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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):125925 來源:
對(dui)于而言(yan),形成密封作用的假說(shuo)基本上分成兩(liang)類,即表面張力假說(shuo)和(he)粘(zhan)滯(zhi)力假說(shuo)。
最早提出(chu)表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假(jia)(jia)說的是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)(jia)說認為端面(mian)(mian)間穩定(ding)而(er)可靠的密封(feng)(feng)(feng)主要(yao)是(shi)(shi)表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的結(jie)果,密封(feng)(feng)(feng)端面(mian)(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想的光滑平(ping)面(mian)(mian),少量(liang)突(tu)起(qi)部(bu)分存在著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述(shu)了表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)是(shi)(shi)密封(feng)(feng)(feng)重要(yao)因素這一(yi)觀(guan)點。同時(shi)(shi)對粘滯假(jia)(jia)說提出(chu)了異議:①粘滯力(li)(li)(li)(li)(主要(yao)是(shi)(shi)指液體(ti)和固體(ti)表面(mian)(mian)的附著力(li)(li)(li)(li))要(yao)在間隙(xi)為10-9m或更小時(shi)(shi)才(cai)起(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong),在微米級的密封(feng)(feng)(feng)間隙(xi)中不起(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)(shi)一(yi)種動力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)的特征,而(er)在密封(feng)(feng)(feng)處(chu)于零泄漏(lou)時(shi)(shi),徑(jing)向(xiang)是(shi)(shi)沒有動力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)過(guo)程(cheng)的。國內(nei)李克永(yong)等(deng)也(ye)著文(wen)贊同表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假(jia)(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等在低壓隆子機械密封潤(run)滑狀況的(de)試(shi)驗研究中(zhong),觀(guan)察(cha)到(dao)液(ye)膜內存在著張(zhang)(zhang)力(li)區。通過密(mi)封(feng)運轉(zhuan)期間壓力(li)傳感器(qi)測出(chu)了相(xiang)變(bian)區的(de)壓力(li)及(ji)液(ye)膜破壞前在相(xiang)變(bian)區受到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)作用(yong)。基于端(duan)面內有空化(hua)、汽化(hua)現象的(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為多(duo)(duo)級氣隙形成多(duo)(duo)次表面張(zhang)(zhang)力(li)作用(yong)是提高總的(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)主要原因。
然而(er),以EFBoon為代表(biao)的粘(zhan)滯(zhi)假說,認(ren)為某些液體(ti)分子由于粘(zhan)性被粘(zhan)貼在(zai)密(mi)封面上,這(zhe)種因壓(ya)差在(zai)密(mi)封間隙中(zhong)產生粘(zhan)滯(zhi)力能阻止介質(zhi)的泄(xie)漏。
國內鄭海泉(quan)、陳汝灼從反面(mian)(mian)(mian)(mian)論證(zheng)了表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)假(jia)說的(de)局限性:①按表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)計算出的(de)最大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)其(qi)數值太小(xiao),以(yi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)較(jiao)大的(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙為1μm的(de)正(zheng)常情況下,最大的(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各(ge)種因(yin)素的(de)影(ying)響(xiang),修正(zheng)后(hou)數值更小(xiao)。空化(hua)(hua)現象的(de)成(cheng)因(yin)、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)處于靜(jing)止(zhi)時并不(bu)(bu)(bu)產(chan)生空化(hua)(hua)現象,因(yin)此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)(bu)了靜(jing)止(zhi)時仍有很(hen)高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)這(zhe)一事(shi)實(shi);②表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)假(jia)說必須以(yi)不(bu)(bu)(bu)漏為前提,一旦泄(xie)漏就(jiu)幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)。因(yin)為泄(xie)漏不(bu)(bu)(bu)但(dan)使濕潤(run)角降低(di),特別是彎月(yue)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)形狀和對應的(de)液(ye)膜厚度都(dou)要朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)的(de)方向變化(hua)(hua),故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)會顯著降低(di)。這(zhe)不(bu)(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)解(jie)釋(shi)一般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)或多或少有點(dian)泄(xie)漏的(de)實(shi)際情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)(mian)(mian)內外(wai)都(dou)有液(ye)體(ti)的(de)多端面(mian)(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)更無法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在隆子機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對隆子機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通隆子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。在普通隆子機械密封上,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隆子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隆子機械密封領域占有(you)重(zhong)(zhong)要位置(zhi)的混(hun)合潤滑理(li)論重(zhong)(zhong)新認識。
可見隆子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,對隆子機械密封的(de)設計制造以及應用都(dou)起著重要的(de)指導作用。