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發布(bu)時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134320 來源:
對于而言,形成密封作用的假說基(ji)本上分(fen)成兩類,即(ji)表面(mian)張力假說和粘(zhan)滯力假說。
最早提出(chu)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)假(jia)說的是(shi)A Brkich。該假(jia)說認為端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)間穩定而可靠的密封主要(yao)是(shi)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)作(zuo)(zuo)用的結(jie)果,密封端(duan)面(mian)(mian)(mian)(mian)實(shi)際上并不是(shi)理想(xiang)的光滑平面(mian)(mian)(mian)(mian),少量突(tu)起部分存(cun)在(zai)著直(zhi)接接觸。G E Rajakovics采用試驗論述了(le)(le)表面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)是(shi)密封重要(yao)因素這一觀點。同(tong)時(shi)(shi)對粘滯假(jia)說提出(chu)了(le)(le)異議:①粘滯力(li)(主要(yao)是(shi)指液體和固體表面(mian)(mian)(mian)(mian)的附著力(li))要(yao)在(zai)間隙為10-9m或更(geng)小時(shi)(shi)才起作(zuo)(zuo)用,在(zai)微米(mi)級的密封間隙中不起作(zuo)(zuo)用;②粘滯是(shi)一種動(dong)力(li)學的特征,而在(zai)密封處于零泄漏時(shi)(shi),徑向是(shi)沒有(you)動(dong)力(li)學過程的。國內李克(ke)永等也著文贊(zan)同(tong)表面(mian)(mian)(mian)(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等在低壓南林鄉機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研究中,觀(guan)察到液(ye)膜內存在(zai)著張力區。通過(guo)密封運轉期間(jian)壓力傳感器測出了相(xiang)(xiang)變(bian)區的(de)(de)壓力及(ji)液(ye)膜破壞前(qian)在(zai)相(xiang)(xiang)變(bian)區受到張力的(de)(de)作用。基于端面(mian)內有空化、汽化現象的(de)(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為(wei)多級氣隙形成多次表面(mian)張力作用是提高(gao)總的(de)(de)密封能力的(de)(de)主要原(yuan)因。
然而,以EFBoon為(wei)代(dai)表的粘滯(zhi)假說,認為(wei)某些液體分子由于粘性被粘貼在密封面上,這種(zhong)因壓差(cha)在密封間隙中產生粘滯(zhi)力能阻(zu)止介質的泄漏。
國內鄭(zheng)海泉(quan)、陳(chen)汝灼從反面(mian)論證了(le)表(biao)面(mian)張力(li)(li)假(jia)說的(de)(de)局(ju)限(xian)性:①按表(biao)面(mian)張力(li)(li)計算出的(de)(de)最大(da)(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)其數值太小(xiao),以表(biao)面(mian)張力(li)(li)較大(da)(da)的(de)(de)水(shui)來說,在(zai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙為1μm的(de)(de)正(zheng)常情況下,最大(da)(da)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若(ruo)要(yao)考(kao)慮各(ge)種因素的(de)(de)影響,修正(zheng)后數值更(geng)小(xiao)。空(kong)(kong)化現象的(de)(de)成因、性質、形態、分布等尚(shang)不(bu)(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)處于(yu)靜止時(shi)并不(bu)(bu)(bu)產生空(kong)(kong)化現象,因此解釋不(bu)(bu)(bu)了(le)靜止時(shi)仍有很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)這一(yi)事實(shi)(shi);②表(biao)面(mian)張力(li)(li)假(jia)說必須(xu)以不(bu)(bu)(bu)漏(lou)為前提(ti),一(yi)旦泄(xie)漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)。因為泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)(bu)但使濕潤角(jiao)降(jiang)(jiang)(jiang)低,特別是彎月(yue)面(mian)的(de)(de)形狀和對應的(de)(de)液膜厚度(du)都要(yao)朝降(jiang)(jiang)(jiang)低密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)變(bian)化,故密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)會顯著(zhu)降(jiang)(jiang)(jiang)低。這不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)解釋一(yi)般密(mi)(mi)(mi)封(feng)或多或少有點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實(shi)(shi)際情況,對密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)內外都有液體的(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)更(geng)無(wu)法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在南林鄉機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對南林鄉機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通南林鄉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。在普通南林鄉機械密封上,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林鄉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林鄉機械密封領域占有重要位(wei)置的混合潤滑理論重新認識。
可見南林鄉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,對南林鄉機械密封的設計制造以(yi)及應(ying)用都起(qi)著重要的指(zhi)導(dao)作用。