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0 前言

    自力式壓力調節閥是一種無(wú)需外來(lái)能源， 如電源、 氣源等， 僅依靠介質(zhì)自身的壓力變化， 按預先設定的壓力來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調節的控制閥。 因為其產(chǎn)品結構簡(jiǎn)單， 使用方便， 維護工作量少等優(yōu)點(diǎn)， 在對控制精度要求不高， 壓力變化不大等場(chǎng)合得到越來(lái)越廣泛的應用。

1—閥座；2—閥芯；3—先導閥；4—彈簧；5—薄膜或活塞。

圖 1 自力式閥后壓力控制閥工作原理

目前， 常見(jiàn)的發(fā)電機組潤滑油主油泵主要有三種： （1） 全電動(dòng)離心泵； （2） 主軸驅動(dòng)容積泵；（3）主軸驅動(dòng)離心泵配合射流器或油渦輪。

當主油泵采用電動(dòng)離心泵時(shí)， 通常需要配合蓄能器和自力式減壓閥來(lái)穩定供油壓力。 此布置方式要求主油泵出口壓力較高， 這樣有兩個(gè)好處，一是在油泵切換時(shí)， 在蓄能器的補充情況下， 機組的潤滑油壓力在規定時(shí)間內不會(huì )因為壓力波動(dòng)而發(fā)生機組的保護動(dòng)作[2]，二是為了使自力式壓力調節閥有更好的流量-壓力調節特性， 通常要求自力式壓力調節閥的閥前壓力 P1 應大于閥后壓力的2 倍， 即 P1＞2P2。 旁路節流孔板的設計既滿(mǎn)足在壓力調節閥出現異常關(guān)斷時(shí)的軸承最小供油量和主油泵的最小連續穩定運行流量（但也不能過(guò)大， 過(guò)大的節流孔板會(huì )使壓力調節閥選型或開(kāi)度過(guò)小，對調節性能不利）， 同時(shí)也可以減小壓力調節閥的通徑， 降低采購成本。 若采用自力式溢流閥布置方式， 在冷油器和過(guò)濾器壓損和軸承供油壓力相同的情況下， 需要的主油泵出口壓力更低， 低壓力不利于蓄能器選型， 同時(shí)為了保證壓力調節閥的調節性能， 需設置合適的溢流量， 流量更大也會(huì )導致冷油器和過(guò)濾器的選型偏大， 成本增加。

   本文按自力式減壓閥進(jìn)行選型說(shuō)明， 對于自力式溢流閥， 其選型方法同自力式減壓閥基本一致， 需注意的是閥門(mén)出口背壓基本恒定， 主要由出口高度和油箱液位的關(guān)系確定。

（1）自力式壓力調節閥進(jìn)口壓力的波動(dòng)應控制在設定壓力的 0.8~1.05 倍， 超出該范圍減壓閥的性能可能會(huì )受影響；

（2）對于自力式減壓閥， 正常工作流量下的閥后壓力P2應小于閥前壓力的 0.5 倍，即 P2＜0.5P1。

（3）由于自力式壓力調節閥要求壓力變化時(shí)，

   閥門(mén)快速達到設定值， 因此選用的閥門(mén)一般為快開(kāi)特性。

    其次， 需要確定閥門(mén)入口壓力 P1， 出口壓力P2， 以及在此壓力下的總流量 L， 其中總流量 L 分為通過(guò)閥門(mén)的流量 L1， 以及通過(guò)旁路節流孔板的流量 L2， 流量 L2 需滿(mǎn)足壓力調節閥在異常全關(guān)時(shí)軸承的的最小供油量。

   然后， 根據壓力 P1， P2， 流量 L2 和流體參數等， 按標準 GB/T 2624 計算節流孔板的孔徑。

    最后， 按照標準 GB/T 17213 計算出閥門(mén)正常工作時(shí)的流量系數 Cv'， 通常所選閥門(mén)的最大流量系數應該為計算流量系數的 1.2~1.8 倍為宜， 具體數值需根據閥門(mén)特性確定。

      以某發(fā)電機組為例：

P0≥0.24×2+0.1+0.05=0.63 MPa（g）

選擇潤滑油主油泵出口額定流量 4 300 L/min，額定壓力 0.67 MPa（g）。

因此：P1=0.67-0.15=0.52 MPa（g）

圖 4 閥門(mén)開(kāi)度仿真結果

圖5 閥后壓力仿真結果