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發(fa)布時間:2022-01-12 11:31:46 人(ren)氣:135884 來源(yuan):
對于而言,形成密封作用的假(jia)說基本上分成兩類,即表面張力假(jia)說和粘滯力假(jia)說。
最早(zao)提出表面(mian)張力(li)(li)假說(shuo)的(de)是A Brkich。該假說(shuo)認為(wei)端面(mian)間穩定(ding)而可靠的(de)密(mi)封主(zhu)要(yao)是表面(mian)張力(li)(li)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果,密(mi)封端面(mian)實際上(shang)并(bing)不是理想的(de)光滑平面(mian),少(shao)量突起部分存(cun)在(zai)(zai)著直接(jie)接(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論述了(le)表面(mian)張力(li)(li)是密(mi)封重要(yao)因素這(zhe)一觀(guan)點(dian)。同時對粘(zhan)滯(zhi)假說(shuo)提出了(le)異議:①粘(zhan)滯(zhi)力(li)(li)(主(zhu)要(yao)是指(zhi)液體(ti)和固體(ti)表面(mian)的(de)附著力(li)(li))要(yao)在(zai)(zai)間隙為(wei)10-9m或更小時才起作(zuo)(zuo)用(yong),在(zai)(zai)微米級的(de)密(mi)封間隙中不起作(zuo)(zuo)用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)是一種動力(li)(li)學的(de)特征,而在(zai)(zai)密(mi)封處于零泄漏(lou)時,徑向是沒有動力(li)(li)學過(guo)程(cheng)的(de)。國內李克永等也(ye)著文(wen)贊同表面(mian)張力(li)(li)假說(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等在低壓柞水機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研(yan)究中,觀察到(dao)液膜(mo)內(nei)(nei)存在著(zhu)張力(li)(li)區。通(tong)過密封(feng)運轉期間壓力(li)(li)傳感器測出(chu)了相變(bian)區的(de)(de)壓力(li)(li)及液膜(mo)破壞前在相變(bian)區受(shou)到(dao)張力(li)(li)的(de)(de)作(zuo)用。基于端(duan)面內(nei)(nei)有空化(hua)、汽(qi)化(hua)現象的(de)(de)事實(shi),J Digard及M Genhle認為多(duo)級氣隙形(xing)成多(duo)次(ci)表面張力(li)(li)作(zuo)用是(shi)提高總的(de)(de)密封(feng)能力(li)(li)的(de)(de)主要原因。
然而,以EFBoon為代表(biao)的粘滯(zhi)假(jia)說(shuo),認為某些液體分子由于粘性被粘貼在密封(feng)面(mian)上,這種(zhong)因壓(ya)差在密封(feng)間隙中產生粘滯(zhi)力(li)能阻(zu)止介質的泄漏。
國內鄭海泉、陳汝灼(zhuo)從反面(mian)(mian)論證(zheng)了表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假說(shuo)的(de)(de)(de)(de)局限性:①按表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)計算出的(de)(de)(de)(de)最大(da)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)其(qi)數(shu)值太(tai)小,以(yi)表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)水來說(shuo),在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)間隙為(wei)1μm的(de)(de)(de)(de)正常情(qing)況(kuang)下,最大(da)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若(ruo)要(yao)(yao)考慮各(ge)種因(yin)素的(de)(de)(de)(de)影響,修正后數(shu)值更小。空化(hua)現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)因(yin)、性質、形態、分布等尚不(bu)(bu)(bu)清楚(chu),且密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處于靜止時并(bing)不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)空化(hua)現象(xiang),因(yin)此解釋(shi)不(bu)(bu)(bu)了靜止時仍有很高密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)這一(yi)事實(shi);②表面(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)假說(shuo)必須以(yi)不(bu)(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前(qian)提,一(yi)旦泄漏(lou)就(jiu)幾乎(hu)完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)。因(yin)為(wei)泄漏(lou)不(bu)(bu)(bu)但使濕潤角降低,特別是彎月面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)形狀和對應(ying)的(de)(de)(de)(de)液膜(mo)厚度都(dou)要(yao)(yao)朝(chao)降低密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向變化(hua),故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)會顯著降低。這不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)解釋(shi)一(yi)般密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)或多(duo)(duo)或少有點泄漏(lou)的(de)(de)(de)(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),對密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)(mian)內外都(dou)有液體的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo)端面(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)更無法解釋(shi)。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在柞水機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對柞水機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通柞水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。在普通柞水機械密封上,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柞水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柞水機械密封領域占有(you)重要位置的混(hun)合(he)潤(run)滑理(li)論重新認識。
可見柞水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,對柞水機械密封的設計(ji)制造以及應用(yong)都起著重要的指導作用(yong)。