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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134746 來(lai)源(yuan):
對于而言,形成密封(feng)作用的假說(shuo)基本上分成兩類,即(ji)表面張力假說(shuo)和粘滯力假說(shuo)。
最早提出(chu)表面(mian)張力(li)假(jia)說的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說認為端面(mian)間(jian)穩定而可靠(kao)的(de)(de)密封(feng)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表面(mian)張力(li)作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果,密封(feng)端面(mian)實際上并(bing)不是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)理(li)想的(de)(de)光滑平面(mian),少(shao)量突起(qi)部分存(cun)在著(zhu)(zhu)直(zhi)接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采(cai)用(yong)試驗論述了(le)表面(mian)張力(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)密封(feng)重要(yao)(yao)因素這一觀點。同時(shi)(shi)(shi)對粘(zhan)滯(zhi)假(jia)說提出(chu)了(le)異議:①粘(zhan)滯(zhi)力(li)(主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)指液(ye)體(ti)和(he)固(gu)體(ti)表面(mian)的(de)(de)附著(zhu)(zhu)力(li))要(yao)(yao)在間(jian)隙(xi)(xi)為10-9m或更小時(shi)(shi)(shi)才起(qi)作(zuo)用(yong),在微米(mi)級(ji)的(de)(de)密封(feng)間(jian)隙(xi)(xi)中不起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一種(zhong)動(dong)力(li)學的(de)(de)特征(zheng),而在密封(feng)處于零泄漏時(shi)(shi)(shi),徑向是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)沒有動(dong)力(li)學過程(cheng)的(de)(de)。國(guo)內李克永(yong)等也著(zhu)(zhu)文贊同表面(mian)張力(li)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等在低壓米東機械密封潤滑狀況的試驗研究中,觀察到液(ye)膜(mo)內存在著張力(li)區(qu)(qu)。通過密封(feng)運轉期間(jian)壓力(li)傳感器(qi)測出了相變區(qu)(qu)的壓力(li)及液(ye)膜(mo)破壞前在相變區(qu)(qu)受到張力(li)的作(zuo)用(yong)。基于端面(mian)內有空化、汽化現象的事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多級氣隙形成多次表面(mian)張力(li)作(zuo)用(yong)是提高總的密封(feng)能(neng)力(li)的主要原(yuan)因。
然(ran)而(er),以EFBoon為(wei)代表的粘滯(zhi)假(jia)說,認為(wei)某些液體分子(zi)由于粘性被粘貼在密封面(mian)上(shang),這種因壓(ya)差在密封間(jian)隙中產(chan)生粘滯(zhi)力能阻(zu)止介質(zhi)的泄(xie)漏。
國內鄭海泉、陳(chen)汝(ru)灼從(cong)反面(mian)論(lun)證了(le)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)(shuo)的(de)(de)局限(xian)性(xing):①按表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)其(qi)數值太小,以(yi)表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)較(jiao)大的(de)(de)水來說(shuo)(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為1μm的(de)(de)正(zheng)常情(qing)況下,最大的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)不足0.15MPa。若要(yao)考慮各種因素的(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)后數值更(geng)小。空(kong)化現象(xiang)的(de)(de)成因、性(xing)質、形(xing)態(tai)、分布等尚不清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜止時并不產生空(kong)化現象(xiang),因此(ci)解釋(shi)不了(le)靜止時仍(reng)有很(hen)高密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)這(zhe)一事實;②表(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)(shuo)必須(xu)以(yi)不漏為前(qian)提,一旦泄漏就(jiu)幾乎(hu)完全(quan)喪失(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)。因為泄漏不但使濕潤(run)角降低,特別是彎月(yue)面(mian)的(de)(de)形(xing)狀和對應(ying)的(de)(de)液膜厚(hou)度都(dou)(dou)要(yao)朝降低密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)的(de)(de)方向變化,故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)會顯著(zhu)降低。這(zhe)不但不能解釋(shi)一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或多(duo)或少有點泄漏的(de)(de)實際情(qing)況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)內外都(dou)(dou)有液體的(de)(de)多(duo)端面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)(li)更(geng)無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在米東機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對米東機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通米東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。在普通米東機械密封上,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米東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米東機械密封領域占(zhan)有重(zhong)要位(wei)置(zhi)的(de)混合潤滑理(li)論重(zhong)新認識(shi)。
可見米東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,對米東機械密封的設計制造以及(ji)應(ying)用都(dou)起著(zhu)重要的指導(dao)作用。