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發(fa)布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134439 來源:
對(dui)于而(er)言,形成密封作用(yong)的(de)假(jia)說(shuo)基本上分成兩類(lei),即表面張力(li)假(jia)說(shuo)和粘(zhan)滯(zhi)力(li)假(jia)說(shuo)。
最(zui)早(zao)提出表(biao)面(mian)張力(li)假(jia)說的是(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說認為端面(mian)間(jian)穩定而可靠的密封主(zhu)要是(shi)(shi)表(biao)面(mian)張力(li)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)的結果,密封端面(mian)實際上并(bing)不是(shi)(shi)理想(xiang)的光滑平(ping)面(mian),少量突起部分存在(zai)(zai)著(zhu)(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)(yong)(yong)試驗論述了表(biao)面(mian)張力(li)是(shi)(shi)密封重要因素(su)這一(yi)(yi)觀點。同時對粘(zhan)滯假(jia)說提出了異議:①粘(zhan)滯力(li)(主(zhu)要是(shi)(shi)指液體和固(gu)體表(biao)面(mian)的附著(zhu)(zhu)力(li))要在(zai)(zai)間(jian)隙為10-9m或(huo)更小時才起作(zuo)用(yong)(yong)(yong),在(zai)(zai)微米級的密封間(jian)隙中不起作(zuo)用(yong)(yong)(yong);②粘(zhan)滯是(shi)(shi)一(yi)(yi)種動力(li)學(xue)的特征,而在(zai)(zai)密封處于(yu)零泄(xie)漏時,徑向是(shi)(shi)沒(mei)有(you)動力(li)學(xue)過程的。國內李克永等(deng)也著(zhu)(zhu)文贊同表(biao)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等在低壓前郭機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)試驗(yan)研究(jiu)中,觀察到(dao)液(ye)膜內(nei)存在著張(zhang)力區。通過密(mi)封(feng)運(yun)轉(zhuan)期(qi)間壓力傳感器(qi)測出了相變(bian)區的(de)壓力及(ji)(ji)液(ye)膜破壞前在相變(bian)區受(shou)到(dao)張(zhang)力的(de)作用(yong)。基于(yu)端面(mian)內(nei)有(you)空化、汽化現象的(de)事實,J Digard及(ji)(ji)M Genhle認為多級氣隙形成多次表(biao)面(mian)張(zhang)力作用(yong)是提高總(zong)的(de)密(mi)封(feng)能力的(de)主要原因(yin)。
然而(er),以(yi)EFBoon為代(dai)表的(de)(de)粘滯假(jia)說(shuo),認(ren)為某些(xie)液體分子由(you)于粘性被粘貼在密(mi)封(feng)面上(shang),這種因壓差(cha)在密(mi)封(feng)間隙中產生粘滯力能阻止介質的(de)(de)泄漏。
國內鄭海(hai)泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)論證了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說的(de)(de)局限性(xing)(xing):①按表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最(zui)大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)其(qi)數值太小,以(yi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)較大的(de)(de)水來(lai)說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙為1μm的(de)(de)正常情況下,最(zui)大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)不(bu)足0.15MPa。若要考慮各種因素的(de)(de)影響,修(xiu)正后數值更小。空化(hua)現象的(de)(de)成因、性(xing)(xing)質、形(xing)態(tai)、分(fen)布等尚不(bu)清楚,且密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)處于靜止時(shi)并不(bu)產生空化(hua)現象,因此(ci)解釋不(bu)了靜止時(shi)仍有很高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)這(zhe)一事實(shi);②表(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說必須(xu)以(yi)不(bu)漏(lou)為前(qian)提(ti),一旦泄(xie)漏(lou)就幾乎(hu)完全(quan)喪(sang)失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)。因為泄(xie)漏(lou)不(bu)但使濕潤角(jiao)降低,特別是(shi)彎月面(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)狀和對應的(de)(de)液(ye)膜厚度都(dou)要朝降低密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方(fang)向變(bian)化(hua),故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)會顯著降低。這(zhe)不(bu)但不(bu)能(neng)(neng)解釋一般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)或多(duo)或少有點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實(shi)際(ji)情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)內外(wai)都(dou)有液(ye)體的(de)(de)多(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)更無(wu)法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在前郭機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對前郭機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通前郭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。在普通前郭機械密封上,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前郭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前郭機械密封領(ling)域占有(you)重(zhong)(zhong)要(yao)位置的混合潤滑理(li)論重(zhong)(zhong)新認識。
可見前郭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,對前郭機械密封的設計制造以及(ji)應用都起著重要的指導作(zuo)用。