邢 影，杨 锐

（北京航天动力研究所，北京 100176）



旋转球阀式泵保护阀设计与计算

邢 影，杨 锐

（北京航天动力研究所，北京 100176）

摘 要：介绍了一种旁路由旋转球阀和多级节流孔板组成的新型泵保护阀的设计与计算，该泵在旁路为极小流量时可有效替代常规高压泵保护阀中的多级节流串结构。在实际工程中的应用证明，能有效地保证泵在最小流量时正常运转。

关键词：泵保护阀；旋转球阀；节流孔板

泵保护阀安装于离心泵出口，当泵在低负荷工作时，旁通阀打开以保证流过泵的最小需求流量，提高泵的效率，减少泵的故障［1］。泵保护阀具有流量感知、止回、旁通控制和多级降压等功能，调节平缓，减少了突然降压带来的汽蚀，减少了泄漏，能经济有效地保证离心泵系统的正常工作，如图1所示。

图1 泵保护阀系统

常规高压泵保护阀旁路通常为带有多级减压机构的节流串，见图2。当主路关闭，旁路打开时，控制器盖和涡旋塞、涡旋衬套形成一个高压区，而活塞和涡旋塞形成一部分低压区，减压衬套因左右受力不平衡，拉动锁紧螺母和涡旋塞向左运动，旁路打开，涡旋衬套和涡旋塞形成逐级减压环面积，将介质压力降低。当主路打开时，止回阀带动转轴向上抬起，转轴推动活塞、减压衬套向右运动，锁紧螺母和涡旋塞不再受减压衬套的拉动，在介质力作用下向右动作，直到最终关闭旁路出口。旁路涡旋塞受结构及密封圈的限制，行程变化很小，节流环面积变化很大，这样的结构在小流量旁路压差很大的情况下很难调节，会出现震颤、噪声等情况；……