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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人(ren)氣:125998 來(lai)源:
對于而言,形(xing)成(cheng)密封作用(yong)的假(jia)說基本(ben)上分成(cheng)兩類,即表面張力假(jia)說和(he)粘(zhan)滯(zhi)力假(jia)說。
最早提出表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)的(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該(gai)假(jia)說(shuo)認為(wei)端面(mian)(mian)間穩定而可靠(kao)的(de)密封(feng)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果,密封(feng)端面(mian)(mian)實際上并不(bu)是(shi)(shi)(shi)理想的(de)光滑平面(mian)(mian),少量突起(qi)部分(fen)存在著(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗(yan)論述(shu)了(le)表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)是(shi)(shi)(shi)密封(feng)重要(yao)因素這(zhe)一觀點。同(tong)時(shi)對(dui)粘滯假(jia)說(shuo)提出了(le)異議:①粘滯力(li)(主要(yao)是(shi)(shi)(shi)指液體和(he)固體表面(mian)(mian)的(de)附著(zhu)力(li))要(yao)在間隙為(wei)10-9m或更小時(shi)才起(qi)作(zuo)(zuo)用(yong),在微米級的(de)密封(feng)間隙中(zhong)不(bu)起(qi)作(zuo)(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)動力(li)學的(de)特征,而在密封(feng)處于零泄漏時(shi),徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動力(li)學過程的(de)。國(guo)內李克(ke)永等(deng)也(ye)著(zhu)文贊同(tong)表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(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等在低壓嘉祥機械密封潤滑狀況的(de)試驗(yan)研究中,觀察到(dao)液膜(mo)內(nei)存在(zai)著張力(li)區。通過密封(feng)運轉期間壓力(li)傳(chuan)感(gan)器測出了相變區的(de)壓力(li)及液膜(mo)破壞前在(zai)相變區受到(dao)張力(li)的(de)作用(yong)。基于端面內(nei)有(you)空化(hua)、汽化(hua)現象的(de)事實,J Digard及M Genhle認(ren)為多(duo)級(ji)氣隙形成多(duo)次表面張力(li)作用(yong)是提高總(zong)的(de)密封(feng)能力(li)的(de)主要原因(yin)。
然而,以EFBoon為(wei)代表的粘(zhan)(zhan)滯假說,認(ren)為(wei)某些液體(ti)分(fen)子由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在密封面上,這(zhe)種因壓差在密封間隙(xi)中產生粘(zhan)(zhan)滯力能阻(zu)止介質的泄(xie)漏。
國內(nei)鄭海泉、陳汝灼從反(fan)面(mian)(mian)論證了表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說的局限(xian)性(xing)(xing):①按表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)計算(suan)出的最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)其數值(zhi)太(tai)小,以(yi)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)較(jiao)大的水來說,在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙(xi)為1μm的正(zheng)常情況下,最大的密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)不足(zu)0.15MPa。若要考慮各種因素(su)的影響,修正(zheng)后數值(zhi)更(geng)小。空化(hua)現象(xiang)(xiang)的成因、性(xing)(xing)質、形(xing)態、分布等尚(shang)不清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜止時(shi)并不產生空化(hua)現象(xiang)(xiang),因此解釋(shi)不了靜止時(shi)仍有(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)這(zhe)一(yi)事實;②表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)假說必須以(yi)不漏(lou)(lou)為前提,一(yi)旦泄漏(lou)(lou)就幾(ji)乎完(wan)全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)。因為泄漏(lou)(lou)不但使濕潤角降(jiang)(jiang)低,特(te)別是(shi)彎月面(mian)(mian)的形(xing)狀(zhuang)和(he)對應的液(ye)(ye)膜厚(hou)度都(dou)要朝降(jiang)(jiang)低密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)的方向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)會顯(xian)著降(jiang)(jiang)低。這(zhe)不但不能(neng)解釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄漏(lou)(lou)的實際情況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)內(nei)外都(dou)有(you)液(ye)(ye)體的多端面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)更(geng)無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在嘉祥機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對嘉祥機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通嘉祥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。在普通嘉祥機械密封上,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嘉祥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嘉祥機械密封領域占(zhan)有重(zhong)要位(wei)置的混合潤滑理(li)論重(zhong)新認(ren)識。
可見嘉祥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,對嘉祥機械密封的(de)設計制(zhi)造(zao)以及應用都起著重(zhong)要的(de)指導作用。