管线闸阀工作过程中,常常会因密封接触面的磨损而导致其密封失效。针对这一问题,以代号为Z943Y-300Lb的高压管线平板闸阀为例,对其浮动密封结构的磨损特性进行了理论推导、仿真分析和试验测试研究。首先,运用了任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法和Archard磨损模型,对浮动密封结构启闭后的接触面磨损厚度进行了理论推导;然后,根据浮动密封结构特点,提出了以全局磨损量均方根值(RMS)为评价指标的方法;接着,利用ABAQUS软件,对浮动密封结构进行了摩擦动力学仿真分析,并研究了不同启闭次数、密封面宽度对浮动密封结构磨损特性的影响问题;最后,采用最小二乘法建立了高压管线平板闸阀密封面磨损量预测模型,预测磨损等厚度时所允许的磨损寿命,并根据试验测试结果对仿真结果的准确性进行了验证。研究结果表明:相对于其他区域,区域Ⅰ、区域Ⅱ的磨损量较大;启闭

受管道阻力损失影响,气动调节阀的理论流量曲线会发生偏离,固有流量特性在大压差下更容易发生畸变。从理论和试验室条件下的试验数据,分析了曲线偏离的原因,提出在进行调节阀流量试验前,应根据试验室的资源条件提前确定阀门的临界压差,从而保证试验数据的准确性。

为了减小双定子单作用叶片泵必死容腔压力的突变和冲击,利用MATLAB仿真软件分析了在泵的3种工作方式下预升压的减振槽对闭死容腔压力变化的分布及影响。结果表明：配流盘上开设预升压减振槽可以有效改善闭死容腔的压力突变及冲击现象;与不计泄漏相比,计入与闭死容腔有关摩擦副的泄漏可以使闭死容腔压力的升高更加平缓,且对预升压效率影响很小;内、外泵联合工作时,闭死容腔预升压力及压力变化速率要高于其各自单独工作时的压力及变化速率,故在设计减振槽时应首先满足内、外泵单独工作时的预升压需要,再与内、外泵联合工作时的情况进行耦合优化。

提出了力偶液压马达,在阐述多作用双定子力偶液压马达工作原理的基础上,探讨了多作用双定子力偶液压马达的理论转矩,深入分析了多作用双定子力偶液压马达的脉动特性及滚柱连杆数对其的影响,得出滚柱连杆数与转矩脉动之间的数学关系,滚柱连杆数小于等于8时,滚柱连杆数为偶数的液压马达产生的转矩脉动程度优于滚柱连杆数为奇数时的脉动程度;而滚柱连杆数大于等于9时,滚柱连杆数为奇数的液压马达产生的转矩脉动程度优于滚柱连杆数为偶数时的脉动程度。

针对液压马达径向受力不平衡的问题,提出了一种多工况下双定子多作用力偶液压马达,并采用高次曲线设计了四作用力偶液压马达内、外定子的轮廓线。单作用的定子轮廓线由大、小两段圆弧和两段过渡曲线组成;多作用力偶液压马达的内、外定子轮廓线由多个等宽、相似的单作用定子轮廓线组成,该轮廓线光滑且完全封闭。通过液压马达排量的计算和分析发现：多作用力偶液压马达的排量主要取决于内、外定子轮廓线的半径,定子环的有效宽度,滚柱连杆组的数目,连杆的厚度和马达在一个工作周期内密闭容积吸油及排油的次数。在输入流量不变的情况下,通过改变液压马达的连接方式可以实现内马达单独工作,外马达单独工作,内、外马达同时工作,以及内、外马达差动工作。

提出了力偶原理液压马达,分别对不同作用形式下的3种力偶原理进行阐述,并以转子径向受力为出发点,分析了马达的叶片数与力偶的关系,得出叶片数为偶数的偶数作用液压马达以及叶片数能够被作用数整除的奇数作用液压马达才能称为力偶原理液压马达。最后以双定子力偶马达为例对转子的径向受力状况进行分析,建立双定子液压马达在4种不同工作方式下的转子径向受力数学模型,分析了马达在4种不同工作方式下的转子径向力特点,同时搭建实验平台对双定子力偶型液压马达样机进行了测试。结果表明,在4种不同的工作方式下,作用在转子上的径向力的大小以及作用位置均呈现周期性变化,且内、外马达差动工作时转子径向受力最小,内马达与外马达单独工作时分别次之,内、外马达联合工作时最大。

利用模糊故障树方法构建了数控机床液压系统故障树，利用统计资料，建立故障集度矩阵，通过推论，确立故障原理隶属度，根据最大隶属度原则确定故障原因。该方法能提高故障诊断效率，为故障诊断专家系统的设计提供一种新的推理方法。

为了实现齿轮泵输出流量的定级变化、齿轮马达输出转矩和转速的定级变化，设计了内外啮合型齿轮泵和马达，将内外啮合齿轮泵和马达组成传动系统。以内3外2型为例，对内外啮合型齿轮泵和马达的原理进行了分析：泵具有5个独立的油液输出口，通过不同组合可以组成11中不同的供油方式；马达有5个进油口，在普通连接下可以输出11种转矩与转速，在差动连接下可以输出6种转矩与转速。分析结果表明：在内外啮合齿轮泵和马达的传动系统中，通过改变泵的供油组合方式、马达的连接方式，可以定级的改变马达转矩与转速，拓宽了齿轮泵和马达的适应领域。