止時仍有(you)(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)這一事實;②表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)必(bi)須以不(bu)(bu)漏(lou)為前提(ti),一旦泄(xie)漏(lou)就幾乎完全喪失(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)。因(yin)(yin)(yin)為泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低(di),特(te)別是(shi)彎月面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)(xing)狀和對應的(de)(de)液膜(mo)厚度都(dou)要朝(chao)降(jiang)低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)的(de)(de)方向變化(hua),故(gu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)會顯著降(jiang)低(di)。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能解(jie)釋(shi)一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或多(duo)或少有(you)(you)點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實際情況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內(nei)外(wai)都(dou)有(you)(you)液體的(de)(de)多(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)更無法(fa)解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在巴彥機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對巴彥機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通巴彥機械密封的摩擦副之間,液膜之薄,牛頓型流體方程缺乏有效的應用條件。在普通巴彥機械密封上,摩擦副端面間總是存在接觸,形成許多彼此間很少連通的空隙,當兩環相對轉動時,液體從一個空隙轉移到另一個空隙中去,一直到液體質點達到縫隙的終端為止,密封端面處于邊界潤滑狀態。戈盧別夫、Summers-Smith和國內顧永泉、王汝美等認為實際運行的普通巴彥機械密封一般處于混合潤滑狀態。流體靜壓效應和流體動壓效應在形成液膜過程中起著不同的作用。然而,A O Lebeak在“端面密封的波度預計、測量、起因和影響”一文中,指出水介質中工作的普通端面密封并未產生流體動壓效應,這不能不使人們對此前在巴彥機械密封領域(yu)占有重要位(wei)置的(de)混合潤滑理論重新(xin)認識。
可見巴彥機械密封機理至今仍然沒有一個完整的密封理論為人們所認同。盡管如此,人們仍孜孜不倦地追尋,因為每一步探索以及由此而提出的假設或獲得的結論,對巴彥機械密封的設計制造(zao)以及應(ying)用(yong)都起著重要的指導作用(yong)。