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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134758 來源:
對(dui)于而(er)言,形成密封(feng)作(zuo)用的假(jia)說(shuo)基本上分成兩類,即(ji)表面張力(li)假(jia)說(shuo)和粘滯力(li)假(jia)說(shuo)。
最早提(ti)出表(biao)面張(zhang)力(li)(li)假(jia)說(shuo)的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為(wei)端(duan)面間穩定而可靠(kao)的(de)密(mi)封(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)表(biao)面張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)結果(guo),密(mi)封(feng)端(duan)面實際(ji)上并不(bu)是(shi)(shi)理想的(de)光滑平(ping)面,少量突起(qi)部分存(cun)在(zai)(zai)著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)(yong)試(shi)驗論(lun)述了表(biao)面張(zhang)力(li)(li)是(shi)(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因素這一觀(guan)點。同時(shi)對粘滯假(jia)說(shuo)提(ti)出了異議:①粘滯力(li)(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)液體(ti)和固體(ti)表(biao)面的(de)附(fu)著(zhu)力(li)(li))要(yao)在(zai)(zai)間隙為(wei)10-9m或更小時(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)用(yong)(yong),在(zai)(zai)微米(mi)級的(de)密(mi)封(feng)間隙中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)(yong);②粘滯是(shi)(shi)一種動力(li)(li)學的(de)特征,而在(zai)(zai)密(mi)封(feng)處于零泄(xie)漏時(shi),徑向(xiang)是(shi)(shi)沒(mei)有動力(li)(li)學過程的(de)。國(guo)內(nei)李克(ke)永等也著(zhu)文贊(zan)同表(biao)面張(zhang)力(li)(li)假(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等在低壓甘孜機械密封潤滑(hua)狀況的(de)試驗研究中,觀察(cha)到液(ye)膜內存在著張(zhang)力(li)區(qu)。通過密(mi)封(feng)運轉期間壓力(li)傳感器測出(chu)了相變(bian)(bian)區(qu)的(de)壓力(li)及液(ye)膜破壞(huai)前(qian)在相變(bian)(bian)區(qu)受到張(zhang)力(li)的(de)作用(yong)。基于端面內有空(kong)化、汽化現象的(de)事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多級氣隙(xi)形成多次表面張(zhang)力(li)作用(yong)是提高總的(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)主(zhu)要原(yuan)因。
然而,以EFBoon為代表的粘滯(zhi)(zhi)假(jia)說,認為某(mou)些液體(ti)分子由于(yu)粘性被粘貼在(zai)(zai)密封面上,這種因壓差在(zai)(zai)密封間隙中產生(sheng)粘滯(zhi)(zhi)力(li)能阻止介質的泄漏。
國內鄭海(hai)泉、陳汝灼(zhuo)從(cong)反面(mian)論(lun)證了(le)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)假說的(de)(de)(de)局限性:①按表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)計算(suan)出的(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)其(qi)數(shu)(shu)值太小(xiao),以表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)較大的(de)(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)(de)正常情況下,最大的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)不(bu)足(zu)0.15MPa。若要考慮各種因素的(de)(de)(de)影響(xiang),修正后數(shu)(shu)值更小(xiao)。空化(hua)現象的(de)(de)(de)成因、性質、形態、分(fen)布等尚不(bu)清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于(yu)靜止時(shi)并不(bu)產生(sheng)空化(hua)現象,因此解釋(shi)不(bu)了(le)靜止時(shi)仍有很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)這一事實;②表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)假說必須以不(bu)漏為(wei)前提,一旦(dan)泄(xie)漏就幾乎完全喪(sang)失(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)。因為(wei)泄(xie)漏不(bu)但(dan)使濕潤角降(jiang)低,特別(bie)是(shi)彎月面(mian)的(de)(de)(de)形狀和(he)對應的(de)(de)(de)液(ye)(ye)膜厚度(du)都要朝降(jiang)低密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向變(bian)化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)會顯著降(jiang)低。這不(bu)但(dan)不(bu)能(neng)解釋(shi)一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或(huo)多或(huo)少有點泄(xie)漏的(de)(de)(de)實際情況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)內外都有液(ye)(ye)體的(de)(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)更無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在甘孜機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對甘孜機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通甘孜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。在普通甘孜機械密封上,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甘孜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甘孜機械密封領域(yu)占有(you)重要位置的(de)混合潤(run)滑理論重新認識。
可見甘孜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,對甘孜機械密封的設計制造以及應用(yong)都起著重要的指導作用(yong)。