液压泵和液压阀是液压系统中的关键液压元件,对它们的性能进行实验在液压传动课程的教学中非常重要,而液压泵/阀的性能测试实验台是进行教学实验的基础。该文介绍了哈尔滨工业大学研制的用于液压传动课程教学的液压泵/阀性能实验台,给出用实验台进行实验的基本原理和实验方法,从4个年级40个小班的实验效果来看,该实验台达到了设计要求,在实验教学中发挥了应有的作用。

针对现有动力卡盘用液压回转油缸的配油问题,提出一种新型液压回转油缸方案,将圆弧深槽端面油膜密封技术应用到液压滑环中,在考虑黏度变化时对密封端面处的摩擦转矩进行理论分析。通过实验证明,理论分析是正确的。

为了降低液压混合动力挖掘机控制油路的溢流损失,同时提高液压泵/马达斜盘角度控制系统的鲁棒性,本文应用基于改进积分型的前向补偿结合滑模控制的方法(FSMI)设计了控制器。首先,介绍了可切换控制的基于压力共轨系统(CPR)的液压混合动力挖掘机的工作原理以及降低控制油路压力的必要性。然后,通过分析斜盘所受的轴向压紧力和传统数学模型的结构对系统模型进行了改进,同时利用数学分析的方法将FSMI方法应用于该模型。最后,结合仿真分析的工况搭建了试验台并进行了试验。仿真和试验的结果表明,所提出的控制方法可以有效地提高斜盘角度控制的鲁棒性。

为分析斜盘柱塞式液压变压器配流噪声高的原因,基于斜盘柱塞式液压元件的工作原理,建立了液压变压器瞬时流量及其流量跳动率的数学模型,并运用MATLAB软件进行了仿真研究。结果表明：模型揭示了斜盘柱塞式液压变压器的流动情况,解释了配流噪声高的原因,为配流盘的设计提供了理论指导。

为了降低挖掘机的燃油消耗,提高整机作业效率,提出了一种基于液压混合动力技术的挖掘机动力系统节能方案.该方案采用液压泵/马达独立驱动回转装置,可保证发动机工作于最佳燃油工作区,同时结合挖掘机回转装置的作业工况,通过分析液压混合动力系统的特点,对回转装置的控制方式进行了设计.针对回转系统参数的不确定性,设计了智能比例-积分-微分（PID）的分段变结构控制器,并通过仿真和模拟试验平台验证了控制器的有效性和适用性.研究结果表明,智能PID转矩控制方式更适合于回转装置的作业要求,相对于转速控制方式,系统响应速度快,回转装置运动控制平稳,能量回收率高,达到了理想的控制效果.

为了减小电液伺服斜盘柱塞式液压变压器的压力冲击,降低噪声,提高其运行平稳性,本文基于ADINA软件的流固耦合功能对液压变压器的配流盘缓冲槽进行了研究.在Pro/E中建立了配流结构的流体模型和固体模型,导入到ADINA软件中建立有限元模型,分析了配流缓冲结构的流场,并对结构进行了有限元校核,设计制造了带有三角槽缓冲结构的配流盘,基于搭建的液压变压器实验台进行了实验研究.结果表明所设计的配流盘能够使液压变压器运行平稳,最低转速达到35 r/min,噪声显著降低,可靠性明显提高,验证了理论分析的正确性.

针对液压系统中气穴的产生及其发展过程常伴随着液压油温度变化的现象，研究了液压系统中气穴产生及其发展过程与液压油温度变化的关系。结合液压系统中气穴产生及其发展过程的特点，对气穴中气泡产生、发展过程中的热力学条件进行适当假设，应用热力学原理推导了气穴产生时气泡膨胀阶段气泡半径变化与液压油温度变化之间的关系式，改进了Rayleigh-Plesset方程。应用数值计算方法对气泡半径与液压油温度的关系进行了数值模拟研究，并通过试验进行了验证，得出气穴产生后，在气泡膨胀的整个过程中，多变指数k取1～1．24更符合实际规律。

针对挖掘机耗油高、排放差等问题,通过分析挖掘机工况特征及发动机输出扭矩的波动情况,结合能量再生系统功率密度大的特点,提出将液压混合动力以并联方式配置在挖掘机上代替传统单一动力源的新型节能方法.该方法通过吸收发动机多余功率、回转装置的惯性能和动臂处的重物势能达到节能目地,对不同的能量回收装置控制方式进行了分析,设计了基于智能PID的转矩和转速控制算法,并通过仿真和模拟实验平台验证了算法对提高系统控制性能的有效性和适用性.研究结果表明,采用该方法可平均发动机的功率,高效回收系统能量.

液压传动课程是一门理论性和实践性很强的专业课程，为提高教学质量，培养学生对知识的综合应用能力和创新探索的能力，以液压变压器为例对液压传动课程研究型教学模式进行了探讨。通过液压变压器的研究型教学可以促使学生主动学习，灵活运用液压基础知识进行探索创新，培养学生的钻研精神和研究思维，提升液压传动课程的教学效果，提高学生的科学素养。

提出了飞轮储能型二次调节流量耦联系统，该系统可把原来系统负载下降时转化为热能散失掉的势能存储为飞轮的机械动能，并回收利用，不仅克服了传统二次调节系统不宜接入液压缸（定量液压马达）的缺点，还是对传统二次调节系统的拓展．在建立系统数学模型的基础上，通过仿真和试验发现仿真结果与试验结果比较一致，从而验证了数学模型的正确性．该系统调整时间约为4S，并且当输入幅值绝对值大于4V时，非线性程度加剧。