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發(fa)布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:126017 來(lai)源(yuan):
對于而言,形成(cheng)密封作用的假說基本上分成(cheng)兩(liang)類(lei),即表面張力(li)假說和粘(zhan)滯力(li)假說。
最早提(ti)出表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力假(jia)說的(de)(de)(de)是A Brkich。該假(jia)說認為端面(mian)(mian)間(jian)穩定(ding)而可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)密(mi)封主要(yao)是表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力作用(yong)的(de)(de)(de)結果(guo),密(mi)封端面(mian)(mian)實際上并不是理想的(de)(de)(de)光滑平面(mian)(mian),少(shao)量(liang)突(tu)起(qi)(qi)部分存在(zai)著直接接觸。G E Rajakovics采(cai)用(yong)試(shi)驗論述了(le)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力是密(mi)封重要(yao)因素這(zhe)一(yi)觀點。同時對粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假(jia)說提(ti)出了(le)異議:①粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力(主要(yao)是指液(ye)體(ti)和固體(ti)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)附著力)要(yao)在(zai)間(jian)隙(xi)為10-9m或更小(xiao)時才(cai)起(qi)(qi)作用(yong),在(zai)微米(mi)級的(de)(de)(de)密(mi)封間(jian)隙(xi)中(zhong)不起(qi)(qi)作用(yong);②粘(zhan)(zhan)滯(zhi)是一(yi)種動力學的(de)(de)(de)特(te)征(zheng),而在(zai)密(mi)封處于(yu)零泄漏時,徑向是沒有(you)動力學過程的(de)(de)(de)。國(guo)內李克永等也著文(wen)贊同表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力假(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等在低壓精河機械密封潤滑狀況的(de)(de)試(shi)驗研究中,觀察到液(ye)膜內(nei)存在著(zhu)張(zhang)力(li)區(qu)。通過密(mi)封運轉期間壓力(li)傳感(gan)器測(ce)出了(le)相(xiang)變區(qu)的(de)(de)壓力(li)及液(ye)膜破壞(huai)前(qian)在相(xiang)變區(qu)受到張(zhang)力(li)的(de)(de)作用(yong)。基于端面內(nei)有空(kong)化、汽化現(xian)象的(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認為多(duo)(duo)級氣隙形成多(duo)(duo)次表(biao)面張(zhang)力(li)作用(yong)是提(ti)高(gao)總的(de)(de)密(mi)封能(neng)力(li)的(de)(de)主要原(yuan)因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假說,認為(wei)某(mou)些液體(ti)分子由于粘(zhan)(zhan)性被(bei)粘(zhan)(zhan)貼在密封面(mian)上,這種因(yin)壓差在密封間(jian)隙中產生粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力能(neng)阻止(zhi)介質(zhi)的泄漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從(cong)反面(mian)(mian)(mian)論證了(le)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力假說的(de)(de)(de)局(ju)限性(xing):①按表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力計算出的(de)(de)(de)最(zui)大密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力其數值(zhi)太小,以(yi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力較大的(de)(de)(de)水來說,在(zai)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)間隙(xi)為1μm的(de)(de)(de)正常情(qing)況下,最(zui)大的(de)(de)(de)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力不(bu)足0.15MPa。若要考慮(lv)各種(zhong)因(yin)素的(de)(de)(de)影響,修正后(hou)數值(zhi)更(geng)小。空(kong)化(hua)(hua)現象的(de)(de)(de)成因(yin)、性(xing)質、形態、分布等尚(shang)不(bu)清楚,且密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止(zhi)(zhi)時并不(bu)產(chan)生空(kong)化(hua)(hua)現象,因(yin)此(ci)解(jie)釋(shi)不(bu)了(le)靜止(zhi)(zhi)時仍有(you)(you)很高密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力這(zhe)一事實;②表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力假說必須以(yi)不(bu)漏為前提(ti),一旦泄(xie)漏就幾乎(hu)完全喪失密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力。因(yin)為泄(xie)漏不(bu)但使(shi)濕潤角降(jiang)低,特別是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)和對應的(de)(de)(de)液膜厚度都要朝降(jiang)低密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力的(de)(de)(de)方(fang)向變化(hua)(hua),故(gu)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力會(hui)顯著(zhu)降(jiang)低。這(zhe)不(bu)但不(bu)能(neng)解(jie)釋(shi)一般密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)或多或少有(you)(you)點泄(xie)漏的(de)(de)(de)實際(ji)情(qing)況,對密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)內外都有(you)(you)液體的(de)(de)(de)多端面(mian)(mian)(mian)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力更(geng)無法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在精河機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對精河機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通精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。在普通精河機械密封上,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精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精河機械密封領(ling)域占有(you)重(zhong)要(yao)位置的混合潤滑理論重(zhong)新認識。
可見精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,對精河機械密封的設(she)計制(zhi)造(zao)以及應用都(dou)起著(zhu)重要的指導作用。