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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人(ren)氣:134425 來(lai)源:
對于而言,形成密封作用的(de)假(jia)(jia)說(shuo)基(ji)本上(shang)分(fen)成兩(liang)類(lei),即表面(mian)張(zhang)力假(jia)(jia)說(shuo)和粘滯(zhi)力假(jia)(jia)說(shuo)。
最(zui)早(zao)提出(chu)表(biao)面張(zhang)力(li)假(jia)說(shuo)的(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為端面間(jian)穩定而可靠的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)主要(yao)是(shi)表(biao)面張(zhang)力(li)作(zuo)用(yong)的(de)結果,密(mi)(mi)(mi)封(feng)端面實(shi)際上(shang)并不是(shi)理想的(de)光滑(hua)平(ping)面,少量突起(qi)部分存在著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗論(lun)述了表(biao)面張(zhang)力(li)是(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)重(zhong)要(yao)因素(su)這一(yi)觀點。同(tong)時(shi)對(dui)粘(zhan)滯(zhi)假(jia)說(shuo)提出(chu)了異議:①粘(zhan)滯(zhi)力(li)(主要(yao)是(shi)指液體和固體表(biao)面的(de)附著(zhu)力(li))要(yao)在間(jian)隙為10-9m或更小(xiao)時(shi)才起(qi)作(zuo)用(yong),在微(wei)米級的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)間(jian)隙中不起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)是(shi)一(yi)種動力(li)學的(de)特征,而在密(mi)(mi)(mi)封(feng)處于零泄漏時(shi),徑向是(shi)沒有動力(li)學過程的(de)。國內(nei)李克(ke)永等也著(zhu)文贊同(tong)表(biao)面張(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等在低壓南坤鎮機械密封潤滑(hua)狀況的(de)試驗研究(jiu)中,觀察到(dao)液膜內存在(zai)著(zhu)張(zhang)力區。通過密封(feng)運轉期間(jian)壓力傳(chuan)感器測(ce)出了(le)相變(bian)區的(de)壓力及液膜破(po)壞前(qian)在(zai)相變(bian)區受到(dao)張(zhang)力的(de)作用。基(ji)于端面(mian)內有空化(hua)、汽化(hua)現(xian)象(xiang)的(de)事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多(duo)級(ji)氣隙形(xing)成多(duo)次表面(mian)張(zhang)力作用是(shi)提高總的(de)密封(feng)能(neng)力的(de)主要原因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假說(shuo),認為(wei)某些液體分子由(you)于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在密封面上,這種因(yin)壓差在密封間隙中產生粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力能阻(zu)止介(jie)質的泄漏(lou)。
國內(nei)鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)(mian)論證(zheng)了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)假(jia)說的(de)(de)(de)(de)局限性:①按(an)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)計算出(chu)的(de)(de)(de)(de)最大(da)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)其數值(zhi)太小(xiao),以(yi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)較大(da)的(de)(de)(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙(xi)為(wei)1μm的(de)(de)(de)(de)正常情況下,最大(da)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若(ruo)要(yao)考慮各種因(yin)素的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),修正后數值(zhi)更小(xiao)。空化(hua)現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)處(chu)于靜止時(shi)并不(bu)(bu)(bu)產生空化(hua)現象(xiang),因(yin)此解釋(shi)不(bu)(bu)(bu)了(le)靜止時(shi)仍(reng)有很(hen)高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)這(zhe)一(yi)事(shi)實;②表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)假(jia)說必須(xu)以(yi)不(bu)(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前提,一(yi)旦泄(xie)漏(lou)就幾乎(hu)完(wan)全喪(sang)失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)。因(yin)為(wei)泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)(bu)但(dan)使(shi)濕潤角降(jiang)低,特別是(shi)彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形狀和對應的(de)(de)(de)(de)液膜厚度都(dou)要(yao)朝降(jiang)低密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向變化(hua),故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)會顯著降(jiang)低。這(zhe)不(bu)(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)解釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)或(huo)多或(huo)少有點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)(de)實際情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)(mian)內(nei)外都(dou)有液體的(de)(de)(de)(de)多端面(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)更無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在南坤鎮機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對南坤鎮機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通南坤鎮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。在普通南坤鎮機械密封上,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南坤鎮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南坤鎮機械密封領域占有重要位(wei)置的混合(he)潤滑理(li)論重新認(ren)識。
可見南坤鎮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,對南坤鎮機械密封的設計制造以及應用都(dou)起著重要的指(zhi)導作(zuo)用。