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發布(bu)時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134481 來源:
對于而言,形(xing)成密封作用的假(jia)(jia)說基(ji)本上分成兩(liang)類,即表面(mian)張(zhang)力(li)假(jia)(jia)說和粘滯力(li)假(jia)(jia)說。
最早提出表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)假(jia)說的是(shi)A Brkich。該假(jia)說認(ren)為(wei)(wei)端面(mian)(mian)間(jian)穩(wen)定而可(ke)靠的密封(feng)(feng)(feng)主要是(shi)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)作(zuo)用(yong)的結果(guo),密封(feng)(feng)(feng)端面(mian)(mian)實際上并不(bu)是(shi)理想的光(guang)滑平面(mian)(mian),少量(liang)突起(qi)(qi)部分存在著直(zhi)接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述(shu)了(le)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)是(shi)密封(feng)(feng)(feng)重(zhong)要因素這(zhe)一觀點(dian)。同時對粘滯假(jia)說提出了(le)異議(yi):①粘滯力(li)(主要是(shi)指液體和(he)固體表(biao)面(mian)(mian)的附(fu)著力(li))要在間(jian)隙(xi)為(wei)(wei)10-9m或更小(xiao)時才起(qi)(qi)作(zuo)用(yong),在微米級的密封(feng)(feng)(feng)間(jian)隙(xi)中不(bu)起(qi)(qi)作(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)一種(zhong)動力(li)學的特征(zheng),而在密封(feng)(feng)(feng)處于(yu)零泄漏時,徑向是(shi)沒有動力(li)學過(guo)程的。國內李(li)克永等也著文贊(zan)同表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)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等在低壓群英鄉機械密封潤滑狀況的(de)試驗研(yan)究中,觀察到(dao)液(ye)膜(mo)內存在著張力(li)區。通過密(mi)(mi)封運(yun)轉期(qi)間壓力(li)傳感(gan)器測(ce)出了相(xiang)變區的(de)壓力(li)及(ji)液(ye)膜(mo)破壞(huai)前在相(xiang)變區受(shou)到(dao)張力(li)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。基于(yu)端(duan)面(mian)內有空化、汽化現象的(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為多級氣隙形(xing)成多次表(biao)面(mian)張力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)是提高總(zong)的(de)密(mi)(mi)封能力(li)的(de)主要原(yuan)因。
然而,以EFBoon為代表(biao)的(de)粘滯假說,認為某些液體分(fen)子由(you)于(yu)粘性被粘貼在密封面上,這種因壓差在密封間隙中(zhong)產生粘滯力能阻止介質(zhi)的(de)泄漏。
國內(nei)鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)論證(zheng)了表面(mian)張(zhang)力(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)局限性(xing):①按表面(mian)張(zhang)力(li)計算(suan)出的(de)(de)(de)最大(da)(da)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)其數(shu)值太小,以(yi)表面(mian)張(zhang)力(li)較大(da)(da)的(de)(de)(de)水來說(shuo),在(zai)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)(de)正常情(qing)況下(xia),最大(da)(da)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)不足(zu)0.15MPa。若要考(kao)慮(lv)各種因(yin)素的(de)(de)(de)影響,修正后數(shu)值更小。空化(hua)現(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)成因(yin)、性(xing)質(zhi)、形態、分布等尚不清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于靜(jing)止(zhi)時并(bing)不產生(sheng)空化(hua)現(xian)象(xiang),因(yin)此解釋不了靜(jing)止(zhi)時仍有很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)這一(yi)事實(shi);②表面(mian)張(zhang)力(li)假說(shuo)必須(xu)以(yi)不漏為(wei)前(qian)提,一(yi)旦(dan)泄漏就幾乎完(wan)全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)。因(yin)為(wei)泄漏不但使濕(shi)潤角降(jiang)低(di),特別是彎月面(mian)的(de)(de)(de)形狀(zhuang)和(he)對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)液膜厚(hou)度都要朝降(jiang)低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)會顯著降(jiang)低(di)。這不但不能解釋一(yi)般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)或多或少有點泄漏的(de)(de)(de)實(shi)際情(qing)況,對(dui)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)內(nei)外都有液體的(de)(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能力(li)更無法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在群英鄉機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對群英鄉機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通群英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。在普通群英鄉機械密封上,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群英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群英鄉機械密封領域占有重要位(wei)置的混合(he)潤滑理論重新認識。
可見群英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,對群英鄉機械密封的(de)設計制(zhi)造(zao)以及應(ying)用(yong)都起著重要的(de)指(zhi)導(dao)作用(yong)。