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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:135329 來源:
對于(yu)而言,形成(cheng)密封作(zuo)用的假(jia)說(shuo)基本上分成(cheng)兩類,即表面張力(li)假(jia)說(shuo)和粘(zhan)滯力(li)假(jia)說(shuo)。
最早提出表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)(shuo)的(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假說(shuo)(shuo)認為(wei)(wei)端面(mian)間(jian)穩定而可(ke)靠的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)作用的(de)結果,密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)實際上并不是(shi)(shi)(shi)理想的(de)光滑平面(mian),少量突起部分存(cun)在著(zhu)(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用試驗論(lun)述(shu)了(le)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)是(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)重要(yao)(yao)因(yin)素這一觀點。同時對粘滯(zhi)假說(shuo)(shuo)提出了(le)異議:①粘滯(zhi)力(li)(li)(主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)指液體和(he)固(gu)體表(biao)面(mian)的(de)附(fu)著(zhu)(zhu)力(li)(li))要(yao)(yao)在間(jian)隙為(wei)(wei)10-9m或更小時才起作用,在微米(mi)級的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙中(zhong)不起作用;②粘滯(zhi)是(shi)(shi)(shi)一種動(dong)力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)特征,而在密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于零泄漏時,徑向是(shi)(shi)(shi)沒(mei)有動(dong)力(li)(li)學(xue)(xue)過程(cheng)的(de)。國內李(li)克永等(deng)也著(zhu)(zhu)文贊同表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)(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等在低壓麗水機械密封潤(run)滑狀(zhuang)況的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)研究中,觀察到液膜(mo)(mo)內(nei)存在著張力(li)區(qu)。通過密(mi)封(feng)運(yun)轉期間壓(ya)力(li)傳感器測出(chu)了相變區(qu)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)及液膜(mo)(mo)破壞前在相變區(qu)受到張力(li)的(de)(de)(de)作用(yong)。基于(yu)端面內(nei)有(you)空化、汽化現象的(de)(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認為多級氣隙形成多次表面張力(li)作用(yong)是提高總的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)(de)(de)主要原(yuan)因(yin)。
然而,以EFBoon為代表的(de)粘(zhan)滯假說,認為某些液體(ti)分子(zi)由(you)于粘(zhan)性被粘(zhan)貼在(zai)密(mi)封(feng)面上,這種因(yin)壓差(cha)在(zai)密(mi)封(feng)間隙中(zhong)產生粘(zhan)滯力能阻止介(jie)質的(de)泄漏。
國內鄭海(hai)泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)論證(zheng)了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假說的(de)(de)局限(xian)性:①按(an)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最(zui)大密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)其(qi)數值太小,以表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)較大的(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)正常情況下,最(zui)大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考(kao)慮各種因素的(de)(de)影響,修正后數值更小。空(kong)化現象的(de)(de)成因、性質(zhi)、形(xing)態、分布等(deng)尚不(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止(zhi)時并(bing)不(bu)(bu)產生空(kong)化現象,因此解(jie)(jie)釋不(bu)(bu)了靜止(zhi)時仍有(you)(you)很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)這一事實(shi);②表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假說必須以不(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前提,一旦(dan)泄(xie)漏(lou)就(jiu)幾乎(hu)完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)。因為(wei)泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)但使(shi)濕(shi)潤角降低,特別是彎月面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)狀和對(dui)應的(de)(de)液(ye)(ye)膜厚度(du)都(dou)要朝降低密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)方(fang)向變(bian)化,故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)會顯著降低。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)解(jie)(jie)釋一般密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或(huo)多或(huo)少(shao)有(you)(you)點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實(shi)際(ji)情況,對(dui)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都(dou)有(you)(you)液(ye)(ye)體的(de)(de)多端面(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)更無法解(jie)(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在麗水機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對麗水機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通麗水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。在普通麗水機械密封上,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麗水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麗水機械密封領域(yu)占(zhan)有重要位置的混合潤滑理論重新認識。
可見麗水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,對麗水機械密封的設(she)計制(zhi)造以及應用都起著重要的指導作(zuo)用。