本文针对对称伺服阀控制单出杆液压缸的特点,按能量守恒原则重新定义了负载压力和负载流量,推导了阀控不对称缸的数学模型,并简要分析了系统的动。

针对对称伺服阀控制单出杆液压缸的特点，按能量守恒原则重新定义了负载压力和负载流量，推导了阀控不对称缸的数学模型。

随着材料科学和制造技术的进步,以淡水或海水为工作介质的水液压技术得到蓬勃发展。水液压泵作为水液压系统的动力核心,研究方向趋向于微小型化、高功率密度化、高压化、智能化、电液融合化,在工程机械、食品医药、消防安全、海洋工程等领域得到广泛应用。结合应用需求,分别介绍国内外不同结构形式的微小型水液压双向泵,分析性能特点和主要应用场景。相比于国外系列产品和研究,国内现有的微小型水液压双向泵存在体积大、工作压力低、产品系列不成熟等问题。泵内部关于双向水润滑材料摩擦磨损、密封、生产成本、结构和技术创新的关键问题亟待解决,提出微小型水液压双向泵潜在的主要应用前景,为微小型水液压泵技术的发展提供参考。

传统海水液压柱塞泵中,滑靴的固有结构形式使其易发生偏磨、烧靴等问题。提出了一种新型滑盘结构,从根本上消除了因离心力产生的滑靴倾覆问题,并减小了柱塞所受的侧向力。建立了滑盘副润滑数学模型,并分析了温度和工况参数对滑盘副的润滑特性及能耗特性的影响。结果表明:随着介质温度的升高,滑盘副的动压效应减弱,水膜厚度减小,导致泄漏量降低;同时,黏度随温度升高而降低,滑盘所受到的摩擦力减小,黏性摩擦功率损失降低;随着泵工作压力的升高,水膜厚度变大,泄漏量增大,相反黏性摩擦功率损失降低;而随着泵的工作转速的增大,滑盘副的泄漏量功率损失和黏性摩擦功率损失均有所增加。

为满足水下作业设备的小型化和环境相容性的要求,针对国内水压环境下高速开关阀研究较少的现状,提出了一种音圈电机直驱高速开关阀。通过建立音圈电机直驱高速开关阀的一系列相关动态模型,采取AMESim批处理方法和遗传算法分别对比分析高速开关阀主要结构的单参数与多参数变化对其动态特性的影响,从而实现结构的优化,提高其动态性能。结果表明,基于遗传算法多参数影响关系得到的音圈电机直驱高速开关阀主要结构参数的变化趋势与单参数优化结果基本一致;而且经过多参数优化提高了音圈电机直驱高速开关阀动态性能,缩短了响应时间。

在考虑柱塞与缸孔之间间隙的基础上，利用材料力学的基本原理，对柱塞与缸孔的受力模型做了详尽推导，并运用MATLAB工具进行求解，结果发现该接触比压值传统方法的计算值大10倍以上，同时发现该接触比受压摩擦副材料的弹性模量、摩擦副间隙大小等因素的影响。针对该接触比压的深入分析为水压柱塞泵柱塞与缺孔的粘着磨损现象提供了可信的解释。

水压电磁溢流阀是高精度控制和深海远程控制的关键元件之一，本文在充分考虑海水介质理化特性分析的前提下给出了先导式纯水液压电磁溢流阀的结构，针对纯水液压溢流阀的关键技术（气蚀问题、密封与润滑、腐蚀、）提出设计要点及解决方案，并根据介质水的物理性质及摩擦磨损试验初步选取溢流阀关键部位的所需材料。在油压溢流阀试验系统的基础上设计出水压溢流阀的试验系统，然后对水压电磁溢流阀进行静、动态性能试验分析。本文设计的溢流阀具有压力超调量小，动态响应较好等特点，其调压范围是0．5MPa-9MPa。

研制了一种全水润滑的浮动配流结构的斜盘式水液压柱塞马达,该马达工作压力为10 MPa,输出转矩为12.5 N.m,额定转速为1 500 r/min;介绍了该马达的结构特点,并在自行研制的水液压元件综合试验台上进行了马达的性能试验,对马达的空载排量、容积效率和机械效率等进行了测试,验证了设计的正确性.

基于二通插装阀结构，提出了一种新型插装式水压三位四通电磁换向阀的设计方案，并介绍了其工作原理；同时建立了水介质条件下插装式换向阀的AMESim仿真模型，分别分析了不同的阀芯面积比、阀芯阻尼孔直径、先导阀孔直径、阀芯质量以及弹簧刚度等在空载情况下对插装式换向阀动态特性的影响，并基于AMESim仿真分析得到插装式电磁换向阀的最优结构参数及其动态特性曲线。仿真结果表明，具有最优结构参数模型的该电磁换向阀换向迅速、稳定、可靠。

运用优化方法研究了液压系统污染控制问题，在考虑液压元件污染敏感性和过滤器纳垢量等约束的基础上，建立了典型液压系统过滤装置的运行成本优化模型．通过对假想事例的分析，阐述了该优化模型的具体应用方法，通过求解模型可以获得液压系统污染度的状态信息与系统过滤运行成本等的关系，从而对吸油路、压力回路及回油路是否需要安装过滤器以及何时更换或清洗滤芯做出最优决策．仿真研究表明：当污染物侵入／产生率较高时，系统的污染度较高，低精度的过滤器不能有效滤除污染物而保护敏感性元件，必须将高、低精度的过滤器结合起来使用，方能既满足液压元件污染物耐受度要求又能降低系统维护运行成本．