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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:135763 來源:
對于而言,形成(cheng)(cheng)密封作用的假(jia)(jia)說基本上分成(cheng)(cheng)兩(liang)類,即表面張力假(jia)(jia)說和(he)粘滯力假(jia)(jia)說。
最早(zao)提(ti)出表(biao)面(mian)(mian)張力假(jia)說(shuo)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為端(duan)面(mian)(mian)間(jian)穩定而(er)(er)可(ke)靠(kao)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)張力作用(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封(feng)(feng)端(duan)面(mian)(mian)實際(ji)上并(bing)不是(shi)(shi)(shi)理想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian),少量突起(qi)部分存(cun)在(zai)(zai)著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗論述(shu)了表(biao)面(mian)(mian)張力是(shi)(shi)(shi)密(mi)封(feng)(feng)重要(yao)因素這一(yi)觀點(dian)。同時(shi)對粘(zhan)滯(zhi)(zhi)假(jia)說(shuo)提(ti)出了異(yi)議:①粘(zhan)滯(zhi)(zhi)力(主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)指液體和固(gu)體表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)附著力)要(yao)在(zai)(zai)間(jian)隙為10-9m或更小時(shi)才起(qi)作用(yong),在(zai)(zai)微米級的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙中不起(qi)作用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種動(dong)力學的(de)(de)特(te)征,而(er)(er)在(zai)(zai)密(mi)封(feng)(feng)處于零(ling)泄漏(lou)時(shi),徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動(dong)力學過程的(de)(de)。國(guo)內李克(ke)永(yong)等也著文(wen)贊同表(biao)面(mian)(mian)張力假(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等在低壓建昌機械密封潤滑狀況的(de)試驗研究中,觀察到液(ye)膜(mo)內存在著張(zhang)力(li)區。通(tong)過密封(feng)運轉期間壓力(li)傳(chuan)感器(qi)測(ce)出了(le)相變(bian)區的(de)壓力(li)及(ji)液(ye)膜(mo)破(po)壞前在相變(bian)區受到張(zhang)力(li)的(de)作用。基于端面內有(you)空(kong)化、汽化現象(xiang)的(de)事實(shi),J Digard及(ji)M Genhle認(ren)為多(duo)級氣隙形成(cheng)多(duo)次(ci)表(biao)面張(zhang)力(li)作用是提高(gao)總的(de)密封(feng)能力(li)的(de)主(zhu)要(yao)原因。
然(ran)而,以EFBoon為代表的粘滯(zhi)假說,認為某些液體分(fen)子由(you)于粘性被粘貼(tie)在(zai)密(mi)封面(mian)上,這種因壓差在(zai)密(mi)封間隙中產生粘滯(zhi)力能(neng)阻止介質的泄漏。
國內鄭海泉(quan)、陳(chen)汝灼從(cong)反面(mian)論證了(le)表(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)的(de)(de)(de)局限性:①按表(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)計算出的(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)其數值(zhi)太(tai)小,以表(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)較大的(de)(de)(de)水來說(shuo),在(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)正常情況(kuang)下,最大的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要(yao)考慮各種(zhong)因(yin)素(su)的(de)(de)(de)影響(xiang),修正后數值(zhi)更(geng)小。空(kong)化(hua)現(xian)(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)成因(yin)、性質、形(xing)態、分布(bu)等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處(chu)于(yu)靜止(zhi)時(shi)并不(bu)(bu)產生空(kong)化(hua)現(xian)(xian)象(xiang),因(yin)此解(jie)(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止(zhi)時(shi)仍(reng)有(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)這一事實(shi);②表(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)必須以不(bu)(bu)漏(lou)為前提(ti),一旦(dan)泄漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)。因(yin)為泄漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低,特別是彎月(yue)面(mian)的(de)(de)(de)形(xing)狀和對(dui)應的(de)(de)(de)液(ye)膜厚度(du)都要(yao)朝降(jiang)低密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)會顯(xian)著降(jiang)低。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解(jie)(jie)釋(shi)一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或多或少有(you)點(dian)泄漏(lou)的(de)(de)(de)實(shi)際情況(kuang),對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)內外都有(you)液(ye)體的(de)(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)更(geng)無(wu)法(fa)解(jie)(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在建昌機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對建昌機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通建昌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。在普通建昌機械密封上,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建昌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建昌機械密封領域占(zhan)有重要位置的混(hun)合(he)潤滑(hua)理論(lun)重新(xin)認識。
可見建昌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,對建昌機械密封的(de)設計(ji)制(zhi)造以及(ji)應用(yong)(yong)都起著重(zhong)要的(de)指導作用(yong)(yong)。