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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):126266 來源:
對于(yu)而言,形成(cheng)(cheng)密封作(zuo)用的假說基本上(shang)分成(cheng)(cheng)兩類,即表面張力假說和粘滯力假說。
最早提出表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)(shuo)的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假說(shuo)(shuo)認為端面(mian)(mian)(mian)間(jian)(jian)穩定而(er)可靠(kao)的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)主要(yao)是(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)作用的(de)結果,密(mi)(mi)封(feng)(feng)端面(mian)(mian)(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想(xiang)的(de)光滑平(ping)面(mian)(mian)(mian),少(shao)量突(tu)起(qi)部分存在著直(zhi)接接觸。G E Rajakovics采(cai)用試(shi)驗論(lun)述了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)是(shi)(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)重要(yao)因素這(zhe)一觀點。同時(shi)對粘(zhan)(zhan)滯(zhi)(zhi)假說(shuo)(shuo)提出了異議:①粘(zhan)(zhan)滯(zhi)(zhi)力(li)(li)(主要(yao)是(shi)(shi)指液體和固體表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)附(fu)著力(li)(li))要(yao)在間(jian)(jian)隙為10-9m或更(geng)小時(shi)才起(qi)作用,在微(wei)米級(ji)的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)間(jian)(jian)隙中不起(qi)作用;②粘(zhan)(zhan)滯(zhi)(zhi)是(shi)(shi)一種動(dong)力(li)(li)學(xue)的(de)特征,而(er)在密(mi)(mi)封(feng)(feng)處(chu)于零泄漏(lou)時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動(dong)力(li)(li)學(xue)過程的(de)。國(guo)內李克永等也著文贊(zan)同表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說(shuo)(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等在低壓隨州機械密封潤滑狀況的(de)試驗研(yan)究中,觀察到(dao)液(ye)膜內(nei)(nei)存在著張(zhang)力區。通(tong)過密封(feng)運轉期間(jian)壓(ya)力傳感(gan)器測出了(le)相(xiang)變區的(de)壓(ya)力及液(ye)膜破壞(huai)前在相(xiang)變區受到(dao)張(zhang)力的(de)作用。基(ji)于端面(mian)內(nei)(nei)有(you)空化、汽(qi)化現象的(de)事實,J Digard及M Genhle認為多級氣(qi)隙(xi)形成多次表面(mian)張(zhang)力作用是提高總的(de)密封(feng)能(neng)力的(de)主(zhu)要原因。
然(ran)而,以(yi)EFBoon為代表的(de)粘滯假說,認(ren)為某些液(ye)體分子由于粘性(xing)被粘貼(tie)在密封面上,這(zhe)種(zhong)因壓差在密封間(jian)隙(xi)中(zhong)產生粘滯力(li)能阻(zu)止介質(zhi)的(de)泄漏。
國內鄭(zheng)海泉、陳(chen)汝(ru)灼從反(fan)面論證了表面張(zhang)(zhang)力(li)假(jia)說的(de)(de)局限性:①按表面張(zhang)(zhang)力(li)計算出的(de)(de)最(zui)大密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)其數(shu)值太(tai)小,以表面張(zhang)(zhang)力(li)較大的(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)正(zheng)常情況下,最(zui)大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)不足0.15MPa。若要考慮各種因(yin)素(su)的(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)后數(shu)值更小。空(kong)化(hua)(hua)現象(xiang)的(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分(fen)布等(deng)尚(shang)不清(qing)楚,且密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止(zhi)時并不產生空(kong)化(hua)(hua)現象(xiang),因(yin)此解釋(shi)不了靜止(zhi)時仍有很高(gao)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)這一(yi)事實;②表面張(zhang)(zhang)力(li)假(jia)說必(bi)須以不漏(lou)為(wei)前提,一(yi)旦泄漏(lou)就幾乎完全(quan)喪失密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)。因(yin)為(wei)泄漏(lou)不但使(shi)濕潤角降(jiang)低(di)(di),特別(bie)是(shi)彎月面的(de)(de)形狀(zhuang)和對應的(de)(de)液膜厚度都(dou)要朝降(jiang)低(di)(di)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)的(de)(de)方向變化(hua)(hua),故密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)會顯著(zhu)降(jiang)低(di)(di)。這不但不能(neng)解釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或(huo)多或(huo)少有點(dian)泄漏(lou)的(de)(de)實際情況,對密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面內外都(dou)有液體的(de)(de)多端面密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)更無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在隨州機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對隨州機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通隨州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。在普通隨州機械密封上,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隨州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隨州機械密封領域占有重要位置的混合潤滑理(li)論重新認識。
可見隨州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,對隨州機械密封的(de)設(she)計制造以(yi)及應用(yong)都起著(zhu)重要的(de)指導(dao)作用(yong)。