结合水的理化性质,建立动座式节流阀阀口计算流体力学模型,对其水力特性包括流场、压力场、气蚀、流量压差特性、液动力特性等进行研究。在此基础上,研制一种新型的动座式水液压节流阀,该阀阀座台阶面上压力相等,使阀座所受轴向静压力得以平衡,采用伞状阀座有效补偿由于水冲击振动所引起的液动力;在流体经阀座进入阀芯的喷入口处,设计阀芯中杆结构,使喷出流体的液动力通过阀芯中杆传导在阀芯上,降低了液动力对阀座的冲击和侵蚀。采用Fluent软件建立相应的仿真模型,并就输入压力、阀芯锥角和阀口尺寸对系统动态特征的影响进行仿真分析,在此基础上搭建水液压试验台对仿真结果进行试验验证。研究结果表明:动座式节流阀阀口处压力迅速降低,开度越小,压降越大;二级阀口处压力变化大而低,易发生气穴现象;引流孔、合适的阀芯锥角及二级...

针对水下作业对水液压执行元件的迫切需求，提出为水下旋转作业工具研发髙性能的水液压轴向柱塞马达.根据水的理化特性及液压马达的工作原理，建立水液压轴向柱塞马达的物理模型，对其输出特性包括转矩、转速、脉动等进行仿真分析和试验验证.试验结果验证了模型准确性，得到进出口压差和输人流量对马达输出特性的影响，为水液压马达的研发与改进提供了依据.

为了准确获得滑靴底面水膜特性,综合考虑了滑靴的倾覆姿态与磨损形貌,分析了滑靴的受力/力矩情况,基于Matlab软件实现了滑靴副动压水膜的精确求解.结果表明：当柱塞腔压力一定时,滑靴底面膜厚随转速增加而增大,在高压区3点膜厚相差很小,在低压区滑靴存在明显倾斜;在距上死点120°时,转速对滑靴底面压力场影响不大,在距上死点240°时,滑靴底面动压效应随转速增大显著增强.当转速一定时,滑靴底面膜厚和倾斜程度随柱塞腔压力增加而逐渐减小;在距上死点120°时,滑靴底面峰值压力随柱塞腔压力增大而增大,在距上死点240°时,滑靴底面压力随柱塞腔压力增大略有增加.滑靴的中心膜厚和最小膜厚随缸体转速的增加而增大,随柱塞腔压力升高而不断减小,但减小幅度逐渐放缓.该分析可以为水压轴向柱塞泵/马达滑靴副的设计和优化提供指导和借鉴.

水的黏度低,水液压控制阀采用传统的电机械转换器,因润滑和密封问题其性能与油压元件差距大。压电驱动刚度大,响应快,精度高,能有效提高水液压控制阀的性能。采用球式座阀结构,通过设计合理的微调预紧机构、阀体和阀口,研制了直接压电驱动水液压节流控制阀。建立了直接压电驱动节流阀的仿真模型,仿真与静态试验结果表明,压电叠堆输入电压高时,控制阀具有相对较高的线性度;而压电叠堆输入电压低时控制刚度不足,受阀芯不平衡液压力影响,试验与仿真结果偏差大,控制阀性能不佳。采用座阀结构的水液压控制阀提高了阀口密封性,但在阀的设计和加工中应减小不平衡液压力。

柱塞和缸孔配合间隙的大小直接影响水液压柱塞泵的容积效率．利用工程塑料PEEK具有良好弹塑性和密封性的优势，提出了一种新型柱塞副间隙自动补偿结构，用于柱塞与缸孔之间的密封．通过ANSYS仿真软件，分析了不同宽度的环形槽在周期性变化的压力下，对应的柱塞套变形量．结果表明，该结构不仅能有效降低柱塞／缸孔副的泄漏，而且材料的应力幅值大为降低，能够很好地延长柱塞副的使用寿命．

水压人工肌肉与气动人工肌肉因介质压缩性差异,驱动控制过程和特性不同.为了实现对新研制的高强度水压人工肌肉的驱动控制并分析其静态特性,提出了新的水压人工肌肉压力控制回路,建立了测试试验系统.压力控制回路调压试验表明,在水液压比例节流阀10%~90%输入范围内,水压人工肌肉驱动压力可实现较大范围的线性调节;静态试验结果表明,水压人工肌肉收缩量、驱动压力和输出力满足理论关系式.所研制的水压人工肌肉能够承受4MPa的内部水压力和14kN的负载拉力,通过静态特性试验及与现有静态模型比较分析,获取了模型参数,为水压人工肌肉机械关节的驱动与控制提供了条件.

该文介绍了自行设计的数字式纯水液压溢流阀．并通过Matlab／Simulink软件对溢流阀的静动态性能进行了仿真分析，由仿真结果验证了设计理论的正确性。

通过对水辅成型循环工作特征和负载特性分析，设计和搭建了基于蓄能器补流和增压缸压差控制的水液压比例控制系统，建立了系统的控制模型；试验研究了系统压力控制的静、动态特性。仿真和试验结果表明：系统的关键环节在比例溢流阀，元件的非线性大宽度滞回降低了系统开环控制精度，闭环控制可以提高线性度和稳态精度，输出压力斜坡响应易产生严重的振荡，需要通过补偿滞环提高系统的控制性能。

针对额定压力80MPa，额定流量8L／min的超高压水液压柱塞泵的密封结构建立了泄漏模型，对其进行了仿真分析，得到密封间隙大小、接触长度、柱塞两端压差等因素对泄漏量的影响。仿真结果表明：该结构在超高压水液压泵中具有良好的密封性能，对泵结构的优化改进具有一定的指导意义，并为后续的试验研究指明了方向。

文章应用水液压技术的最新成果研究水液压与气动联动纠偏器的工作原理和控制系统论述了其设计的关键问题并介绍其应用.