0 前言

    自力式压力调节阀是一种无需外来能源， 如电源、 气源等， 仅依靠介质自身的压力变化， 按预先设定的压力来进行自动调节的控制阀。 因为其产品结构简单， 使用方便， 维护工作量少等优点， 在对控制精度要求不高， 压力变化不大等场合得到越来越广泛的应用。

1—阀座；2—阀芯；3—先导阀；4—弹簧；5—薄膜或活塞。

图 1 自力式阀后压力控制阀工作原理

目前， 常见的发电机组润滑油主油泵主要有三种： （1） 全电动离心泵； （2） 主轴驱动容积泵；（3）主轴驱动离心泵配合射流器或油涡轮。

当主油泵采用电动离心泵时， 通常需要配合蓄能器和自力式减压阀来稳定供油压力。 此布置方式要求主油泵出口压力较高， 这样有两个好处，一是在油泵切换时， 在蓄能器的补充情况下， 机组的润滑油压力在规定时间内不会因为压力波动而发生机组的保护动作[2]，二是为了使自力式压力调节阀有更好的流量-压力调节特性， 通常要求自力式压力调节阀的阀前压力 P1 应大于阀后压力的2 倍， 即 P1＞2P2。 旁路节流孔板的设计既满足在压力调节阀出现异常关断时的轴承最小供油量和主油泵的最小连续稳定运行流量（但也不能过大， 过大的节流孔板会使压力调节阀选型或开度过小，对调节性能不利）， 同时也可以减小压力调节阀的通径， 降低采购成本。 若采用自力式溢流阀布置方式， 在冷油器和过滤器压损和轴承供油压力相同的情况下， 需要的主油泵出口压力更低， 低压力不利于蓄能器选型， 同时为了保证压力调节阀的调节性能， 需设置合适的溢流量， 流量更大也会导致冷油器和过滤器的选型偏大， 成本增加。

   本文按自力式减压阀进行选型说明， 对于自力式溢流阀， 其选型方法同自力式减压阀基本一致， 需注意的是阀门出口背压基本恒定， 主要由出口高度和油箱液位的关系确定。

（1）自力式压力调节阀进口压力的波动应控制在设定压力的 0.8~1.05 倍， 超出该范围减压阀的性能可能会受影响；

（2）对于自力式减压阀， 正常工作流量下的阀后压力P2应小于阀前压力的 0.5 倍，即 P2＜0.5P1。

（3）由于自力式压力调节阀要求压力变化时，

   阀门快速达到设定值， 因此选用的阀门一般为快开特性。

    其次， 需要确定阀门入口压力 P1， 出口压力P2， 以及在此压力下的总流量 L， 其中总流量 L 分为通过阀门的流量 L1， 以及通过旁路节流孔板的流量 L2， 流量 L2 需满足压力调节阀在异常全关时轴承的的最小供油量。

   然后， 根据压力 P1， P2， 流量 L2 和流体参数等， 按标准 GB/T 2624 计算节流孔板的孔径。

    最后， 按照标准 GB/T 17213 计算出阀门正常工作时的流量系数 Cv'， 通常所选阀门的最大流量系数应该为计算流量系数的 1.2~1.8 倍为宜， 具体数值需根据阀门特性确定。

      以某发电机组为例：

P0≥0.24×2+0.1+0.05=0.63 MPa（g）

选择润滑油主油泵出口额定流量 4 300 L/min，额定压力 0.67 MPa（g）。

因此：P1=0.67-0.15=0.52 MPa（g）

图 4 阀门开度仿真结果

图5 阀后压力仿真结果