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發布時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人(ren)氣(qi):134202 來源:
對于而言,形成密(mi)封作用的假(jia)說(shuo)基(ji)本上分成兩類,即表面張(zhang)力假(jia)說(shuo)和(he)粘滯(zhi)力假(jia)說(shuo)。
最早提出表(biao)面張(zhang)力(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)是(shi)A Brkich。該假說(shuo)認為端面間(jian)穩定而可靠的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)表(biao)面張(zhang)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)結果,密(mi)封(feng)端面實際上并不(bu)是(shi)理想的(de)(de)(de)光滑平面,少量(liang)突起(qi)部(bu)分(fen)存在著(zhu)(zhu)(zhu)直接接觸(chu)。G E Rajakovics采用(yong)(yong)試驗論述了表(biao)面張(zhang)力(li)是(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因素這一觀點。同(tong)時對粘滯假說(shuo)提出了異議:①粘滯力(li)(主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)指液(ye)體和(he)固(gu)體表(biao)面的(de)(de)(de)附著(zhu)(zhu)(zhu)力(li))要(yao)在間(jian)隙為10-9m或更(geng)小時才起(qi)作(zuo)用(yong)(yong),在微米級的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)(yong);②粘滯是(shi)一種動力(li)學的(de)(de)(de)特征(zheng),而在密(mi)封(feng)處(chu)于零泄漏(lou)時,徑向是(shi)沒有動力(li)學過程的(de)(de)(de)。國(guo)內李克永等也著(zhu)(zhu)(zhu)文贊同(tong)表(biao)面張(zhang)力(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等在低壓膠州機械密封潤(run)滑狀況的試(shi)驗研究中,觀察到液膜(mo)內存在著張力(li)區。通過密(mi)(mi)封運轉(zhuan)期(qi)間壓力(li)傳感器測(ce)出了相(xiang)變區的壓力(li)及(ji)液膜(mo)破壞前在相(xiang)變區受到張力(li)的作(zuo)用。基于端面(mian)內有(you)空化、汽化現象的事(shi)實,J Digard及(ji)M Genhle認為多級氣(qi)隙形成(cheng)多次表面(mian)張力(li)作(zuo)用是(shi)提高總的密(mi)(mi)封能力(li)的主(zhu)要原因。
然而,以EFBoon為代表的粘(zhan)滯(zhi)假說,認為某些(xie)液(ye)體分(fen)子(zi)由于粘(zhan)性被(bei)粘(zhan)貼在密(mi)封面(mian)上,這種因壓差(cha)在密(mi)封間隙中產生粘(zhan)滯(zhi)力(li)能阻止介質的泄(xie)漏(lou)。
國內鄭海泉、陳汝(ru)灼(zhuo)從反面論證了表(biao)面張(zhang)力(li)(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)局限性(xing):①按表(biao)面張(zhang)力(li)(li)(li)計算出(chu)的(de)(de)最(zui)大(da)密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)其數值太小,以表(biao)面張(zhang)力(li)(li)(li)較大(da)的(de)(de)水來說(shuo),在密封(feng)(feng)間(jian)隙為(wei)1μm的(de)(de)正常情況下,最(zui)大(da)的(de)(de)密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若要考慮各種因素(su)的(de)(de)影響,修正后數值更(geng)小。空化(hua)現象的(de)(de)成因、性(xing)質、形(xing)態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)(bu)清(qing)楚,且(qie)密封(feng)(feng)處(chu)于靜止(zhi)時(shi)并不(bu)(bu)(bu)產(chan)生(sheng)空化(hua)現象,因此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)(bu)了靜止(zhi)時(shi)仍有(you)很高(gao)密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)這一事(shi)實;②表(biao)面張(zhang)力(li)(li)(li)假說(shuo)必須以不(bu)(bu)(bu)漏為(wei)前(qian)提,一旦泄漏就幾乎完全喪失密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)。因為(wei)泄漏不(bu)(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低,特別是彎月面的(de)(de)形(xing)狀和對應的(de)(de)液膜厚度(du)都要朝降(jiang)低密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向變化(hua),故密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)會(hui)顯著(zhu)降(jiang)低。這不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)解(jie)釋(shi)一般密封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄漏的(de)(de)實際情況,對密封(feng)(feng)面內外都有(you)液體的(de)(de)多端面密封(feng)(feng)的(de)(de)密封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)更(geng)無法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在膠州機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對膠州機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通膠州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。在普通膠州機械密封上,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膠州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膠州機械密封領域占有重(zhong)要位置的混合潤滑理論(lun)重(zhong)新認識(shi)。
可見膠州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,對膠州機械密封的(de)(de)設(she)計制(zhi)造以及應(ying)用都起(qi)著重要(yao)的(de)(de)指導(dao)作用。