针对当前多绳摩擦式提升机首绳更换过程中存在的问题,设计了一种“旧绳带新绳悬挂,新绳带旧绳回收”的履带牵引式首绳连续更换装置。利用AMESim仿真软件对液压系统进行建模仿真,并根据仿真结果对换绳装置进行了样机试制。结果表明:该首绳更换装置换绳速度稳定在0.59 m/s,满足首绳更换的效率要求;能够提供足够的摩擦力与夹紧力保证换绳过程的安全进行;在危险工况出现时能够以毫秒级的响应速度对装置进行保护。

针对矿井排水系统中所用的电液闸阀存在的阀杆受流通介质力发生位移的缺陷,设计了一种具有自锁功能的新型电液闸阀。首先进行了自锁闸阀的总体方案设计,在Solidworks环境下建立了自锁机构的机械装配模型,运用ADAMS软件对其自锁特性和启闭过程进行了仿真分析,然后根据理论模型加工制造了试验样机进行试验,仿真数据和试验结果表明该自锁机构的设计基本合理。同时,电液闸阀在增设有自锁机构之后启闭时间和速度波动有所变化,更有利于防止水锤现象的发生。

运用键合图方法建立液压振动系统的键图模型，提出将控制参数加入键图模型，用于控制液压振动系统功率流向的交替变化；根据键合图理论和控制关系建立系统的数学模型，并利用MATLAB／SIMULINK仿真软件建立其仿真模型，设置合理的仿真参数以得到更精确的仿真结果；利用键合图方法的扩展功能和SIMULINK建模的模块化可以深入研究系统中受关注的任何子系统，为液压振动系统的设计和应用提供理论依据。

BHS快速换绳装置的行走机构属于定重载液压系统控制，为了避免由于液压冲击而产生搡绳事故，运用计算流体动力学分析抛物线性渐变节流缓冲油缸的运动特性，得出抛物线性渐变缓冲节流油缸在缓冲3个阶段的特性方程。基于多学科系统建模与仿真平台AMESim对缓冲油缸的运行过程进行仿真研究，模拟出油缸在运行过程中的位移、运动特性曲线，为BHS换绳装置的设计提供了理论依据。

针对现有液压振动技术的应用现状以及液压系统中存在的液压冲击现象，提出一种利用液压冲击来产生振动的激振系统。该系统以激波器为波动发生器，以管道为受控对象。阐述液压波动发生的机制，并搭建振动试验测试平台。对管道中的压力波动进行研究，计算压力脉动的最大理论值，并进行试验验证，结果表明：两者吻合较好，管道中的压力波动受控于系统频率。对管道振动特性的试验表明：管道两端的振动强度大于中间的振动强度；管道的振幅随系统频率与系统压力的增大而增大；系统压力在4.6 MPa以上，再增大系统压力，对管道振幅的影响不大。

介绍了液压直线激振系统的工作原理，概述了液压直线激振系统的参数设计计算方法，分析了流量参数、压力参数、功率参数及蓄能器容积参数与振动参数之间的数学关系，指出了降低参振质量、采取合适的工作点振动、加装蓄能器等措施可使液压激振系统节能降耗。

分析了电液闸阀系统的工作原理,利用功率键合图理论建立系统的数学模型,并在MAT-LAB环境下编写了M函数对该系统进行了数字仿真,分析液压缸的瞬态响应特性。发现在负载恒定、输入流量变化时和输入流量恒定、外负载突然减少时,液压缸产生速度不稳定,但速度波动对系统冲击较小,不易发生水锤现象。

液压振动系统是采用激波器控制的机电液一体化系统，具有高动态特性。运用键合图方法建立液压振动系统的键图模型，提出将控制参数加入键图模型，用于控制液压振动系统功率流向的交替变化；根据键合图理论和控制关系建立系统的数学模型；并利用Matlab／Simulink仿真软件建立其仿真模型，可以直观地表达系统的功率流向和控制关系；根据液压振动系统模型易产生病态的特点，利用Matlab提供多种求解方法的优势，设置合理的仿真参数以得到更精确的仿真结果；利用键合图方法的扩展功能和Simulink建模的模块化可以深入研究系统中受关注的任何子系统，为液压振动系统的设计和应用提供理论依据。