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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134916 來源:
對于(yu)而言,形成(cheng)密(mi)封(feng)作用的假(jia)(jia)說基本上分(fen)成(cheng)兩類(lei),即表面張力假(jia)(jia)說和粘滯力假(jia)(jia)說。
最早提出(chu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)假說的是(shi)(shi)A Brkich。該假說認(ren)為端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)間穩定而可靠的密封(feng)(feng)主要是(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)作(zuo)(zuo)用的結果,密封(feng)(feng)端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想的光滑平(ping)面(mian)(mian)(mian),少量突起(qi)部分(fen)存在(zai)著直接(jie)接(jie)觸(chu)。G E Rajakovics采用試(shi)驗論述(shu)了表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)是(shi)(shi)密封(feng)(feng)重(zhong)要因(yin)素這一觀點。同時(shi)對粘滯(zhi)假說提出(chu)了異議:①粘滯(zhi)力(li)(主要是(shi)(shi)指液體和固(gu)體表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的附著力(li))要在(zai)間隙為10-9m或更小時(shi)才起(qi)作(zuo)(zuo)用,在(zai)微米(mi)級的密封(feng)(feng)間隙中不起(qi)作(zuo)(zuo)用;②粘滯(zhi)是(shi)(shi)一種動力(li)學的特征,而在(zai)密封(feng)(feng)處于(yu)零泄漏時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動力(li)學過(guo)程的。國(guo)內李(li)克(ke)永(yong)等也著文贊同表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(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等在低壓青田機械密封潤滑狀況的(de)試驗(yan)研(yan)究中(zhong),觀察到(dao)液膜內(nei)存在著張力(li)(li)區(qu)。通過密封(feng)運轉(zhuan)期間壓力(li)(li)傳(chuan)感(gan)器測(ce)出(chu)了(le)相變區(qu)的(de)壓力(li)(li)及液膜破壞(huai)前(qian)在相變區(qu)受到(dao)張力(li)(li)的(de)作用(yong)。基于端面內(nei)有(you)空(kong)化、汽(qi)化現象的(de)事實(shi),J Digard及M Genhle認為多級氣隙(xi)形成多次表面張力(li)(li)作用(yong)是(shi)提高總(zong)的(de)密封(feng)能(neng)力(li)(li)的(de)主要原因。
然而,以EFBoon為代表(biao)的(de)粘滯假說,認為某些液體(ti)分子由于粘性被粘貼(tie)在(zai)密(mi)封(feng)面上,這種(zhong)因壓(ya)差在(zai)密(mi)封(feng)間隙(xi)中產生粘滯力能阻止介(jie)質的(de)泄(xie)漏(lou)。
國(guo)內(nei)鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)(mian)論證了(le)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)假說的(de)(de)(de)(de)(de)局限(xian)性:①按表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)計(ji)算(suan)出的(de)(de)(de)(de)(de)最大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)其數值(zhi)太小(xiao),以表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)較大的(de)(de)(de)(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙為(wei)(wei)1μm的(de)(de)(de)(de)(de)正常情況下,最大的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮各(ge)種因(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)影響,修正后數值(zhi)更小(xiao)。空化(hua)(hua)現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分(fen)布等(deng)尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜止時并不(bu)(bu)產生(sheng)空化(hua)(hua)現象(xiang),因(yin)此解(jie)(jie)釋(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止時仍有(you)很高密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)這一事(shi)實;②表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)假說必須以不(bu)(bu)漏(lou)(lou)為(wei)(wei)前(qian)提(ti),一旦泄(xie)漏(lou)(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)。因(yin)為(wei)(wei)泄(xie)漏(lou)(lou)不(bu)(bu)但使濕(shi)潤角降(jiang)低(di),特別(bie)是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀和對應的(de)(de)(de)(de)(de)液膜厚(hou)度都要朝降(jiang)低(di)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向變化(hua)(hua),故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)會(hui)顯著降(jiang)低(di)。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解(jie)(jie)釋(shi)一般(ban)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少有(you)點泄(xie)漏(lou)(lou)的(de)(de)(de)(de)(de)實際情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)內(nei)外(wai)都有(you)液體的(de)(de)(de)(de)(de)多端(duan)面(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)更無法解(jie)(jie)釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在青田機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對青田機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通青田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。在普通青田機械密封上,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青田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青田機械密封領域(yu)占有重(zhong)要位(wei)置(zhi)的混合潤滑(hua)理論重(zhong)新認識。
可見青田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,對青田機械密封的設計制造以及應用(yong)都起著重要的指(zhi)導作用(yong)。