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0 前言

    自力式壓力調節閥是一種無需外來能源， 如電源、 氣源等， 僅依靠介質自身的壓力變化， 按預先設定的壓力來進行自動調節的控制閥。 因為其產品結構簡單， 使用方便， 維護工作量少等優點， 在對控制精度要求不高， 壓力變化不大等場合得到越來越廣泛的應用。

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

當主油泵采用電動離心泵時， 通常需要配合蓄能器和自力式減壓閥來穩定供油壓力。 此布置方式要求主油泵出口壓力較高， 這樣有兩個好處，一是在油泵切換時， 在蓄能器的補充情況下， 機組的潤滑油壓力在規定時間內不會因為壓力波動而發生機組的保護動作[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足在壓力調節閥出現異常關斷時的軸承最小供油量和主油泵的最小連續穩定運行流量（但也不能過大， 過大的節流孔板會使壓力調節閥選型或開度過小，對調節性能不利）， 同時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， 流量更大也會導致冷油器和過濾器的選型偏大， 成本增加。

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

（1）自力式壓力調節閥進口壓力的波動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，

   閥門快速達到設定值， 因此選用的閥門一般為快開特性。

    其次， 需要確定閥門入口壓力 P1， 出口壓力P2， 以及在此壓力下的總流量 L， 其中總流量 L 分為通過閥門的流量 L1， 以及通過旁路節流孔板的流量 L2， 流量 L2 需滿足壓力調節閥在異常全關時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 計算出閥門正常工作時的流量系數 Cv'， 通常所選閥門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特性確定。

      以某發電機組為例：

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 閥門開度仿真結果

圖5 閥后壓力仿真結果