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發(fa)布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134261 來(lai)源:
對于(yu)而言,形(xing)成密封作用的假(jia)說(shuo)基本上(shang)分成兩類,即表面張力假(jia)說(shuo)和粘滯力假(jia)說(shuo)。
最(zui)早(zao)提(ti)出表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假(jia)說的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)A Brkich。該(gai)假(jia)說認為(wei)端面(mian)(mian)間(jian)穩定而可靠的(de)(de)密封(feng)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)作(zuo)用的(de)(de)結果,密封(feng)端面(mian)(mian)實(shi)際上并不是(shi)(shi)(shi)(shi)理(li)想的(de)(de)光滑平面(mian)(mian),少量突起部分存在(zai)著直(zhi)接接觸(chu)。G E Rajakovics采用試(shi)驗論述了表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)密封(feng)重要(yao)因素這一(yi)觀點。同(tong)時對粘滯假(jia)說提(ti)出了異議:①粘滯力(li)(li)(li)(li)(主要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指液體和固體表(biao)(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)附著力(li)(li)(li)(li))要(yao)在(zai)間(jian)隙為(wei)10-9m或更小時才起作(zuo)用,在(zai)微(wei)米級的(de)(de)密封(feng)間(jian)隙中不起作(zuo)用;②粘滯是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)種動力(li)(li)(li)(li)學的(de)(de)特征,而在(zai)密封(feng)處于零(ling)泄漏(lou)時,徑向(xiang)是(shi)(shi)(shi)(shi)沒(mei)有(you)動力(li)(li)(li)(li)學過程的(de)(de)。國內李(li)克永等也著文贊同(tong)表(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)(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等在低壓延川機械密封潤滑狀況的(de)試驗研究中,觀察到(dao)液(ye)膜內存在著張(zhang)(zhang)力(li)區。通過密(mi)封(feng)運轉期間壓力(li)傳感器(qi)測出了相變區的(de)壓力(li)及液(ye)膜破壞前在相變區受到(dao)張(zhang)(zhang)力(li)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。基于(yu)端面內有(you)空(kong)化(hua)、汽化(hua)現象的(de)事實,J Digard及M Genhle認為多級(ji)氣隙形成多次表面張(zhang)(zhang)力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)是提高總的(de)密(mi)封(feng)能力(li)的(de)主(zhu)要原因(yin)。
然而,以EFBoon為代表的粘(zhan)(zhan)滯假說(shuo),認為某些液體分子(zi)由于粘(zhan)(zhan)性被粘(zhan)(zhan)貼在(zai)密封面(mian)上,這種因壓(ya)差在(zai)密封間(jian)隙中產(chan)生粘(zhan)(zhan)滯力能(neng)阻止介質的泄漏(lou)。
國內鄭海泉、陳(chen)汝灼從反面(mian)(mian)(mian)論證了(le)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說的(de)局限性:①按表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)計算出的(de)最(zui)大(da)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)其數值(zhi)太小(xiao),以表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)較大(da)的(de)水來(lai)說,在密(mi)封(feng)(feng)間隙為1μm的(de)正常情況下,最(zui)大(da)的(de)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮(lv)各種因素(su)的(de)影響,修正后數值(zhi)更小(xiao)。空化現象(xiang)的(de)成因、性質、形(xing)態、分布等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)封(feng)(feng)處(chu)于靜止(zhi)時并不(bu)(bu)產生空化現象(xiang),因此解釋不(bu)(bu)了(le)靜止(zhi)時仍(reng)有(you)很高密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)這一事(shi)實(shi);②表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)(li)假說必須以不(bu)(bu)漏(lou)為前提,一旦泄(xie)(xie)漏(lou)就幾(ji)乎完全喪(sang)失密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)。因為泄(xie)(xie)漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低(di),特別是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)形(xing)狀和對(dui)應的(de)液膜厚度都要朝降(jiang)低(di)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)的(de)方向變化,故密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)會顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解釋一般(ban)密(mi)封(feng)(feng)或(huo)多(duo)或(huo)少有(you)點泄(xie)(xie)漏(lou)的(de)實(shi)際(ji)情況,對(dui)密(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)內外都有(you)液體的(de)多(duo)端(duan)面(mian)(mian)(mian)密(mi)封(feng)(feng)的(de)密(mi)封(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)更無法解釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在延川機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對延川機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通延川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。在普通延川機械密封上,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延川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延川機械密封領域占有(you)重要位置的混合潤滑理論重新認識。
可見延川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,對延川機械密封的(de)(de)設計制造以及應用(yong)都起著重要的(de)(de)指(zhi)導作(zuo)用(yong)。