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發布(bu)時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134410 來源:
對于而言,形成密(mi)封作用的(de)假說(shuo)基本上分成兩類,即表(biao)面張力假說(shuo)和粘滯(zhi)力假說(shuo)。
最早提(ti)出表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)假說的(de)是A Brkich。該(gai)假說認(ren)為端(duan)面(mian)間(jian)穩定而(er)(er)可靠的(de)密封(feng)主要(yao)是表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)作用的(de)結果,密封(feng)端(duan)面(mian)實際(ji)上并不是理想的(de)光(guang)滑平面(mian),少(shao)量突起(qi)部分存在(zai)著直接(jie)接(jie)觸(chu)。G E Rajakovics采(cai)用試(shi)驗論述了(le)(le)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)是密封(feng)重(zhong)要(yao)因素這一觀點。同時(shi)對(dui)粘(zhan)滯(zhi)假說提(ti)出了(le)(le)異議:①粘(zhan)滯(zhi)力(li)(li)(主要(yao)是指(zhi)液體和固體表(biao)(biao)面(mian)的(de)附(fu)著力(li)(li))要(yao)在(zai)間(jian)隙(xi)為10-9m或更(geng)小時(shi)才起(qi)作用,在(zai)微米級的(de)密封(feng)間(jian)隙(xi)中不起(qi)作用;②粘(zhan)滯(zhi)是一種動力(li)(li)學的(de)特征,而(er)(er)在(zai)密封(feng)處于零(ling)泄漏時(shi),徑向(xiang)是沒有動力(li)(li)學過程的(de)。國內(nei)李克永(yong)等也著文(wen)贊同表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)假說。
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等在低壓平遠機械密封潤滑狀況的(de)試驗研究中(zhong),觀察到液膜內存在(zai)著張(zhang)力(li)(li)(li)區。通過密封運轉期間壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)傳感器測出了(le)相變區的(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)(li)及(ji)液膜破壞(huai)前在(zai)相變區受到張(zhang)力(li)(li)(li)的(de)作用。基(ji)于端面內有(you)空(kong)化、汽化現象的(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為多級(ji)氣隙形成多次(ci)表面張(zhang)力(li)(li)(li)作用是(shi)提(ti)高總(zong)的(de)密封能(neng)力(li)(li)(li)的(de)主要原因。
然而(er),以EFBoon為代表的粘(zhan)(zhan)滯假說,認為某些(xie)液體(ti)分子由于粘(zhan)(zhan)性(xing)被粘(zhan)(zhan)貼(tie)在密封(feng)面上,這種(zhong)因壓差在密封(feng)間隙(xi)中(zhong)產生粘(zhan)(zhan)滯力能(neng)阻(zu)止(zhi)介質的泄漏。
國(guo)內鄭海泉(quan)、陳(chen)汝灼(zhuo)從(cong)反(fan)面(mian)(mian)論(lun)證了表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)說的(de)(de)(de)局限性:①按(an)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)計算出的(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)其數值(zhi)太小,以表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)較大的(de)(de)(de)水來(lai)說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間(jian)隙為1μm的(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)常情(qing)況下,最大的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)不足0.15MPa。若要(yao)考慮各種因(yin)(yin)素(su)的(de)(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)(zheng)后數值(zhi)更(geng)(geng)小。空(kong)化現象的(de)(de)(de)成(cheng)因(yin)(yin)、性質、形態、分(fen)布等尚不清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于(yu)靜止(zhi)時并不產生(sheng)空(kong)化現象,因(yin)(yin)此解釋(shi)不了靜止(zhi)時仍有很高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)這(zhe)(zhe)一事實;②表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)說必須以不漏(lou)為前提,一旦泄(xie)漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。因(yin)(yin)為泄(xie)漏(lou)不但使濕(shi)潤(run)角降低,特別是(shi)彎月面(mian)(mian)的(de)(de)(de)形狀和對(dui)應的(de)(de)(de)液膜(mo)厚(hou)度都要(yao)朝降低密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)變(bian)化,故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)會顯(xian)著降低。這(zhe)(zhe)不但不能(neng)(neng)(neng)(neng)解釋(shi)一般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或(huo)多或(huo)少(shao)有點(dian)泄(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)實際情(qing)況,對(dui)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都有液體(ti)的(de)(de)(de)多端面(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)更(geng)(geng)無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在平遠機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對平遠機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通平遠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。在普通平遠機械密封上,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平遠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平遠機械密封領域占有重要位置的混合潤滑理論重新認識。
可見平遠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,對平遠機械密封的(de)設計制造(zao)以及(ji)應用都起著重(zhong)要的(de)指導(dao)作用。