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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134768 來源:
對(dui)于而言,形成密封作用的假說基本上分成兩類,即表面(mian)張力(li)假說和粘滯力(li)假說。
最早提出(chu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)(jia)說(shuo)(shuo)的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)(jia)說(shuo)(shuo)認為端面(mian)(mian)間(jian)穩定(ding)而可靠的(de)密(mi)封(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)作用(yong)的(de)結果,密(mi)封(feng)端面(mian)(mian)實際(ji)上(shang)并不是(shi)(shi)理想的(de)光滑平面(mian)(mian),少量突起部分存在著(zhu)直接(jie)接(jie)觸(chu)。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述(shu)了表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)是(shi)(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因素這一(yi)觀(guan)點。同時對粘(zhan)滯(zhi)假(jia)(jia)說(shuo)(shuo)提出(chu)了異議:①粘(zhan)滯(zhi)力(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指液體(ti)和固體(ti)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)附(fu)著(zhu)力(li))要(yao)在間(jian)隙為10-9m或更小時才起作用(yong),在微米級的(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙中不起作用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)是(shi)(shi)一(yi)種動(dong)力(li)學的(de)特征,而在密(mi)封(feng)處于零泄(xie)漏時,徑向(xiang)是(shi)(shi)沒有(you)動(dong)力(li)學過程的(de)。國(guo)內李克(ke)永等也著(zhu)文贊同表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)(jia)說(shuo)(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等在低壓東臺機械密封潤(run)滑狀況的試驗研究中,觀察到液膜(mo)內存在著張(zhang)力區。通(tong)過密(mi)封(feng)運轉期間壓力傳(chuan)感器測出(chu)了相(xiang)變區的壓力及(ji)液膜(mo)破壞前(qian)在相(xiang)變區受到張(zhang)力的作用(yong)。基(ji)于端面(mian)內有空化(hua)、汽化(hua)現象(xiang)的事(shi)實,J Digard及(ji)M Genhle認為多級氣隙形成多次表(biao)面(mian)張(zhang)力作用(yong)是提(ti)高總的密(mi)封(feng)能力的主要(yao)原因。
然而,以EFBoon為代(dai)表(biao)的粘(zhan)(zhan)滯假說,認(ren)為某些液體分子由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在密(mi)封面上,這種(zhong)因壓(ya)差(cha)在密(mi)封間隙(xi)中(zhong)產生(sheng)粘(zhan)(zhan)滯力能阻止介質的泄漏(lou)。
國(guo)內鄭海泉、陳(chen)汝(ru)灼(zhuo)從反面(mian)(mian)論證(zheng)了(le)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)的局限性:①按表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)計算出的最(zui)大密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)其(qi)數(shu)值(zhi)太小,以表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)較(jiao)大的水來說(shuo),在(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的正常情(qing)況(kuang)下,最(zui)大的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因素的影響(xiang),修正后數(shu)值(zhi)更(geng)小。空化(hua)現象(xiang)(xiang)的成(cheng)因、性質、形態(tai)、分布等尚不(bu)(bu)清(qing)楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)處于(yu)靜止時(shi)并不(bu)(bu)產生空化(hua)現象(xiang)(xiang),因此(ci)解(jie)(jie)釋(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止時(shi)仍(reng)有(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)這(zhe)一(yi)(yi)事實(shi);②表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)必(bi)須以不(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前提,一(yi)(yi)旦泄漏(lou)就幾乎完(wan)全(quan)喪失(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)。因為(wei)泄漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降低,特別是(shi)彎(wan)月面(mian)(mian)的形狀(zhuang)和對(dui)應的液膜厚度都要朝降低密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)的方向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)會(hui)顯著降低。這(zhe)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解(jie)(jie)釋(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)或多(duo)或少(shao)有(you)點泄漏(lou)的實(shi)際情(qing)況(kuang),對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都有(you)液體的多(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)更(geng)無法解(jie)(jie)釋(shi)(shi)(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在東臺機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對東臺機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通東臺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。在普通東臺機械密封上,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東臺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東臺機械密封領域占有重(zhong)要位(wei)置的混合潤滑(hua)理論重(zhong)新認識。
可見東臺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,對東臺機械密封的設計(ji)制造以及應用都(dou)起著重要的指導作用。