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發(fa)布時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134856 來源:
對于而言,形成密封作用(yong)的假說(shuo)基本上分成兩類,即(ji)表面張力(li)假說(shuo)和粘滯力(li)假說(shuo)。
最(zui)早(zao)提出(chu)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力假說的(de)(de)(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假說認為端(duan)面(mian)間穩定而可靠的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)主(zhu)要是(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo),密(mi)封(feng)端(duan)面(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想(xiang)的(de)(de)(de)光滑平面(mian),少量突起部分存在(zai)(zai)著直(zhi)接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗(yan)論述了表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力是(shi)(shi)密(mi)封(feng)重(zhong)要因素這一觀點。同時(shi)(shi)對粘滯假說提出(chu)了異議(yi):①粘滯力(主(zhu)要是(shi)(shi)指液體和固體表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)附著力)要在(zai)(zai)間隙(xi)為10-9m或(huo)更小時(shi)(shi)才起作(zuo)用(yong),在(zai)(zai)微米(mi)級的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)間隙(xi)中不起作(zuo)用(yong);②粘滯是(shi)(shi)一種動力學的(de)(de)(de)特征,而在(zai)(zai)密(mi)封(feng)處于零(ling)泄漏時(shi)(shi),徑向是(shi)(shi)沒有(you)動力學過程的(de)(de)(de)。國內李克永等也(ye)著文贊同表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力假說。
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等在低壓松潘機械密封潤(run)滑狀況的(de)試驗研究中,觀(guan)察到(dao)液膜內存在著張(zhang)力區(qu)。通過密(mi)封(feng)運轉期間壓力傳(chuan)感器測出(chu)了相(xiang)變(bian)區(qu)的(de)壓力及液膜破壞前在相(xiang)變(bian)區(qu)受到(dao)張(zhang)力的(de)作用。基于(yu)端面內有空化(hua)、汽化(hua)現(xian)象的(de)事實,J Digard及M Genhle認為多級氣(qi)隙形(xing)成多次表面張(zhang)力作用是提高總的(de)密(mi)封(feng)能(neng)力的(de)主(zhu)要原因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的(de)粘(zhan)(zhan)滯(zhi)假說,認為(wei)某些液體分子由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在密封面上,這種因壓差在密封間隙中產生粘(zhan)(zhan)滯(zhi)力(li)能阻止介質的(de)泄漏。
國內(nei)鄭海泉、陳汝灼從反面(mian)論證了表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說的(de)局限性:①按(an)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)計算出的(de)最大(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)其數(shu)值太小,以(yi)表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)較大(da)的(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)間(jian)隙為1μm的(de)正常情況(kuang)下,最大(da)的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要(yao)考慮各種因素(su)的(de)影響,修(xiu)正后數(shu)值更小。空化(hua)現象的(de)成因、性質、形態、分布等尚(shang)不(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)處于(yu)靜止時并不(bu)(bu)產(chan)生空化(hua)現象,因此(ci)解(jie)釋不(bu)(bu)了靜止時仍有(you)很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)這一事(shi)實;②表(biao)面(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假說必須以(yi)不(bu)(bu)漏為前(qian)提,一旦泄(xie)(xie)漏就幾乎完全喪失(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)。因為泄(xie)(xie)漏不(bu)(bu)但使(shi)濕潤角降低(di),特別是彎月面(mian)的(de)形狀和對應的(de)液膜厚度都要(yao)朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)變化(hua),故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)會顯著降低(di)。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)解(jie)釋一般密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)或(huo)多(duo)或(huo)少(shao)有(you)點泄(xie)(xie)漏的(de)實際情況(kuang),對密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)內(nei)外都有(you)液體的(de)多(duo)端面(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)更無(wu)法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在松潘機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對松潘機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通松潘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。在普通松潘機械密封上,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松潘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松潘機械密封領域(yu)占有重(zhong)要位置的混合潤滑理論重(zhong)新(xin)認識。
可見松潘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,對松潘機械密封的設(she)計制造以(yi)及應用都起著重要的指導作用。