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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人(ren)氣(qi):134617 來源:
對(dui)于而(er)言,形成密封作用(yong)的(de)假(jia)(jia)說(shuo)基本上(shang)分(fen)成兩類,即表面張力(li)假(jia)(jia)說(shuo)和粘滯(zhi)力(li)假(jia)(jia)說(shuo)。
最早提出(chu)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力假(jia)(jia)說(shuo)的(de)(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)(jia)說(shuo)認為端面(mian)間穩(wen)定(ding)而(er)可靠的(de)(de)密(mi)封主(zhu)要是(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力作用(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封端面(mian)實(shi)際上并不是(shi)(shi)理(li)想的(de)(de)光滑平面(mian),少量突起部(bu)分存(cun)在(zai)著(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采(cai)用(yong)試驗論述了(le)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力是(shi)(shi)密(mi)封重要因素這一觀點。同(tong)時(shi)對(dui)粘滯假(jia)(jia)說(shuo)提出(chu)了(le)異(yi)議:①粘滯力(主(zhu)要是(shi)(shi)指液體和固體表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)附(fu)著(zhu)力)要在(zai)間隙為10-9m或更小時(shi)才起作用(yong),在(zai)微米級的(de)(de)密(mi)封間隙中不起作用(yong);②粘滯是(shi)(shi)一種(zhong)動力學的(de)(de)特征,而(er)在(zai)密(mi)封處于零(ling)泄漏時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動力學過程的(de)(de)。國(guo)內李克(ke)永等也著(zhu)文贊同(tong)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力假(jia)(jia)說(shuo)。
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等在低壓北海街道機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)試(shi)驗(yan)研究中,觀察到液膜(mo)內存(cun)在著張力(li)(li)區。通過密封運轉期間(jian)壓(ya)力(li)(li)傳感器測出了(le)相(xiang)變區的(de)壓(ya)力(li)(li)及液膜(mo)破壞(huai)前(qian)在相(xiang)變區受到張力(li)(li)的(de)作(zuo)用(yong)。基于端面內有空化、汽化現象的(de)事實(shi),J Digard及M Genhle認為(wei)多(duo)級氣隙形成(cheng)多(duo)次表面張力(li)(li)作(zuo)用(yong)是(shi)提高(gao)總(zong)的(de)密封能力(li)(li)的(de)主要原(yuan)因。
然而,以(yi)EFBoon為(wei)代表(biao)的粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假說,認為(wei)某(mou)些液體分(fen)子由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在(zai)(zai)密(mi)封面上,這種因(yin)壓差在(zai)(zai)密(mi)封間(jian)隙中產(chan)生(sheng)粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力能阻止(zhi)介質的泄漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)論證了(le)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說的(de)(de)(de)局限性:①按表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)計算出的(de)(de)(de)最大密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)其數值太小,以表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)較大的(de)(de)(de)水來說,在密(mi)封(feng)(feng)間隙為(wei)(wei)1μm的(de)(de)(de)正(zheng)常情況(kuang)下,最大的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因素的(de)(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)后數值更小。空(kong)化現象的(de)(de)(de)成因、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)清(qing)楚,且(qie)密(mi)封(feng)(feng)處于靜止(zhi)時并(bing)不(bu)(bu)產生空(kong)化現象,因此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止(zhi)時仍有(you)(you)(you)很(hen)高密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)這一(yi)事實;②表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說必(bi)須以不(bu)(bu)漏(lou)為(wei)(wei)前提(ti),一(yi)旦泄(xie)漏(lou)就幾(ji)乎完全喪失密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)。因為(wei)(wei)泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低,特別(bie)是彎月面(mian)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)和對應的(de)(de)(de)液膜厚(hou)度都(dou)要朝(chao)降(jiang)低密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)變化,故密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)會顯著降(jiang)低。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋(shi)一(yi)般密(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)(you)(you)點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)實際情況(kuang),對密(mi)封(feng)(feng)面(mian)內外都(dou)有(you)(you)(you)液體的(de)(de)(de)多端面(mian)密(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)更無法(fa)解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在北海街道機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對北海街道機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通北海街道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。在普通北海街道機械密封上,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北海街道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北海街道機械密封領域(yu)占有(you)重要位(wei)置的混合潤滑理論(lun)重新認(ren)識(shi)。
可見北海街道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,對北海街道機械密封的設計制造(zao)以及應用都起(qi)著重要(yao)的指導作用。