潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范 在潤滑油系統(tǒng)中，自力式調(diào)節(jié)閥作為一次調(diào)壓閥(背壓閥)和二次調(diào)壓閥(減壓閥)，精確控制系統(tǒng)油壓，滿足不同使用點的需求。重油系統(tǒng)專用自力式壓力調(diào)節(jié)閥是不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質自身能量而自動調(diào)節(jié)的執(zhí)行產(chǎn)品，它沿用自力式減壓原理，采用平衡式結構。與傳統(tǒng)的非平衡式結構相比，具有更高的精度，更強的抗力(閥前壓力波動時，閥后壓力穩(wěn)定特殊性)，當流量較穩(wěn)定時，控制精度高達5％，閥本身采用內(nèi)取壓方式，無須另配取壓管。該閥設定壓力方便，無須停機現(xiàn)場手動連續(xù)可調(diào)(在一定的范圍內(nèi))。 
1、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥后壓力控制) 調(diào)節(jié)閥工作介質的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。P2經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的下膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時，P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減少，流阻變大，從而使P2降為設定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥后)壓力的工作原理。調(diào)節(jié)閥 2、自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理(閥前壓力控制) 工作介質的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座后的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。同時P1經(jīng)過控制管線輸入到執(zhí)行器的上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥前壓力。當閥后壓力P1增加時，P1作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯向離開閥座的方向移動，直到頂盤的作用力與彈簧的反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座的流通面積減大，流阻變小，從而使P1降為設定值。同理，當閥后壓力P1降低時，作用方向與上述相反，這就是自力式(閥前)壓力的工作原理。 潤滑油系統(tǒng)中，泵出口管線配備一次調(diào)壓閥。此閥為閥前調(diào)節(jié)，采用泄壓閥來自動調(diào)節(jié)，將過量的潤滑油回流到油箱，控制油泵出口的油壓，并確保二次調(diào)壓閥的閥前壓力穩(wěn)定。根據(jù)潤滑油系統(tǒng)設計的壓力和流量需求，的多款閥門均可用于控制油泵出口壓力，如直接作用式泄壓閥MR98、MR108或指揮器作用式的63EG-98HM系列等。閥前壓力P?經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P?。P?經(jīng)過管線輸入上膜室內(nèi)作用在頂盤上，產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當P?增加時，P?作用在頂盤上的作用力也隨之增加。此時，頂盤上的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置。這時，閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，P?降低，直到頂盤上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P?降為設定值。同理，當P?降低時。作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調(diào)節(jié)的工作原理。 
潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范技術要求 油泵供油壓力 0.4MPa 油泵供油流量 3.3 m3 /h 燃氣輪機額定流量 2.6 m3 /h 燃機進口前壓力穩(wěn)定范圍 0.25 ±0.07MPa 閥門結構長度 L = 160 mm 閥門高度 H≤180 mm 閥門內(nèi)徑 d = 25 mm 
潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范主要零件材料| 材料代號 | C（WCB） | P（304） | R（316） | 主要
零件 | 閥體 | WCB（ZG230-450） | ZG1Cr18Ni9Ti（304） | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | | 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | | 閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | | 膜片 | 丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠 | | 膜蓋 | A3、A4鋼涂四氟乙烯 | | 填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | | 彈簧 | 60Si2Mn | | 導向套 | HPb59-1 |
三、自力式壓力調(diào)節(jié)閥 主要技術參數(shù)| 公稱通徑DN（mm） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | | 額定流量系數(shù)Kv | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | | 額定行程（mm） | 8 | 10 | 14 | 20 | 25 | 40 | 50 | | 允許壓差（MPa） | 2.5 | 2.0 | 1.6 | 1.0 | | 公稱壓力（MPa） | 1.6 4.0 6.4 | | 流量特性 | 快開 | | 壓力調(diào)節(jié)范圍（KPa） | 15～50、40～80、60～100、80～140、120～180、160～220、200～260、240～300、
280～350、330～400、380～450、430～500、480～560、540～620、600～700、680～800 780～900、880～1000、600～1500、1000～2500 | | 調(diào)節(jié)精度（%） | ±5 | | 工作溫度℃ | 液體≤120；氣體≤80；帶冷凝器和散熱片≤350（適用于高溫工況） | | 適用介質 | 執(zhí)水、氣體、蒸汽、低粘度介質 | | 允許泄漏量 | 硬密封（L/h） | 單座≤10-4×閥額定容量（IV級）；雙座、套筒≤5×10-3閥額定容量（II級 | | 軟密封（ml/min） | 0.15 | 0.30 | 0.45 | 0.60 | 0.90 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | | 減壓比 | | 10 | | 最小 | 1.25 |
4、潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范調(diào)節(jié)閥結構特點 安裝在燃機進油旁通管路上的調(diào)節(jié)閥不僅需要調(diào)節(jié)主管路燃機進口處的壓力, 還需要排掉油泵泵出的多余油量。一般的調(diào)節(jié)閥有直接作用薄膜式、直接作用波紋管式、先導活塞式、先導薄膜式和組合式等多種結構。直接作用薄膜式調(diào)節(jié)閥的原理是由薄膜的上下運動帶動閥門的開度變化來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力, 結構比較簡單, 動作可靠。直接作用波紋管式調(diào)節(jié)閥的工作原理和薄膜式相同, 只是由波紋管代替薄膜。先導式調(diào)節(jié)閥是先由閥門內(nèi)部的導閥動作, 帶動主閥瓣的開度變化來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力, 但是燃油介質中的雜質可能會堵塞閥門內(nèi)部的先導孔,導致閥門功能失效。組合式調(diào)節(jié)閥由主閥、導閥和截止閥等組成, 是一個調(diào)節(jié)系統(tǒng), 比較復雜, 增加了管路的復雜性。綜合比較各類型調(diào)節(jié)閥的特性,根據(jù)供油系統(tǒng)的管路結構情況, 采用直接作用薄膜式減壓閥的結構作為調(diào)節(jié)閥的結構。 該調(diào)節(jié)閥以單彈簧作為外加壓力, 通過U 形薄膜和反饋腔的壓力直接進行比較, 調(diào)節(jié)機構簡單可靠。調(diào)節(jié)閥芯帶有長導向軸結構, 可以防止由于壓力變化而引起的閥芯振動或者發(fā)生卡阻。調(diào)節(jié)螺釘使閥門可以根據(jù)系統(tǒng)的實際需要來設定不同的壓力調(diào)節(jié)區(qū)間。閥芯和閥座設計成具有截止功能的結構, 當反饋壓力低于要求值時, 調(diào)節(jié)閥能夠*關閉, 確保主管路的壓力不低于系統(tǒng)要求的最小值。 
5、潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范工作特性 目前大部分調(diào)節(jié)閥是使閥后的壓力保持在某個規(guī)定值, 但是在此燃機系統(tǒng)中, 調(diào)節(jié)閥被安裝在旁通管路上, 卻需要控制主管路燃機進油口處的壓力, 因此, 需要從燃機進油口處引出一個反饋信號, 調(diào)節(jié)閥根據(jù)反饋信號進行調(diào)節(jié)。當燃機進油口處的壓力低于規(guī)定壓力值時, 反饋壓力小于彈簧設定值, 彈簧將膜片往下壓, 減小閥門的開度, 使燃機進油管路的流量增大, 壓力隨之升高。當燃機進油口處的壓力高于規(guī)定壓力值時, 反饋壓力大于彈簧設定值, 反饋腔內(nèi)的油壓推動膜片往上運動, 增大閥門的開度, 使燃機進油管路的流量減小, 壓力隨之降低。 
6、潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范靜態(tài)特性分析 根據(jù)系統(tǒng)提供的參數(shù), 系統(tǒng)油泵提供燃油的流量恒定為3.3 m3 /h, 燃機的用油量為2.6 m3 /h。當燃機的用油量時, 其進口處的壓力不能低于0.18 MPa。燃機停機時, 進口處的壓力不能高于0.32 MPa。由此確定了設計的理論參數(shù)。當燃機用油量為2.6 m3 /h, 經(jīng)過調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié), 使燃機進口處的壓力≥0.20MPa。當燃機在緊急情況下停機時, 燃機進口處的壓力≤0.32MPa 。即無論燃機進口處的流量值是多少, 燃機進口處的壓力維持在0.20～0.32 MPa之間, 就能滿足系統(tǒng)的要求。 
7、潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范模擬試驗
通過模擬試驗系統(tǒng)對調(diào)節(jié)閥樣機進行了壓力調(diào)節(jié)性能試驗。分別模擬了燃機從正常運轉到突然加速至滿工況運轉狀態(tài)(狀態(tài)1) , 以及燃機從滿工況運轉狀態(tài)到緊急停機的狀態(tài)(狀態(tài)2) , 對這兩個狀態(tài)中燃機進油口處的壓力以及流量值進行了測試記錄 。 
8、潤滑油系統(tǒng)自力式壓力調(diào)節(jié)閥設計規(guī)范結語 經(jīng)過理論設計計算、靜態(tài)特性分析和性能試驗結果對比, 調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)節(jié)指標達到了技術要求。調(diào)節(jié)閥在模擬試驗系統(tǒng)上的試驗表明, 燃氣輪機在任意的一種工況下, 調(diào)節(jié)閥均能夠使燃機進口處的壓力穩(wěn)定在0.20～0.32 MPa之間。該閥門能夠較好地完成壓力的調(diào)節(jié)功能, 對船上燃機起到了很好的保護作用。自力式調(diào)節(jié)閥與普通控制閥相比有多種差異，但這些差異并不影響在油田的使用。油田的絕大多數(shù)場合如計量站、集油站、轉油站、聯(lián)合站等場合生產(chǎn)過程壓力、溫度不高（1.0MPa,100℃以下），介質黏度不大（2×10-4m2/s以下），控制精度要求不高（一般±10% ），自力式調(diào)節(jié)閥*可以滿足生產(chǎn)需要。 |
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