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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):126169 來源:
對于而言,形(xing)成密封作(zuo)用的假(jia)說基本(ben)上(shang)分成兩(liang)類,即表面張力(li)假(jia)說和粘滯力(li)假(jia)說。
最早提(ti)出表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說的(de)(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說認(ren)為端(duan)面(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而(er)可靠的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封(feng)(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)實際上并不(bu)是(shi)(shi)理想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian)(mian),少量突(tu)起(qi)部分存在(zai)(zai)著直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗論述了表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)是(shi)(shi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)重要(yao)因素這一觀點(dian)。同(tong)時(shi)對粘滯假(jia)說提(ti)出了異(yi)議:①粘滯力(li)(li)(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)液體和固體表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li)(li)(li))要(yao)在(zai)(zai)間(jian)隙(xi)(xi)為10-9m或更小時(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)(zai)微(wei)米(mi)級的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)間(jian)隙(xi)(xi)中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)(shi)一種動力(li)(li)(li)學的(de)(de)特征,而(er)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)處于零泄漏時(shi),徑向(xiang)是(shi)(shi)沒(mei)有(you)動力(li)(li)(li)學過(guo)程的(de)(de)。國內李克永等(deng)也著文贊同(tong)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(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等在低壓廣河機械密封潤滑狀況的試驗研(yan)究中(zhong),觀察到液膜內存在(zai)著張力(li)(li)(li)(li)區(qu)(qu)。通過(guo)密封運轉期(qi)間壓(ya)力(li)(li)(li)(li)傳感器測出了相變(bian)區(qu)(qu)的壓(ya)力(li)(li)(li)(li)及(ji)液膜破壞前在(zai)相變(bian)區(qu)(qu)受(shou)到張力(li)(li)(li)(li)的作(zuo)用。基于端面內有(you)空(kong)化(hua)(hua)、汽化(hua)(hua)現象(xiang)的事實,J Digard及(ji)M Genhle認(ren)為多級氣隙(xi)形成多次表面張力(li)(li)(li)(li)作(zuo)用是提高(gao)總的密封能(neng)力(li)(li)(li)(li)的主要原(yuan)因(yin)。
然而(er),以EFBoon為代表的粘(zhan)滯(zhi)假說,認為某些(xie)液體分子由于粘(zhan)性被粘(zhan)貼在密(mi)封面(mian)上,這(zhe)種因壓(ya)差在密(mi)封間隙中(zhong)產生粘(zhan)滯(zhi)力(li)能阻止介質的泄漏(lou)。
國(guo)內(nei)鄭海泉、陳(chen)汝灼從反(fan)面(mian)(mian)論(lun)證了表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)局限性:①按表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)計算出的(de)(de)最大(da)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)其數(shu)(shu)值太小,以表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)較大(da)的(de)(de)水來說(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)正常情(qing)況下,最大(da)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)不足(zu)0.15MPa。若要考慮(lv)各種因(yin)素(su)的(de)(de)影響(xiang),修正后數(shu)(shu)值更(geng)(geng)小。空(kong)化(hua)現象(xiang)的(de)(de)成因(yin)、性質、形(xing)態、分布(bu)等(deng)尚不清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于(yu)靜止時并不產生空(kong)化(hua)現象(xiang),因(yin)此解釋(shi)不了靜止時仍有很(hen)高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)這一(yi)事實(shi);②表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說(shuo)必須以不漏為前提,一(yi)旦(dan)泄(xie)漏就(jiu)幾乎完全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。因(yin)為泄(xie)漏不但使濕(shi)潤角降(jiang)低(di),特別(bie)是彎月面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)狀和(he)對應的(de)(de)液膜厚度都要朝降(jiang)低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)會顯(xian)著降(jiang)低(di)。這不但不能(neng)(neng)(neng)(neng)解釋(shi)一(yi)般(ban)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或(huo)多或(huo)少有點泄(xie)漏的(de)(de)實(shi)際情(qing)況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內(nei)外都有液體的(de)(de)多端(duan)面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)更(geng)(geng)無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在廣河機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對廣河機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通廣河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。在普通廣河機械密封上,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廣河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廣河機械密封領(ling)域占有重(zhong)要位置的混合(he)潤滑(hua)理論重(zhong)新認識(shi)。
可見廣河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,對廣河機械密封的設計制造以及應用(yong)都起著重要的指(zhi)導(dao)作(zuo)用(yong)。