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發布(bu)時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:134113 來源:
對于而言(yan),形成密封作用的(de)假(jia)說基(ji)本上(shang)分(fen)成兩類,即表面張(zhang)力假(jia)說和粘(zhan)滯力假(jia)說。
最早提出表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)是(shi)A Brkich。該假說(shuo)認為端面(mian)(mian)(mian)間(jian)(jian)穩定(ding)而可靠的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)主(zhu)要是(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)作用的(de)(de)結果,密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)(mian)實(shi)際(ji)上并不是(shi)理想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian)(mian),少量突起(qi)部分存在(zai)著直(zhi)接接觸(chu)。G E Rajakovics采用試驗論述了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是(shi)密(mi)(mi)封(feng)重(zhong)要因素(su)這一(yi)觀(guan)點。同(tong)時(shi)(shi)對粘滯假說(shuo)提出了異議:①粘滯力(li)(li)(主(zhu)要是(shi)指(zhi)液體和固體表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li)(li))要在(zai)間(jian)(jian)隙(xi)為10-9m或(huo)更小(xiao)時(shi)(shi)才起(qi)作用,在(zai)微米級的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)間(jian)(jian)隙(xi)中(zhong)不起(qi)作用;②粘滯是(shi)一(yi)種動(dong)力(li)(li)學的(de)(de)特征,而在(zai)密(mi)(mi)封(feng)處于(yu)零泄漏時(shi)(shi),徑向是(shi)沒有動(dong)力(li)(li)學過程的(de)(de)。國內李克(ke)永等也著文贊同(tong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(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等在低壓阜南機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研究中,觀察到液膜(mo)內存在(zai)著(zhu)張力(li)(li)(li)區(qu)。通(tong)過(guo)密封運轉(zhuan)期間壓(ya)力(li)(li)(li)傳感器測出(chu)了相變區(qu)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)(li)及液膜(mo)破壞前在(zai)相變區(qu)受到張力(li)(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。基于端面(mian)內有空化(hua)(hua)、汽化(hua)(hua)現象(xiang)的(de)(de)事實(shi),J Digard及M Genhle認為多(duo)級氣隙形成多(duo)次表(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)是(shi)提高總的(de)(de)密封能力(li)(li)(li)的(de)(de)主要原因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的(de)粘(zhan)滯(zhi)假說(shuo),認(ren)為(wei)某些液體(ti)分子由于粘(zhan)性被(bei)粘(zhan)貼(tie)在密封(feng)面上(shang),這種因(yin)壓差在密封(feng)間隙中(zhong)產生粘(zhan)滯(zhi)力能(neng)阻止介(jie)質的(de)泄漏。
國內(nei)鄭海泉、陳(chen)汝灼從(cong)反面(mian)論證了表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說的(de)(de)局限性(xing):①按表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最大(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)其數值(zhi)太小,以表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)較大(da)的(de)(de)水(shui)來說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙(xi)為1μm的(de)(de)正常情況下,最大(da)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)不足(zu)0.15MPa。若要(yao)考慮各種因(yin)素(su)的(de)(de)影響(xiang),修正后數值(zhi)更小。空(kong)化(hua)現象(xiang)的(de)(de)成因(yin)、性(xing)質、形(xing)態(tai)、分布(bu)等尚不清楚,且密(mi)(mi)(mi)封(feng)處于靜止時(shi)并不產生空(kong)化(hua)現象(xiang),因(yin)此(ci)解(jie)釋(shi)不了靜止時(shi)仍有(you)很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)這一(yi)事實;②表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說必須以不漏(lou)為前提(ti),一(yi)旦泄(xie)漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)。因(yin)為泄(xie)漏(lou)不但(dan)使濕(shi)潤(run)角降低(di),特(te)別是彎月面(mian)的(de)(de)形(xing)狀和對(dui)應的(de)(de)液(ye)膜厚(hou)度(du)都(dou)要(yao)朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向變(bian)化(hua),故密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)會顯著降低(di)。這不但(dan)不能(neng)(neng)(neng)(neng)解(jie)釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)(mi)封(feng)或多或少有(you)點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實際(ji)情況,對(dui)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)內(nei)外都(dou)有(you)液(ye)體的(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)更無(wu)法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在阜南機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對阜南機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通阜南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。在普通阜南機械密封上,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阜南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阜南機械密封領域占有重(zhong)要位置的混(hun)合(he)潤滑理論重(zhong)新認(ren)識(shi)。
可見阜南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,對阜南機械密封的設計制造以及應用(yong)都起著重要的指導作(zuo)用(yong)。