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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:125928 來源:
對(dui)于而言,形成密封作用的假(jia)說基本上分(fen)成兩類,即表(biao)面張力(li)假(jia)說和粘滯力(li)假(jia)說。
最早(zao)提(ti)出(chu)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)(jia)說的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)(jia)說認為(wei)端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而(er)可靠的(de)(de)密(mi)封(feng)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)實際(ji)上并不(bu)是(shi)(shi)(shi)理(li)想的(de)(de)光滑(hua)平面(mian)(mian)(mian)(mian),少量突起(qi)部分存在著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)(yong)試驗論述(shu)了表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是(shi)(shi)(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)(yao)因素這一(yi)觀點(dian)。同(tong)時對粘滯(zhi)假(jia)(jia)說提(ti)出(chu)了異議:①粘滯(zhi)力(li)(li)(主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)指液體(ti)和固體(ti)表面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li)(li))要(yao)(yao)在間(jian)隙為(wei)10-9m或更小時才起(qi)作(zuo)用(yong)(yong),在微米級(ji)的(de)(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)(yong);②粘滯(zhi)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種(zhong)動力(li)(li)學的(de)(de)特征(zheng),而(er)在密(mi)封(feng)處于(yu)零泄漏時,徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動力(li)(li)學過程(cheng)的(de)(de)。國內(nei)李克永等(deng)也著文贊同(tong)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)(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等在低壓措美機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)試驗(yan)研究(jiu)中,觀察到(dao)液膜(mo)內存在(zai)著張力區。通(tong)過(guo)密封(feng)運(yun)轉期(qi)間(jian)壓(ya)力傳感器測(ce)出了(le)相(xiang)變區的(de)壓(ya)力及(ji)液膜(mo)破(po)壞前在(zai)相(xiang)變區受到(dao)張力的(de)作用。基于端(duan)面(mian)內有空化、汽化現象的(de)事(shi)實,J Digard及(ji)M Genhle認為(wei)多(duo)級(ji)氣(qi)隙形(xing)成多(duo)次表面(mian)張力作用是(shi)提高總(zong)的(de)密封(feng)能力的(de)主要原因。
然而,以EFBoon為代表的(de)粘滯(zhi)假說,認為某些液體分子由于粘性被粘貼在密(mi)封面上,這種因壓(ya)差在密(mi)封間隙(xi)中產生(sheng)粘滯(zhi)力能阻止介質的(de)泄漏。
國內鄭海泉、陳汝(ru)灼(zhuo)從反面(mian)(mian)論證了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)局(ju)限(xian)性(xing):①按表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)計算出的(de)(de)最大(da)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)其數(shu)值太小,以表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)較大(da)的(de)(de)水來(lai)說(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙為(wei)(wei)1μm的(de)(de)正常情況下,最大(da)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因素(su)的(de)(de)影(ying)響(xiang),修正后(hou)數(shu)值更小。空(kong)(kong)化現(xian)象(xiang)的(de)(de)成因、性(xing)質、形態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)處(chu)于靜(jing)止時(shi)并(bing)不(bu)(bu)產生空(kong)(kong)化現(xian)象(xiang),因此解釋不(bu)(bu)了靜(jing)止時(shi)仍有(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)這(zhe)一事(shi)實;②表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(shuo)必(bi)須以不(bu)(bu)漏(lou)為(wei)(wei)前提,一旦泄漏(lou)就幾(ji)乎完全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)。因為(wei)(wei)泄漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角(jiao)降(jiang)低(di),特別是彎月面(mian)(mian)的(de)(de)形狀和對(dui)應(ying)的(de)(de)液膜厚度(du)都要朝降(jiang)低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)的(de)(de)方向變化,故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)會顯著降(jiang)低(di)。這(zhe)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解釋一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄漏(lou)的(de)(de)實際(ji)情況,對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都有(you)液體的(de)(de)多端面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)更無法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在措美機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對措美機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通措美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。在普通措美機械密封上,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措美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措美機械密封領域占有重要位置的混合潤滑理論重新(xin)認識。
可見措美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,對措美機械密封的(de)設計制(zhi)造以及應用(yong)都起著重要的(de)指導作用(yong)。