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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:126107 來源:
對(dui)于(yu)而言,形(xing)成密封作(zuo)用(yong)的假(jia)說基本上分成兩(liang)類(lei),即表面張力假(jia)說和粘滯力假(jia)說。
最早(zao)提出表(biao)(biao)面張力(li)(li)(li)假(jia)說的(de)(de)是(shi)(shi)A Brkich。該(gai)假(jia)說認為端面間(jian)(jian)穩定而可靠的(de)(de)密封(feng)主要是(shi)(shi)表(biao)(biao)面張力(li)(li)(li)作用(yong)的(de)(de)結果,密封(feng)端面實際上并不是(shi)(shi)理想的(de)(de)光滑平面,少(shao)量突(tu)起(qi)部(bu)分存在(zai)著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述(shu)了表(biao)(biao)面張力(li)(li)(li)是(shi)(shi)密封(feng)重(zhong)要因素(su)這一(yi)觀點(dian)。同時(shi)對粘滯(zhi)假(jia)說提出了異(yi)議:①粘滯(zhi)力(li)(li)(li)(主要是(shi)(shi)指液體(ti)和(he)固(gu)體(ti)表(biao)(biao)面的(de)(de)附著力(li)(li)(li))要在(zai)間(jian)(jian)隙(xi)為10-9m或(huo)更小(xiao)時(shi)才起(qi)作用(yong),在(zai)微(wei)米(mi)級的(de)(de)密封(feng)間(jian)(jian)隙(xi)中不起(qi)作用(yong);②粘滯(zhi)是(shi)(shi)一(yi)種動力(li)(li)(li)學的(de)(de)特征,而在(zai)密封(feng)處于零泄(xie)漏時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動力(li)(li)(li)學過程的(de)(de)。國內李(li)克(ke)永等(deng)也著文贊(zan)同表(biao)(biao)面張力(li)(li)(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等在低壓武鄉機械密封潤滑狀況(kuang)的(de)(de)(de)試驗(yan)研(yan)究中,觀察(cha)到液膜(mo)內存在(zai)著張(zhang)力(li)區。通(tong)過密封運轉(zhuan)期間壓(ya)力(li)傳(chuan)感器(qi)測出了相(xiang)變區的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)及液膜(mo)破壞前在(zai)相(xiang)變區受到張(zhang)力(li)的(de)(de)(de)作用。基于端面內有空化、汽化現象(xiang)的(de)(de)(de)事(shi)實(shi),J Digard及M Genhle認為多級氣隙形成多次表面張(zhang)力(li)作用是提(ti)高(gao)總的(de)(de)(de)密封能力(li)的(de)(de)(de)主要(yao)原(yuan)因。
然(ran)而,以EFBoon為(wei)代(dai)表的粘(zhan)滯假說,認為(wei)某(mou)些液體分子由于粘(zhan)性被粘(zhan)貼在(zai)密(mi)(mi)封面上,這(zhe)種因壓差(cha)在(zai)密(mi)(mi)封間隙中(zhong)產(chan)生(sheng)粘(zhan)滯力能阻止介質的泄(xie)漏。
國內鄭海(hai)泉、陳汝灼從反(fan)面(mian)(mian)(mian)論(lun)證了表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)假說的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)限性:①按表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)計算出的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)大密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)其(qi)數(shu)值太(tai)小(xiao)(xiao),以表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)水來(lai)說,在密(mi)(mi)封(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)常情(qing)(qing)況下,最(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)不(bu)足0.15MPa。若要考(kao)慮各(ge)種因(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)影響,修(xiu)正(zheng)(zheng)后數(shu)值更小(xiao)(xiao)。空化現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)成因(yin)、性質(zhi)、形態(tai)、分(fen)布等尚不(bu)清楚,且密(mi)(mi)封(feng)處(chu)于靜止時(shi)并不(bu)產(chan)生空化現象(xiang),因(yin)此解(jie)釋不(bu)了靜止時(shi)仍有很高密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)這一(yi)事實;②表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)假說必須以不(bu)漏為前提,一(yi)旦泄漏就幾乎完全喪(sang)失密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)。因(yin)為泄漏不(bu)但使濕潤角降低(di),特(te)別是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀和對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)液膜厚度都(dou)要朝降低(di)密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向變化,故(gu)密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)會(hui)顯著降低(di)。這不(bu)但不(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋一(yi)般(ban)密(mi)(mi)封(feng)或多或少有點(dian)泄漏的(de)(de)(de)(de)(de)實際情(qing)(qing)況,對(dui)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)(mian)內外都(dou)有液體的(de)(de)(de)(de)(de)多端(duan)面(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)更無(wu)法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在武鄉機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對武鄉機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通武鄉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。在普通武鄉機械密封上,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武鄉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武鄉機械密封領域占有重要位置(zhi)的混(hun)合潤(run)滑理(li)論重新(xin)認識(shi)。
可見武鄉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,對武鄉機械密封的設計制造以(yi)及應用都起著重要的指導作用。