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發布時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:134404 來源(yuan):
對于而言,形(xing)成密封作用的(de)假說(shuo)(shuo)基本上分成兩類,即表面張力(li)假說(shuo)(shuo)和(he)粘滯力(li)假說(shuo)(shuo)。
最早提(ti)出表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)的(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為(wei)端面(mian)間(jian)穩定而可靠的(de)密封主要(yao)(yao)是(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果,密封端面(mian)實(shi)際上并(bing)不(bu)是(shi)理想(xiang)的(de)光滑平面(mian),少量突起(qi)部分存(cun)在(zai)著直接(jie)接(jie)觸(chu)。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述了(le)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)是(shi)密封重要(yao)(yao)因素這一(yi)觀點。同(tong)時(shi)對粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)假(jia)說(shuo)提(ti)出了(le)異議:①粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)力(li)(主要(yao)(yao)是(shi)指液(ye)體和固體表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)附著力(li))要(yao)(yao)在(zai)間(jian)隙(xi)為(wei)10-9m或更小時(shi)才起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)微米級(ji)的(de)密封間(jian)隙(xi)中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)一(yi)種動力(li)學的(de)特(te)征,而在(zai)密封處(chu)于零泄(xie)漏時(shi),徑向是(shi)沒有動力(li)學過程的(de)。國內(nei)李克永等也(ye)著文贊(zan)同(tong)表(biao)(biao)(biao)面(mian)張(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等在低壓羅平機械密封潤滑(hua)狀況的(de)試驗研究(jiu)中,觀察到(dao)液(ye)膜內(nei)存(cun)在(zai)著張力(li)區(qu)。通(tong)過(guo)密封(feng)(feng)運轉期間壓(ya)(ya)力(li)傳(chuan)感器(qi)測(ce)出了相(xiang)變區(qu)的(de)壓(ya)(ya)力(li)及液(ye)膜破(po)壞前(qian)在(zai)相(xiang)變區(qu)受到(dao)張力(li)的(de)作(zuo)用。基(ji)于(yu)端(duan)面內(nei)有空(kong)化(hua)、汽化(hua)現象的(de)事實,J Digard及M Genhle認為(wei)多級氣隙形(xing)成多次(ci)表面張力(li)作(zuo)用是(shi)提高總的(de)密封(feng)(feng)能力(li)的(de)主要原因。
然(ran)而,以EFBoon為(wei)(wei)代表的粘滯假(jia)說,認(ren)為(wei)(wei)某些液體分子由于粘性(xing)被粘貼在(zai)密封(feng)面上,這種因壓(ya)差在(zai)密封(feng)間隙中產生粘滯力能阻止介質的泄漏。
國(guo)內鄭海泉、陳汝灼(zhuo)從反面(mian)(mian)(mian)論證了(le)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)(de)局(ju)限性:①按表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)計(ji)算(suan)出的(de)(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)其數(shu)值太小(xiao),以表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)水(shui)來說(shuo),在(zai)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常情況下,最大的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因素(su)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),修正(zheng)后(hou)數(shu)值更小(xiao)。空化現象的(de)(de)(de)(de)成因、性質、形態、分布(bu)等尚不(bu)(bu)(bu)清楚(chu),且密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜(jing)止時并(bing)不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)空化現象,因此解釋(shi)不(bu)(bu)(bu)了(le)靜(jing)止時仍(reng)有(you)很高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)這一(yi)(yi)事實(shi);②表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(shuo)必(bi)須以不(bu)(bu)(bu)漏為(wei)前提,一(yi)(yi)旦泄漏就幾乎完全(quan)喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)。因為(wei)泄漏不(bu)(bu)(bu)但(dan)使(shi)濕潤角降(jiang)(jiang)低(di),特(te)別是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形狀和對應的(de)(de)(de)(de)液膜(mo)厚度都要朝降(jiang)(jiang)低(di)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向變化,故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)會顯(xian)著降(jiang)(jiang)低(di)。這不(bu)(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)解釋(shi)一(yi)(yi)般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄漏的(de)(de)(de)(de)實(shi)際情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)內外都有(you)液體的(de)(de)(de)(de)多端面(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)更無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在羅平機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對羅平機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通羅平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。在普通羅平機械密封上,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羅平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羅平機械密封領域占有重要(yao)位(wei)置的(de)混合潤滑理論重新(xin)認(ren)識(shi)。
可見羅平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,對羅平機械密封的(de)(de)設計制造以(yi)及(ji)應用(yong)都起著(zhu)重要的(de)(de)指導作用(yong)。