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發布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):133320 來源:
對于而言(yan),形成(cheng)密封作用的(de)假說(shuo)基本上分成(cheng)兩類,即表面張力(li)假說(shuo)和粘滯力(li)假說(shuo)。
最(zui)早提出表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力假(jia)說(shuo)的(de)(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為端(duan)面(mian)(mian)(mian)間穩定而(er)可(ke)靠(kao)的(de)(de)密(mi)封(feng)主要(yao)是(shi)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力作(zuo)用(yong)的(de)(de)結果,密(mi)封(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)實際上并不(bu)是(shi)理想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian)(mian),少量突起(qi)部分存在(zai)著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗論述了表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力是(shi)密(mi)封(feng)重要(yao)因(yin)素這一觀點。同(tong)時對粘(zhan)滯假(jia)說(shuo)提出了異議:①粘(zhan)滯力(主要(yao)是(shi)指(zhi)液體和(he)固(gu)體表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)附著力)要(yao)在(zai)間隙(xi)為10-9m或更小時才起(qi)作(zuo)用(yong),在(zai)微米級的(de)(de)密(mi)封(feng)間隙(xi)中不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯是(shi)一種動(dong)力學的(de)(de)特(te)征,而(er)在(zai)密(mi)封(feng)處于零泄漏(lou)時,徑(jing)向是(shi)沒(mei)有動(dong)力學過程的(de)(de)。國內李克永等也著文贊同(tong)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力假(jia)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等在低壓雙臺子機械密封潤滑狀(zhuang)況的(de)(de)(de)(de)試驗研究(jiu)中,觀察到液膜內(nei)存在(zai)著張(zhang)力(li)(li)區(qu)。通(tong)過密(mi)封(feng)(feng)運轉期(qi)間(jian)壓(ya)力(li)(li)傳感(gan)器測出了相變區(qu)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)及液膜破(po)壞前在(zai)相變區(qu)受到張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。基于端(duan)面(mian)內(nei)有空化、汽化現象的(de)(de)(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認(ren)為多(duo)級氣隙形成多(duo)次表面(mian)張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用是提高總的(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)能力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)主要原因。
然而,以EFBoon為代表的粘(zhan)滯假說,認為某些液體分子由于粘(zhan)性被粘(zhan)貼(tie)在密封面上,這種因(yin)壓(ya)差在密封間隙中產生粘(zhan)滯力(li)能阻止介質的泄(xie)漏。
國內鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)(mian)論證了表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假(jia)說(shuo)的(de)(de)局限性:①按表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)計(ji)算(suan)出的(de)(de)最大密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)其(qi)數值太小(xiao),以表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)較(jiao)大的(de)(de)水來(lai)說(shuo),在密(mi)(mi)(mi)(mi)封間隙為(wei)1μm的(de)(de)正(zheng)常情況(kuang)下,最大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)不(bu)足0.15MPa。若要(yao)考慮各種(zhong)因(yin)(yin)素的(de)(de)影(ying)響(xiang),修正(zheng)后(hou)數值更(geng)小(xiao)。空化現(xian)象的(de)(de)成因(yin)(yin)、性質、形態、分布等尚不(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)(mi)封處于靜止(zhi)時并不(bu)產生空化現(xian)象,因(yin)(yin)此解(jie)釋不(bu)了靜止(zhi)時仍有(you)很高密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)這(zhe)一事實;②表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假(jia)說(shuo)必須(xu)以不(bu)漏(lou)(lou)為(wei)前提,一旦泄漏(lou)(lou)就幾(ji)乎完全(quan)喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)。因(yin)(yin)為(wei)泄漏(lou)(lou)不(bu)但(dan)使(shi)濕潤角降(jiang)低,特別(bie)是彎月(yue)面(mian)(mian)的(de)(de)形狀(zhuang)和(he)對(dui)應的(de)(de)液(ye)膜厚度都(dou)要(yao)朝降(jiang)低密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向變化,故密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)會顯著降(jiang)低。這(zhe)不(bu)但(dan)不(bu)能解(jie)釋一般密(mi)(mi)(mi)(mi)封或多(duo)或少有(you)點泄漏(lou)(lou)的(de)(de)實際情況(kuang),對(dui)密(mi)(mi)(mi)(mi)封面(mian)(mian)內外都(dou)有(you)液(ye)體的(de)(de)多(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)(mi)封的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封能力(li)(li)更(geng)無法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在雙臺子機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對雙臺子機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通雙臺子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。在普通雙臺子機械密封上,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雙臺子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雙臺子機械密封領域占有重(zhong)要位置的(de)混(hun)合潤滑理論重(zhong)新認識。
可見雙臺子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,對雙臺子機械密封的設(she)計制造(zao)以(yi)及應用(yong)都起著重(zhong)要的指導作用(yong)。