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發布(bu)時(shi)間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):134972 來源:
對于而言,形成(cheng)密封作(zuo)用的假說基本上分成(cheng)兩類,即表面(mian)張力(li)假說和粘滯力(li)假說。
最早提(ti)出表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假(jia)說的(de)(de)(de)是(shi)A Brkich。該假(jia)說認(ren)為(wei)端面(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而可靠(kao)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)主(zhu)要(yao)是(shi)表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)作用(yong)的(de)(de)(de)結果,密(mi)(mi)封(feng)端面(mian)(mian)(mian)實際上并不是(shi)理想的(de)(de)(de)光滑平面(mian)(mian)(mian),少(shao)量(liang)突(tu)起(qi)(qi)部分存在(zai)(zai)(zai)(zai)著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述了表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)是(shi)密(mi)(mi)封(feng)重要(yao)因素這一觀點(dian)。同時(shi)對粘(zhan)滯假(jia)說提(ti)出了異議:①粘(zhan)滯力(li)(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)液(ye)體和固體表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)附著(zhu)力(li)(li))要(yao)在(zai)(zai)(zai)(zai)間(jian)隙(xi)為(wei)10-9m或更小時(shi)才起(qi)(qi)作用(yong),在(zai)(zai)(zai)(zai)微米級的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)間(jian)隙(xi)中不起(qi)(qi)作用(yong);②粘(zhan)滯是(shi)一種動力(li)(li)學(xue)的(de)(de)(de)特征(zheng),而在(zai)(zai)(zai)(zai)密(mi)(mi)封(feng)處(chu)于零泄漏時(shi),徑向是(shi)沒(mei)有動力(li)(li)學(xue)過(guo)程的(de)(de)(de)。國(guo)內李克(ke)永等也著(zhu)文贊(zan)同表面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(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等在低壓芷江機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研究中,觀察到液膜(mo)內存在著張(zhang)力(li)(li)區(qu)。通過密(mi)封運轉期間壓力(li)(li)傳感器測出(chu)了相(xiang)變(bian)區(qu)的(de)(de)壓力(li)(li)及液膜(mo)破壞(huai)前在相(xiang)變(bian)區(qu)受到張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用。基于端面內有空化(hua)、汽化(hua)現象的(de)(de)事(shi)實,J Digard及M Genhle認為(wei)多(duo)級氣隙(xi)形成多(duo)次表面張(zhang)力(li)(li)作(zuo)(zuo)用是(shi)提高總(zong)的(de)(de)密(mi)封能力(li)(li)的(de)(de)主要原(yuan)因。
然而,以EFBoon為代表的粘(zhan)滯(zhi)假說,認為某些液體(ti)分(fen)子(zi)由于(yu)粘(zhan)性被粘(zhan)貼在(zai)密(mi)封面(mian)上(shang),這種因壓差在(zai)密(mi)封間隙中(zhong)產生(sheng)粘(zhan)滯(zhi)力能阻(zu)止介質的泄漏(lou)。
國內(nei)(nei)鄭海泉、陳汝(ru)灼從(cong)反(fan)面(mian)(mian)(mian)論證(zheng)了(le)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說的(de)(de)局限性:①按(an)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)計(ji)算出(chu)的(de)(de)最大(da)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)其數值太(tai)小,以(yi)表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)較(jiao)大(da)的(de)(de)水來說,在(zai)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)(wei)1μm的(de)(de)正常情況(kuang)下,最大(da)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若要考慮各種(zhong)因(yin)(yin)素的(de)(de)影響,修正后數值更小。空(kong)化(hua)現象的(de)(de)成因(yin)(yin)、性質(zhi)、形(xing)態、分布等尚不(bu)(bu)清(qing)楚(chu),且(qie)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止(zhi)時并不(bu)(bu)產生(sheng)空(kong)化(hua)現象,因(yin)(yin)此解釋(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止(zhi)時仍有(you)很(hen)高密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)這(zhe)一事實;②表面(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)假(jia)說必須以(yi)不(bu)(bu)漏(lou)為(wei)(wei)前提(ti),一旦泄漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)。因(yin)(yin)為(wei)(wei)泄漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)低(di)(di),特(te)別是彎月面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)對應的(de)(de)液膜(mo)厚度(du)都要朝降(jiang)低(di)(di)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向變(bian)化(hua),故(gu)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)會顯著降(jiang)低(di)(di)。這(zhe)不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)解釋(shi)一般密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)或多(duo)或少有(you)點(dian)泄漏(lou)的(de)(de)實際情況(kuang),對密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)內(nei)(nei)外都有(you)液體的(de)(de)多(duo)端面(mian)(mian)(mian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)更無(wu)法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在芷江機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對芷江機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通芷江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。在普通芷江機械密封上,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芷江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芷江機械密封領(ling)域占(zhan)有(you)重要(yao)位置的混合潤滑理論重新(xin)認(ren)識。
可見芷江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,對芷江機械密封的(de)設計制造以及應用(yong)都起著重(zhong)要的(de)指導作用(yong)。