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發布時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:126262 來源:
對于而(er)言,形成密封作用的假說基本上(shang)分成兩類,即表(biao)面(mian)張力假說和(he)粘滯(zhi)力假說。
最早提出表(biao)面(mian)張力(li)假(jia)說的(de)(de)(de)是A Brkich。該假(jia)說認(ren)為(wei)端(duan)面(mian)間(jian)穩定而可(ke)靠的(de)(de)(de)密封主要(yao)是表(biao)面(mian)張力(li)作用的(de)(de)(de)結(jie)果,密封端(duan)面(mian)實際上(shang)并不是理(li)想的(de)(de)(de)光滑平面(mian),少量突起部分存在(zai)(zai)著(zhu)直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用試(shi)驗論(lun)述了(le)表(biao)面(mian)張力(li)是密封重要(yao)因素這(zhe)一(yi)觀(guan)點。同時對粘(zhan)滯假(jia)說提出了(le)異議:①粘(zhan)滯力(li)(主要(yao)是指(zhi)液體(ti)和(he)固體(ti)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)附著(zhu)力(li))要(yao)在(zai)(zai)間(jian)隙為(wei)10-9m或更小時才(cai)起作用,在(zai)(zai)微米級的(de)(de)(de)密封間(jian)隙中(zhong)不起作用;②粘(zhan)滯是一(yi)種動(dong)力(li)學的(de)(de)(de)特征(zheng),而在(zai)(zai)密封處(chu)于零(ling)泄漏時,徑向(xiang)是沒有動(dong)力(li)學過程的(de)(de)(de)。國內李克永(yong)等也著(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等在低壓沙市機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)試驗研究中(zhong),觀(guan)察(cha)到液膜內存(cun)在(zai)著張力(li)(li)(li)區(qu)。通過(guo)密封運(yun)轉期間壓力(li)(li)(li)傳感器測出了相變區(qu)的(de)壓力(li)(li)(li)及(ji)液膜破壞前(qian)在(zai)相變區(qu)受到張力(li)(li)(li)的(de)作(zuo)用。基于端面(mian)內有空化(hua)、汽(qi)化(hua)現象的(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為多級氣隙(xi)形成(cheng)多次表面(mian)張力(li)(li)(li)作(zuo)用是提高總的(de)密封能力(li)(li)(li)的(de)主要原因。
然而,以EFBoon為代(dai)表(biao)的粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假(jia)說,認為某些液體分(fen)子(zi)由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在密(mi)封(feng)(feng)面上(shang),這種因壓(ya)差(cha)在密(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙中產(chan)生(sheng)粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力能阻止介(jie)質的泄(xie)漏。
國(guo)內(nei)鄭海(hai)泉(quan)、陳汝(ru)灼從反面(mian)論證了表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)的(de)(de)(de)局限(xian)性(xing):①按表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)計算(suan)出的(de)(de)(de)最(zui)大(da)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)其數(shu)值太小(xiao),以(yi)表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)較大(da)的(de)(de)(de)水來(lai)說(shuo),在密(mi)(mi)封(feng)(feng)間隙(xi)為1μm的(de)(de)(de)正(zheng)常情況下,最(zui)大(da)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)不足(zu)0.15MPa。若要考慮各種因素的(de)(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)后(hou)數(shu)值更(geng)小(xiao)。空化(hua)現象的(de)(de)(de)成因、性(xing)質(zhi)、形(xing)態、分布等尚不清楚,且密(mi)(mi)封(feng)(feng)處于靜止時并不產生(sheng)空化(hua)現象,因此解釋不了靜止時仍有很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)這一事實(shi);②表面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)必須以(yi)不漏(lou)為前提,一旦(dan)泄(xie)漏(lou)就幾乎完(wan)全喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)。因為泄(xie)漏(lou)不但使濕潤(run)角降低,特別是彎(wan)月面(mian)的(de)(de)(de)形(xing)狀和對應(ying)的(de)(de)(de)液(ye)膜厚度都要朝降低密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)會顯著降低。這不但不能(neng)解釋一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)或多或少(shao)有點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)情況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)內(nei)外都有液(ye)體的(de)(de)(de)多端(duan)面(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)更(geng)無法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在沙市機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對沙市機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通沙市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。在普通沙市機械密封上,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沙市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沙市機械密封領域(yu)占有重要位置的混(hun)合(he)潤滑理論重新認識。
可見沙市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,對沙市機械密封的設計制造以(yi)及應用都起(qi)著(zhu)重要的指導作用。