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發布(bu)時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):131436 來源:
對于而(er)言,形成密封作(zuo)用的(de)假說基本上(shang)分成兩類,即表(biao)面張(zhang)力假說和(he)粘滯力假說。
最早提(ti)出表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)假說(shuo)的(de)(de)是(shi)A Brkich。該假說(shuo)認為端面(mian)(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而(er)可靠(kao)的(de)(de)密封主要是(shi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)作用(yong)(yong)的(de)(de)結(jie)果,密封端面(mian)(mian)(mian)(mian)實(shi)際上并不是(shi)理想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian)(mian)(mian),少量突(tu)起部分存在著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)(yong)試驗論述(shu)了表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)是(shi)密封重(zhong)要因素這一(yi)觀(guan)點(dian)。同時(shi)對粘滯(zhi)假說(shuo)提(ti)出了異議:①粘滯(zhi)力(li)(主要是(shi)指液體和固體表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li))要在間(jian)隙為10-9m或更小時(shi)才起作用(yong)(yong),在微米(mi)級(ji)的(de)(de)密封間(jian)隙中不起作用(yong)(yong);②粘滯(zhi)是(shi)一(yi)種動力(li)學的(de)(de)特征,而(er)在密封處于零泄漏時(shi),徑向是(shi)沒有動力(li)學過程的(de)(de)。國內李克永(yong)等也著文(wen)贊同表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)假說(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等在低壓清江浦機械密封潤(run)滑狀(zhuang)況的(de)(de)(de)試(shi)驗研究中,觀察到(dao)液膜(mo)內存在著張力(li)區(qu)。通(tong)過密(mi)封(feng)運轉(zhuan)期間壓力(li)傳感器測出了相變區(qu)的(de)(de)(de)壓力(li)及(ji)液膜(mo)破(po)壞前在相變區(qu)受到(dao)張力(li)的(de)(de)(de)作(zuo)用。基于(yu)端面(mian)內有空化(hua)、汽(qi)化(hua)現象的(de)(de)(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認(ren)為多級(ji)氣隙形成多次表面(mian)張力(li)作(zuo)用是提高總的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)(de)(de)主要原因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的粘滯(zhi)假說,認(ren)為(wei)某些液體分(fen)子由于(yu)粘性被(bei)粘貼在密封面上,這種(zhong)因(yin)壓差(cha)在密封間隙中(zhong)產生粘滯(zhi)力(li)能(neng)阻止(zhi)介質的泄漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)論(lun)證了表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假說(shuo)的局限性:①按表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)計(ji)算出的最(zui)大密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)其(qi)數值(zhi)太小,以(yi)表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)較大的水(shui)來說(shuo),在密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙(xi)為1μm的正(zheng)常情況下,最(zui)大的密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若要(yao)考(kao)慮(lv)各種因(yin)素的影響,修(xiu)正(zheng)后數值(zhi)更(geng)(geng)小。空化現(xian)象的成因(yin)、性質、形態(tai)、分布(bu)等尚(shang)不(bu)(bu)清楚,且密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止(zhi)時并不(bu)(bu)產生空化現(xian)象,因(yin)此解(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了靜止(zhi)時仍(reng)有很(hen)高密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)這一(yi)事實(shi);②表(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假說(shuo)必須以(yi)不(bu)(bu)漏(lou)為前提,一(yi)旦泄漏(lou)就幾乎(hu)完全喪失密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)。因(yin)為泄漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低,特別是(shi)彎(wan)月面(mian)(mian)的形狀和對應的液膜厚(hou)度都要(yao)朝降(jiang)低密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)的方向變化,故密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)會顯著降(jiang)低。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋(shi)一(yi)般密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或多或少有點(dian)泄漏(lou)的實(shi)際情況,對密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都有液體的多端面(mian)(mian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)更(geng)(geng)無法解(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在清江浦機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對清江浦機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通清江浦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。在普通清江浦機械密封上,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清江浦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清江浦機械密封領域(yu)占有重要位置的混合潤(run)滑(hua)理(li)論重新認(ren)識。
可見清江浦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,對清江浦機械密封的(de)設(she)計(ji)制造以及應(ying)用都(dou)起著重要的(de)指導(dao)作用。