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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:126041 來源:
對于而(er)言(yan),形成密封作用的假(jia)說基本上分成兩類,即表面(mian)張(zhang)力假(jia)說和粘(zhan)滯力假(jia)說。
最早提出(chu)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說(shuo)的是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說(shuo)認為端面(mian)(mian)(mian)間穩定而(er)可靠的密封主要是(shi)(shi)(shi)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)作用的結果,密封端面(mian)(mian)(mian)實際上并不(bu)是(shi)(shi)(shi)理想的光(guang)滑(hua)平面(mian)(mian)(mian),少量突起(qi)部分存在(zai)(zai)著直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)。G E Rajakovics采用試驗論述了表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)是(shi)(shi)(shi)密封重(zhong)要因素這一(yi)(yi)觀(guan)點。同(tong)時對(dui)粘滯(zhi)(zhi)假(jia)說(shuo)提出(chu)了異議:①粘滯(zhi)(zhi)力(li)(li)(li)(主要是(shi)(shi)(shi)指液體和(he)固體表面(mian)(mian)(mian)的附(fu)著力(li)(li)(li))要在(zai)(zai)間隙為10-9m或更小(xiao)時才起(qi)作用,在(zai)(zai)微米級的密封間隙中不(bu)起(qi)作用;②粘滯(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種動力(li)(li)(li)學的特(te)征,而(er)在(zai)(zai)密封處于零泄(xie)漏時,徑向是(shi)(shi)(shi)沒有動力(li)(li)(li)學過程的。國(guo)內李(li)克永等(deng)也著文贊(zan)同(tong)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)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等在低壓通河機械密封潤滑狀(zhuang)況(kuang)的(de)(de)試驗(yan)研究中,觀(guan)察到液膜內存在著張(zhang)力(li)(li)區(qu)。通過密(mi)封(feng)運轉期間壓(ya)力(li)(li)傳感(gan)器測出了(le)相變區(qu)的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)及液膜破壞前在相變區(qu)受(shou)到張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用。基(ji)于(yu)端面內有空化(hua)、汽化(hua)現(xian)象的(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認為多(duo)(duo)級氣隙形成(cheng)多(duo)(duo)次表面張(zhang)力(li)(li)作(zuo)用是提高總(zong)的(de)(de)密(mi)封(feng)能力(li)(li)的(de)(de)主(zhu)要原因(yin)。
然而,以(yi)EFBoon為代表的(de)(de)粘滯假(jia)說,認為某些液體(ti)分子(zi)由(you)于粘性(xing)被粘貼(tie)在密封面上,這種因壓差在密封間隙中產生粘滯力能阻止(zhi)介質的(de)(de)泄漏。
國內鄭(zheng)海泉、陳汝灼從(cong)反(fan)面(mian)(mian)論(lun)證了表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假(jia)(jia)說的(de)局限性:①按(an)表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)計算(suan)出的(de)最大密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)其數值太(tai)小,以表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)較大的(de)水來說,在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)正常情況下(xia),最大的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若要考(kao)慮各種因素的(de)影響(xiang),修(xiu)正后(hou)數值更小。空化(hua)現(xian)象的(de)成因、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)(bu)(bu)清(qing)楚,且(qie)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于(yu)靜止時(shi)并不(bu)(bu)(bu)(bu)產生空化(hua)現(xian)象,因此解(jie)釋不(bu)(bu)(bu)(bu)了靜止時(shi)仍有(you)很高密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)這(zhe)一事(shi)實;②表面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假(jia)(jia)說必須以不(bu)(bu)(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前提,一旦泄漏(lou)就幾(ji)乎完全(quan)喪失密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。因為(wei)泄漏(lou)不(bu)(bu)(bu)(bu)但使(shi)濕潤角降低(di),特別(bie)是彎月面(mian)(mian)的(de)形狀(zhuang)和對應的(de)液(ye)膜(mo)厚度都要朝降低(di)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)變化(hua),故密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)會顯著降低(di)。這(zhe)不(bu)(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)解(jie)釋一般密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)或多(duo)或少(shao)有(you)點泄漏(lou)的(de)實際情況,對密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都有(you)液(ye)體(ti)的(de)多(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)更無(wu)法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在通河機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對通河機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通通河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。在普通通河機械密封上,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通河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通河機械密封領域占有重(zhong)要位置的混合(he)潤滑理論重(zhong)新認(ren)識。
可見通河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,對通河機械密封的(de)設計制造(zao)以及應(ying)用都起著重要(yao)的(de)指導作用。