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發布時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:134661 來源(yuan):
對于而言,形成密封作用(yong)的假說(shuo)基本上(shang)分成兩類,即表(biao)面(mian)張力(li)假說(shuo)和粘滯力(li)假說(shuo)。
最早(zao)提(ti)出(chu)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)假(jia)說的(de)(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說認為端(duan)面(mian)間(jian)穩(wen)定而可(ke)靠(kao)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封主(zhu)要(yao)是(shi)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果,密(mi)(mi)(mi)(mi)封端(duan)面(mian)實際上并不(bu)是(shi)理想的(de)(de)光滑平(ping)面(mian),少量突(tu)起(qi)部分(fen)存在(zai)著(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗(yan)論述了表(biao)(biao)面(mian)張力(li)是(shi)密(mi)(mi)(mi)(mi)封重要(yao)因素這一(yi)(yi)觀(guan)點(dian)。同時(shi)對粘(zhan)(zhan)滯假(jia)說提(ti)出(chu)了異議(yi):①粘(zhan)(zhan)滯力(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)指液體和(he)固體表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)附著(zhu)力(li))要(yao)在(zai)間(jian)隙為10-9m或更小時(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)微米級的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封間(jian)隙中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)(zhan)滯是(shi)一(yi)(yi)種動力(li)學的(de)(de)特征,而在(zai)密(mi)(mi)(mi)(mi)封處(chu)于零泄漏時(shi),徑向是(shi)沒有(you)動力(li)學過(guo)程的(de)(de)。國內李克永等(deng)也著(zhu)文(wen)贊同表(biao)(biao)面(mian)張力(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等在低壓洞頭機械密封潤滑狀況(kuang)的試驗研究中,觀察(cha)到(dao)液(ye)膜內存在著張(zhang)力(li)區。通過密(mi)封運轉(zhuan)期間壓力(li)傳(chuan)感器測(ce)出了相變區的壓力(li)及液(ye)膜破壞前在相變區受到(dao)張(zhang)力(li)的作(zuo)(zuo)用。基于端面(mian)內有(you)空(kong)化、汽化現(xian)象的事(shi)實,J Digard及M Genhle認為多(duo)(duo)級氣隙形(xing)成多(duo)(duo)次表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)作(zuo)(zuo)用是提高(gao)總的密(mi)封能力(li)的主要原因。
然而,以(yi)EFBoon為代表的粘(zhan)滯(zhi)假(jia)說,認為某些液體(ti)分(fen)子由于粘(zhan)性被(bei)粘(zhan)貼(tie)在密(mi)封(feng)面上(shang),這種因壓(ya)差在密(mi)封(feng)間隙中產生粘(zhan)滯(zhi)力能阻止介質的泄漏。
國內鄭海泉(quan)、陳汝灼(zhuo)從反面論證了表面張(zhang)力假說的(de)(de)(de)(de)局限(xian)性:①按表面張(zhang)力計算出(chu)的(de)(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力其(qi)數值太小,以表面張(zhang)力較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)(de)正常情況(kuang)下,最大的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各(ge)種因(yin)素的(de)(de)(de)(de)影響,修(xiu)正后數值更(geng)小。空(kong)化現(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)成因(yin)、性質、形態(tai)、分布等尚不(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜止時(shi)并不(bu)(bu)產生空(kong)化現(xian)象(xiang),因(yin)此解(jie)釋不(bu)(bu)了靜止時(shi)仍(reng)有(you)很高(gao)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力這(zhe)一(yi)事實;②表面張(zhang)力假說必須以不(bu)(bu)漏(lou)(lou)為前(qian)提,一(yi)旦泄漏(lou)(lou)就(jiu)幾乎完(wan)全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力。因(yin)為泄漏(lou)(lou)不(bu)(bu)但(dan)使濕潤角(jiao)降(jiang)低,特別是彎月面的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)和對(dui)應的(de)(de)(de)(de)液膜(mo)厚度都(dou)要朝降(jiang)低密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)變化,故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力會顯(xian)著降(jiang)低。這(zhe)不(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋一(yi)般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄漏(lou)(lou)的(de)(de)(de)(de)實際情況(kuang),對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面內外都(dou)有(you)液體的(de)(de)(de)(de)多端面密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力更(geng)無法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在洞頭機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對洞頭機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通洞頭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。在普通洞頭機械密封上,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洞頭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洞頭機械密封領(ling)域占有(you)重要位置的(de)混(hun)合潤(run)滑理(li)論重新認(ren)識。
可見洞頭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,對洞頭機械密封的(de)設計制造以及(ji)應用(yong)都(dou)起著重要(yao)的(de)指導(dao)作(zuo)用(yong)。