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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):125954 來源(yuan):
對于而(er)言(yan),形成密(mi)封作用的(de)假(jia)說(shuo)基本上(shang)分成兩類,即表(biao)面張力(li)假(jia)說(shuo)和(he)粘滯力(li)假(jia)說(shuo)。
最早提出(chu)表(biao)面張(zhang)力(li)假說的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該(gai)假說認為端(duan)面間(jian)穩定而可靠的(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)表(biao)面張(zhang)力(li)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)結果,密封(feng)(feng)端(duan)面實際上并不是(shi)(shi)(shi)理想的(de)(de)(de)(de)光滑(hua)平面,少量突起部分存在(zai)著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采(cai)用(yong)試驗論述了表(biao)面張(zhang)力(li)是(shi)(shi)(shi)密封(feng)(feng)重要(yao)因素這一觀點。同(tong)(tong)時對粘(zhan)滯假說提出(chu)了異議(yi):①粘(zhan)滯力(li)(主要(yao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)液體(ti)和固體(ti)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)附著(zhu)力(li))要(yao)在(zai)間(jian)隙為10-9m或更(geng)小時才起作用(yong),在(zai)微米級的(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)間(jian)隙中不起作用(yong);②粘(zhan)滯是(shi)(shi)(shi)一種動力(li)學的(de)(de)(de)(de)特征,而在(zai)密封(feng)(feng)處于零泄漏時,徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動力(li)學過程的(de)(de)(de)(de)。國(guo)內李克永(yong)等也著(zhu)文贊(zan)同(tong)(tong)表(biao)面張(zhang)力(li)假說。
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等在低壓六合機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研(yan)究中,觀察到液膜(mo)內存在著張(zhang)力(li)(li)區。通過密(mi)(mi)封運(yun)轉(zhuan)期間壓力(li)(li)傳感器測出了相變區的(de)(de)壓力(li)(li)及(ji)液膜(mo)破壞前(qian)在相變區受到張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用。基于(yu)端面內有空(kong)化、汽化現象的(de)(de)事實(shi),J Digard及(ji)M Genhle認為多級氣隙形成(cheng)多次表面張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用是提(ti)高(gao)總的(de)(de)密(mi)(mi)封能力(li)(li)的(de)(de)主要(yao)原因。
然而(er),以(yi)EFBoon為(wei)代表的(de)粘(zhan)滯假說(shuo),認為(wei)某(mou)些液(ye)體分子由于粘(zhan)性被粘(zhan)貼在(zai)密封面上,這(zhe)種(zhong)因壓差在(zai)密封間隙中產生粘(zhan)滯力能阻止介質(zhi)的(de)泄(xie)漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)論(lun)證了(le)表面(mian)張力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)局限(xian)性:①按表面(mian)張力(li)(li)計算出的(de)(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)其(qi)數值太(tai)小(xiao),以(yi)表面(mian)張力(li)(li)較大的(de)(de)水來(lai)說(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)正(zheng)(zheng)常(chang)情況下,最大的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若(ruo)要(yao)考慮各種因(yin)素(su)的(de)(de)影響,修正(zheng)(zheng)后數值更小(xiao)。空化現象(xiang)(xiang)的(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于(yu)靜止時(shi)并不(bu)(bu)產生空化現象(xiang)(xiang),因(yin)此解釋不(bu)(bu)了(le)靜止時(shi)仍有很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)這(zhe)一(yi)事實;②表面(mian)張力(li)(li)假說(shuo)必(bi)須以(yi)不(bu)(bu)漏為前提,一(yi)旦泄漏就幾乎完全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)。因(yin)為泄漏不(bu)(bu)但使(shi)濕潤角降低(di),特別是彎月(yue)面(mian)的(de)(de)形狀和對(dui)應的(de)(de)液膜(mo)厚度都(dou)要(yao)朝降低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)的(de)(de)方向變(bian)化,故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)會(hui)顯著降低(di)。這(zhe)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能解釋一(yi)般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)或多或少有點(dian)泄漏的(de)(de)實際情況,對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)內外都(dou)有液體的(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)(li)更無法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在六合機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對六合機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通六合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。在普通六合機械密封上,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六合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六合機械密封領域占有重(zhong)要(yao)位(wei)置(zhi)的混合潤滑理論重(zhong)新認識。
可見六合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,對六合機械密封的設計制(zhi)造(zao)以及應用都(dou)起(qi)著重要的指導作(zuo)用。