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發(fa)布時間(jian):2022-01-12 11:31:46 人氣:126232 來源:
對于而言,形成密封(feng)作用的假(jia)說基本上分成兩(liang)類,即表面(mian)張力假(jia)說和粘(zhan)滯力假(jia)說。
最早提出(chu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)假(jia)說的是(shi)(shi)(shi)A Brkich。該假(jia)說認為(wei)端面(mian)(mian)間穩定而可靠(kao)的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)作用(yong)的結果(guo),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)端面(mian)(mian)實(shi)際上(shang)并不(bu)是(shi)(shi)(shi)理想的光(guang)滑(hua)平面(mian)(mian),少量突起(qi)部(bu)分存在著直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述(shu)了表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)(li)是(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)重要因素這一觀(guan)點。同時(shi)對粘滯(zhi)假(jia)說提出(chu)了異議:①粘滯(zhi)力(li)(li)(li)(主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)指液體(ti)和固體(ti)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)的附(fu)著力(li)(li)(li))要在間隙為(wei)10-9m或更小(xiao)時(shi)才起(qi)作用(yong),在微米級的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙中不(bu)起(qi)作用(yong);②粘滯(zhi)是(shi)(shi)(shi)一種動力(li)(li)(li)學的特征,而在密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于零泄(xie)漏(lou)時(shi),徑向(xiang)是(shi)(shi)(shi)沒(mei)有動力(li)(li)(li)學過程的。國內李(li)克(ke)永(yong)等也著文贊同表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)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等在低壓卓尼機械密封潤滑(hua)狀況的(de)試驗研究中,觀察到液(ye)膜內存在著張力(li)區。通過密封運(yun)轉期間壓力(li)傳感器測(ce)出了相變區的(de)壓力(li)及(ji)液(ye)膜破壞(huai)前(qian)在相變區受(shou)到張力(li)的(de)作用。基于端面內有空化、汽化現(xian)象(xiang)的(de)事實,J Digard及(ji)M Genhle認為(wei)多(duo)級氣隙形成多(duo)次表面張力(li)作用是(shi)提高總的(de)密封能力(li)的(de)主要原(yuan)因。
然而(er),以EFBoon為代(dai)表的粘滯假說(shuo),認為某些液體分子(zi)由于(yu)粘性(xing)被粘貼在密(mi)封面(mian)上,這種因壓(ya)差在密(mi)封間(jian)隙中產生(sheng)粘滯力能阻(zu)止介質的泄(xie)漏(lou)。
國內鄭海泉、陳汝灼(zhuo)從反(fan)面(mian)(mian)論證(zheng)了(le)表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局限(xian)性(xing)(xing):①按表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)計(ji)算出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)其數(shu)值太小,以表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水來(lai)說(shuo),在(zai)密(mi)封(feng)間隙為1μm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)(zheng)常情況下,最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)不(bu)(bu)足(zu)0.15MPa。若要(yao)考慮各種(zhong)因(yin)(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,修正(zheng)(zheng)后數(shu)值更(geng)小。空(kong)化現象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成因(yin)(yin)、性(xing)(xing)質(zhi)、形態、分布等尚不(bu)(bu)清楚,且密(mi)封(feng)處于靜止時(shi)并(bing)不(bu)(bu)產(chan)生空(kong)化現象,因(yin)(yin)此解(jie)釋(shi)(shi)不(bu)(bu)了(le)靜止時(shi)仍(reng)有(you)(you)很高密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)這一事實(shi);②表面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)假說(shuo)必須以不(bu)(bu)漏(lou)為前提,一旦(dan)泄(xie)漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)。因(yin)(yin)為泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)但使濕潤角降(jiang)(jiang)低,特別是彎月面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)和對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液膜(mo)厚度(du)都(dou)要(yao)朝降(jiang)(jiang)低密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向變化,故密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)會顯(xian)著(zhu)降(jiang)(jiang)低。這不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋(shi)(shi)一般密(mi)封(feng)或多或少(shao)有(you)(you)點泄(xie)漏(lou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際情況,對密(mi)封(feng)面(mian)(mian)內外都(dou)有(you)(you)液體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多端面(mian)(mian)密(mi)封(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)能(neng)(neng)力(li)(li)更(geng)無法解(jie)釋(shi)(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在卓尼機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對卓尼機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通卓尼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。在普通卓尼機械密封上,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卓尼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卓尼機械密封領域占有重要位(wei)置的混合潤滑理論重新(xin)認識。
可見卓尼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,對卓尼機械密封的設計制造以及(ji)應(ying)用(yong)都(dou)起著(zhu)重要的指導作用(yong)。